Назад
Задача

На прямой отмечено 100 точек, и ещё одна точка отмечена вне прямой. Рассмотрим все треугольники с вершинами в этих точках.

Какое наибольшее количество из них могут быть равнобедренными?

Решение

  Пусть l – данная прямая, O – отмеченная точка вне её, ОH – перпендикуляр, опущенный на l.

  Оценка. Основание равнобедренного треугольника может лежать на l или не лежать. Рассматриваемые треугольники первого вида симметричны относительно OH, поэтому их не больше 50 – половины отмеченных точек на l. Треугольников второго вида с данным основанием OA может быть не более одного, так как вершина определяется пересечением l и серединного перпендикуляра к OA. Поэтому треугольников второго вида не больше 100.

  Пример 1. Отложим от луча OH лучи под углом 18°. Они пересекут l в точках A1 и B1, отметим их. Отложим на l в другую сторону от A1B1 отрезок

A1A2 = A1O,  затем отрезок  A2A3 = A2O,  ..., отрезок  A49A50 = A49O.  Аналогично отметим точки B2, ..., B50. Равнобедренными будут 50 треугольников OAiBi, по 49 треугольников OAiAi+1 и OBiBi+1, треугольники OA1B2 и OB1A2 с углами 72°, 72°, 36°.

 Пример2. Рассмотрим вершины правильного 101-угольника. Отметим одну из них –O, её соседей –AиB, а для каждой из остальных вершинXотметим её образX'при инверсии с центромOи радиусомOA. Тогда все отмеченные точки, кромеO, лежат наAB(причём лучи, идущие в них, разбивают уголAOBна 99 равных углов). Так как при инверсии треугольникиOXYиOY'X'подобны, то количество равнобедренных треугольников с вершинами в отмеченных точках равно количеству равнобедренных треугольников видаOXY, гдеXиY– вершины 101-угольника. А таких треугольников – 50 с основанием, не содержащимO, и 100 с основанием, содержащимO.
Ответ

150 треугольников.

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет