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

Задача М1116

Условие задачи (1988, № 8) Задача М1116 // Квант. — 1988. — № 8. — Стр. 30; 1989. — № 1. — Стр. 22.

Какое наибольшее число узлов клетчатой бумаги может содержать прямоугольник площадью:

  1. 36;
  2. $S$‍,

стороны которого идут по линиям сетки?

(Считаются узлы, лежащие внутри и на границе прямоугольника. Площадь клетки принята за 1.)


Изображения страниц

Решение задачи (1989, № 1) Задача М1116 // Квант. — 1988. — № 8. — Стр. 30; 1989. — № 1. — Стр. 22.

Ответ: а) 74; б) $2S+2$‍.

Прямоугольник размером $m\times n$‍‍ клеток содержит $f=(m+1)(n+1)$‍‍ узлов. При данной площади $mn=S$‍‍ величина $$ f=S+m+n+1=S+m+\dfrac Sm+1 $$ принимает наибольшее значение $2S+2$‍‍ при $m=1$‍‍ или $m=S$‍‍ (для прямоугольника размером $1\times S$‍).‍ При других $m$‍($1\lt m\lt S$‍)‍ величина $f$‍‍ меньше $2S+2$‍.‍ Это следует из неравенства $m+\dfrac Sm\lt S+1$‍,‍ которое эквивалентно очевидному неравенству $(m-S)(m-1)\lt0$‍.‍ Заметим, что верно более общее утверждение: при заданном $S$‍($S$‍‍ — целое или полуцелое число) из всех многоугольников с вершинами в узлах клетчатой бумаги самое большое число узлов содержит многоугольник, не имеющий внутренних узлов. Это следует из формулы Пика для площади $S$‍‍ таких многоугольников‍: $S=i+\dfrac r2-1$‍,‍ где $i$‍‍ — число узлов, лежащих внутри многоугольника, а $r$‍‍ — число узлов на его границе: общее число узлов равно $i+r\le 2i+r=2S+2$‍.‍ (Неравенство превращается в равенство только при $i=0$‍.)

В. Л. Гутенмахер


Метаданные Задача М1116 // Квант. — 1988. — № 8. — Стр. 30; 1989. — № 1. — Стр. 22.

Предмет
Математика
Решение
Номера

1988. — № 8. — Стр.  [условие]

1989. — № 1. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М1116 // Квант. — 1988. — № 8. — Стр. 30; 1989. — № 1. — Стр. 22.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m1116/