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

Задача М1247

Условие задачи (1990, № 10) Задача М1247 // Квант. — 1990. — № 10. — Стр. 21; 1991. — № 3. — Стр. 20.

Можно ли плоскость покрыть без наложений квадратами с длинами сторон 1, 2, 4, 8, 16, $\ldots$‍,‍ используя квадрат каждого размера не более

  1. десяти раз,
  2. одного раза?

Д. В. Фомин

Ленинградская городская математическая олимпиада (1990 год)


Изображения страниц

Решение задачи (1991, № 3) Задача М1247 // Квант. — 1990. — № 10. — Стр. 21; 1991. — № 3. — Стр. 20.

Ответ: а) можно; б) нельзя.

а) Пример покрытия (где квадрат со стороной 1 используется 4 раза, а остальные — по 3 раза) приведён на рисунке 1.

Рис. 1
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 3

б) Предположим, что существует покрытие, в котором все квадраты различны. Поскольку сумма всех чисел, не превосходящих $2^{n-1}$‍,‍ меньше $2^n$‍($1+2+2^2+\ldots+2^{n-1}=2^n-1$‍),‍ то к каждой стороне любого из квадратов нашего покрытия должна примыкать сторона большего квадрата. Отсюда следует, что каждая вершина квадрата должна лежать на стороне большего квадрата (если вершина $B$‍‍ квадрата $ABCD$‍‍ лежит на стороне большего квадрата, примыкающего к стороне $AB$‍‍ (рис. 2), то вершина $C$‍‍ будет лежать на стороне большего квадрата, примыкающего к $BC$‍‍ и т. д.). Рассмотрим теперь наименьший из всех квадратов покрытия. Четыре квадрата будут примыкать к нему так, как показано на рисунке 3. Рассмотрим больший из этих квадратов — пусть он примыкает к стороне $AB$‍‍ наименьшего (на рисунке — это голубой квадрат). Тогда вершина $A$‍‍ этого квадрата не лежит на стороне большего, чем он, квадрата. Получили противоречие.

Д. В. Фомин


Метаданные Задача М1247 // Квант. — 1990. — № 10. — Стр. 21; 1991. — № 3. — Стр. 20.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1990. — № 10. — Стр.  [условие]

1991. — № 3. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М1247 // Квант. — 1990. — № 10. — Стр. 21; 1991. — № 3. — Стр. 20.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m1247/