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

Задача М658

Условие задачи (1980, № 12) Задача М658 // Квант. — 1980. — № 12. — Стр. 22—23; 1981. — № 8. — Стр. 41.

В квадрате со стороной 1 проведено конечное число отрезков, параллельных его сторонам. Отрезки могут пересекать друг друга. Сумма длин проведённых отрезков равна 18. Докажите, что среди частей, на которые квадрат разбивается этими отрезками, найдётся такая, площадь которой не меньше 0,01.

Рис. 1
Рис. 1

А. В. Анджан


Решение задачи (1981, № 8) Задача М658 // Квант. — 1980. — № 12. — Стр. 22—23; 1981. — № 8. — Стр. 41.

Сумма длин границ всех частей, на которые квадрат разбит отрезками, равна $2\cdot18+4=40$‍‍ (длины проведённых отрезков входят в эту сумму по два раза, длины сторон квадрата — по одному). Пусть для $i$‍‍-й части сумма длин горизонтальных границ равна $2x_i$‍,‍ вертикальных — $2y_i$‍,‍ а площадь $i$‍‍-й части равна $c_i^2$‍($c_i\gt0$‍);‍ тогда $x_iy_i\ge c_i^2$‍‍ (рис. 2), поэтому $x_i+y_i\ge2\sqrt{x_iy_i}\ge2c_i$‍.‍ Итак, $$ \textstyle40=\sum{}(2x_i+2y_i)\ge4\sum c_i, $$ откуда $\sum c_i\le10$‍‍ (здесь сумма $\sum$‍‍ берётся по всем частям разбиения).

Рис. 2
Рис. 2

Если $c_i^2\lt0{,}01$‍‍ (т. е. $c_i\lt0{,}1$‍)‍ для всех $i$‍,‍ то $1=\sum c_i^2\lt\sum0{,}1c_i=0{,}1\sum c_i$‍,‍ откуда $\sum c_i\gt10$‍.‍ Противоречие. Очевидно, оценка 18 — точная: восемнадцатью отрезками длины 1 наш квадрат можно разбить на 100 одинаковых квадратиков площади $0{,}01$‍‍ каждый.

А. А. Берзиньш


Метаданные Задача М658 // Квант. — 1980. — № 12. — Стр. 22—23; 1981. — № 8. — Стр. 41.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1980. — № 12. — Стр.  [условие]

1981. — № 8. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М658 // Квант. — 1980. — № 12. — Стр. 22‍—‍23; 1981. — № 8. — Стр. 41.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m658/