«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М1052

Условие задачи (1987, № 7) Задача М1052 // Квант. — 1987. — № 7. — Стр. 36; 1987. — № 11. — Стр. 24—25.

Докажите, что из $n$‍‍ четырёхугольников, отсекаемых от выпуклого $n$‍‍-угольника диагоналями, не более $n/2$‍‍ могут оказаться описанными около окружности. Приведите пример 8-угольника, у которого таких четырёхугольников 4.

Н. М. Седракян

Турнир городов (весна, 1987 год)


Решение задачи (1987, № 11) Задача М1052 // Квант. — 1987. — № 7. — Стр. 36; 1987. — № 11. — Стр. 24—25.

Если бы можно было отсечь больше $\dfrac n2$‍‍ описанных четырёхугольников, то среди них нашлось бы два соседних, — имеющих две общие стороны. Обозначим их $ABCD$‍‍ и $BCDE$‍‍ (рис. 1). У каждого из них суммы противоположных сторон равны: $$ AB+CD=BC+AD, \quad BC+DE=CD+BE. $$ Отсюда получаем, что $$ AB+DE=AD+BE. \tag{*} $$ Исходный $n$‍‍-угольник выпуклый, поэтому его диагонали $AD$‍‍ и $BE$‍‍ пересекаются в некоторой точке $P$‍.‍ По неравенству треугольника $$ AD+BE=AP+BP+PD+PE \gt AB+DE, $$ что противоречит $(*)$‍.

Рис. 1

Чтобы построить нужный 8-угольник, опишем около окружности равнобокую трапецию $A_1A_2A_3A_4$‍‍ с углами в $45^\circ$‍‍ при основании $A_1A_4$‍,‍ а затем достроим её до 8-угольника $A_1A_2\ldots A_8$‍‍ как показано на рисунке 2. Аналогично строится $n$‍‍-угольник, от которого можно отсечь диагоналями $\left[\dfrac{n}{2}\right]$‍‍ описанных четырёхугольников.

Рис. 2

Н. М. Седракян


Метаданные Задача М1052 // Квант. — 1987. — № 7. — Стр. 36; 1987. — № 11. — Стр. 24—25.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1987. — № 7. — Стр.  [условие]

1987. — № 11. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М1052 // Квант. — 1987. — № 7. — Стр. 36; 1987. — № 11. — Стр. 24‍—‍25.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m1052/