Форум умных людей

Задачи и головоломки => Математические задачи => Тема начата: Sirion от Май 06, 2011, 11:11:50



Название: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 06, 2011, 11:11:50
Всем шалом. С лёгкой руки одного товарища (пожелавшего остаться анонимным) я пришёл на ваш форум - и остался недоволен, по крайней мере этим разделом. Задачи какие-то унылые. Но это поправимо, ня.

Предлагаю свою задачу, которая формулируется очень коротко: на сколько равносторонних пятиугольников можно разрезать правильный пятиугольник?

Если это действительно форум умных людей - пояснения по условию не потребуются. Наслаждайтесь ^^


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Черная кошка от Май 06, 2011, 12:01:44
Задача заданная вами решается по принципу пятиконечной звезды?


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 06, 2011, 12:02:38
Просто когда заходишь на форум под названием "форум умных людей", ожидаешь... Уровня, что ли. А тут обсуждение "парадокса" с разрезанием верёвки - на целых девять страниц. Это демотивирует, десу.

Я не знаю, что такое "принцип пятиконечной звезды".


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: moonlight от Май 06, 2011, 12:06:41
строим правильный пятиугольник с длиной стороны 1/2 от данного и общим центром так чтобы расстояния от вершин внутреннего до середин соответствующих сторон внешнего равнялись длине стороны внутреннего. соединяем отрезками, получаем 6 пятиугольников.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 06, 2011, 12:10:46
Ленка Фоменка, а мне нравится общаться в таком тоне =) Если это не наказуемо - я, пожалуй, продолжу.
Задача про гениальных математиков? Подать её сюда!

moonlight, верно (хотя формально нужно ещё доказать, что такая конфигурация существует). Для N=6 задача решена. Осталось ещё счётное множество)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Черная кошка от Май 06, 2011, 12:11:19
 как нарисовать пятиконечную звезду знаете? Так вот все пять лучиков соединяешь между собой, получаешь  правильный пятиугольник, и из каждого угла этого пятиугольника   к середине проводишь биссектрису.  
Это я вам отвечаю, как самое слабое звено Форума умных людей. Но ведь на форум приходят  люди, как вы сами сказали разного уровня знаний, и если у меня недостаточно высок уровень знания  математики, это не может меня сразу поставить на нижнюю ступень общества,  каждый человек должен стремиться к  развитию  а то что люди обсуждают веревку, может быть им просто интересно пообщаться друг с другом.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 06, 2011, 12:16:18
Цитировать
как нарисовать пятиконечную звезду знаете? Так вот все пять лучиков соединяешь между собой, получаешь  правильный пятиугольник, и из каждого угла этого пятиугольника   к середине проводишь биссектрису.  
Хосспаде, и что же это получится-то?

Цитировать
а то что люди обсуждают веревку, может быть им просто интересно пообщаться друг с другом.
То, что люди обсуждают верёвку - это очень плохо (http://lurkmore.ru/%A8%E1%E0%ED%FB%E9_%F1%F2%FB%E4)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Черная кошка от Май 06, 2011, 12:21:57
Sirion
Цитировать
Хосспаде, и что же это получится-то?

А вот ты попробуй сам нарисовать, и увидишь,  :Dрезультат я больше чем уверена тебя удивит.  :o
  Вот поэтому я тебя и спрашивала какие тебе задачки больше нравятся. Мне чистая математика в школе надоела до чертиков. Я люблю  те в которых нужно более менее логически думать.( пусть ты и не видишь в них разницы)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 06, 2011, 12:24:53
Ленка Фоменка, ссылки искать лень. Личный ответ - сейчас, одну минуточку. Такие вещи на трезвую голову не печатаются. Выпью - отпишусь в теме.

КЛЕОПАТРА , спасибо, мне вполне хватает воображения. Единственный равносторонний пятиугольник, который будет на этом рисунке - исходный =)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Черная кошка от Май 06, 2011, 12:30:05
Sirion
Цитировать
Единственный равносторонний треугольник, который будет на этом рисунке - исходный =)

а остальные? :'(


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 06, 2011, 13:17:24
КЛЕОПАТРА, нюанс в том, что сторона исходной пятиконечной звезды не равна ни расстоянию от вершины до центра, ни стороне своей выпуклой оболочки. А сторона выпуклой оболочки, соответственно, не равна расстоянию до центра.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Черная кошка от Май 06, 2011, 13:28:37
КЛЕОПАТРА, нюанс в том, что сторона исходной пятиконечной звезды не равна ни расстоянию от вершины до центра, ни стороне своей выпуклой оболочки. А сторона выпуклой оболочки, соответственно, не равна расстоянию до центра.

вот правильно говорят век живи век учись. А я почему то думала что если из всех углов к середине провести линии они образуют равнобедренные треугольники. :-[

 А мою задачку наверное нагуглил? :read:


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 06, 2011, 13:33:53
Треугольники будут равнобедренными, да. Но нам требуются не равнобедренные треугольники, а равносторонние пятиугольники. Их-то как раз и не образуется.
Цитировать
нагуглил
Не надо обзывать меня плохими словами. Задачку, во-первых, раньше уже встречал; во-вторых - она детская совершенно.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Илья от Май 06, 2011, 16:21:36
Обсуждение вопросов, не относящихся к теме было перенесено сюда (http://nazva.net/forum/index.php/topic,5798.0.html).


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: VVV от Май 06, 2011, 18:57:44
    Это возможно для единицы и произвольного натурального числа, которое больше или равно 5. Произвольный равносторонний треугольник можно разбить на 3 трапеции со сторонами x,x,x,2x. Каждую такую трапецию можно рассматривать как равносторонний пятиугольник. Произвольный равносторонний треугольник можно разбить на равносторонний треугольник со стороной вдвое меньше стороны исходного и трапецию со сторонами x,x,x,2x. Правильный пятиугольник можно разбить на равносторонний пятиугольник и ромб с углом 72 градуса. Этот ромб можно разбить на равносторонний треугольник и равносторонний пятиугольник. Из этого следует возможность требуемого разбиения для n>=5. Совершаем небольшой перебор с оценкой для доказательства невозможности требуемого построения для n=2,3,4.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Димыч от Май 06, 2011, 22:15:48
Можно без вырожденных пятиугольников. Просто тот ромб разрезаем на 2 одинаковых параллелепипеда, а каждый из них на 2 пятиугольника.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 07, 2011, 03:43:32
VVV, Всё бы хорошо, но указанная трапеция является (внезапно!) трапецией, а не пятиугольником. Если уж рассматривать вырожденные случаи, то почему не назвать равносторонний треугольник равносторонним пятиугольником, у которого три стороны совпали? Нет, батенька, так дело не пойдёт.
К тому же отсутствует самая мякотка, самый цимес - доказательство невозможности для эн от двух до четырёх...

Димыч , разрезаем ромб на что? о_О


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Димыч от Май 07, 2011, 04:17:41
Гы, видимо был сонным. Параллелограммы конечно.
Но я только что понял, что можно разрезать всего на 3 равносторонних пятиугольника, причем очень просто.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 07, 2011, 08:48:47
Таки да, основные продвижения в плане существования в этой теме уже сделаны. Осталось их систематизировать, а также доказать несуществование.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: семеныч от Май 07, 2011, 08:58:20
да и рисуночки бы просмотреть :crazy:


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Димыч от Май 08, 2011, 17:07:05
Короче говоря, ромб с острым углом больше 60° можно разрезать на 2 равносторонних пятиугольника ломаной, соединяющей вершины острых углов. Странно, что я это сразу не увидел. Как разрезать на 2 равносторонних пятиугольника параллелограмм с отношением сторон 1:2 (и, опять же, острым углом больше 60°), думаю, объяснять не надо.
Разрезая ромбы на параллелограммы и параллелограммы на ромбы, можно получить решение для любого нечетного числа пятиугольников.
Интересно, как обстоит дело с четными числами…


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 08, 2011, 17:18:31
Решение для шести уже было указано. Из него, как нетрудно понять, получаются и решения для всех бОльших чётных чисел.
Открытым остаётся лишь вопрос для N=2 и 4


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Димыч от Май 09, 2011, 18:53:09
Ну на 2 равносторонних пятиугольника не разрежешь, это достаточно легко доказать, если только не нужна скрупулезная строгость. Например, можно так рассуждать: при разрезании на 2 части, периметр разрезается тоже не более чем на 2 части, значит по крайней мере 3 стороны исходного пятиугольника останутся целыми и будут сторонами частей. По крайней мере 2 из них будут сторонами одной из частей. Теперь нужно посмотреть, как можно вырезать равносторонний пятиугольник у которого по крайней мере 2 стороны совпадают с исходным правильным. Легко видеть, что если совпадают не соседние стороны, то и сторона между ними должна совпасть. Отсюда легко получить, что есть только 3 варианта:
  • Пятиугольник просто совпадает с исходным.
  • Совпадают 3 соседние стороны. Вторая часть — ромб.
  • Совпадают 2 соседние стороны. Вторая часть — шестиугольник.
А вот с 4 пятиугольниками надо повозиться.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 09, 2011, 23:01:51
Верно. Честно признаться, для четырёх доказательство я и сам уже не помню. Но я его проводил, да. И оно по объёму было как всё остальное решение)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: семеныч от Май 10, 2011, 11:10:11
да и рисуночки бы просмотреть :crazy:

теоретики вы бы гуманитарию привели бы и картинки

(http://savepic.org/1738561.jpg)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Димыч от Май 10, 2011, 17:00:09
Для 4 сначала надо рассмотреть, какие пятиугольники могут прилегать к границе исходного, с учетом, что их не более 4, а потом рассмотреть, что может остаться. Нужно аккуратно перебирать варианты, лень возиться.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 10, 2011, 17:28:20
семеныч, все варианты разрезаний очень хорошо моделируются на спичках, если требуется наглядность)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: misha zotov от Май 10, 2011, 20:32:41
Верно. Честно признаться, для четырёх доказательство я и сам уже не помню. Но я его проводил, да. И оно по объёму было как всё остальное решение)
:D


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: семеныч от Май 26, 2011, 14:44:01
Разрежьте квадратный лист бумаги на 20 одинаковых частей с помощью прямых разрезов. Части разрешается переворачивать обратной стороной кверху. Однако, запрещено проводить разрезы параллелльно какой-нибудь стороне квадрата. :)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 27, 2011, 12:59:20
Части будут прямоугольными треугольниками, у которых один катет вдвое больше другого, ня? Встречал у Гарднера. Наполовину вспомнил, наполовину решил.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: семеныч от Май 27, 2011, 13:31:30
без рисунка - не верю :-[


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Май 27, 2011, 16:23:37
Таки лень =)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: семеныч от Май 27, 2011, 20:41:04
Таки лень =)

может кто еще попытается


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: moonlight от Май 30, 2011, 17:24:52
(http://s54.radikal.ru/i146/1105/23/80f2743b8ae8.jpg) (http://www.radikal.ru)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: семеныч от Май 30, 2011, 17:48:04
Разрежьте квадратный лист бумаги на 20 одинаковых частей с помощью прямых разрезов. Части разрешается переворачивать обратной стороной кверху. Однако, запрещено проводить разрезы параллелльно какой-нибудь стороне квадрата. :)


с помощью прямых разрезовв


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: moonlight от Май 30, 2011, 17:58:20
что такое прямой разрез?
кривых здесь нет.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: семеныч от Май 30, 2011, 18:12:02
ну-ну :)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: moonlight от Май 30, 2011, 19:22:29
Tак всё-таки, что есть прямой разрез? ???


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: семеныч от Май 30, 2011, 21:06:13
(http://savepic.net/1248855.jpg)


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: Sirion от Июнь 02, 2011, 23:30:24
(http://s54.radikal.ru/i146/1105/23/80f2743b8ae8.jpg) (http://www.radikal.ru)
Да-да, у Гарднера было именно это решение именно этой задачи.


Название: Re: Режем правильный пятиугольник.
Отправлено: семеныч от Июнь 03, 2011, 09:06:02
это от сюда     http://geom.uz/?p=13


Гарднера не тревожим :crazy: