Условие
На плоскости дано несколько правильных
n-угольников. Докажите,
что выпуклая оболочка их вершин имеет не менее
n углов.
Решение
Пусть выпуклая оболочка вершин данных
n-угольников
является
m-угольником и
![$ \varphi_{1}^{}$](show_document.php?id=603213)
,...,
![$ \varphi_{m}^{}$](show_document.php?id=603214)
— его углы.
Так как к каждому углу выпуклой оболочки прилегает угол правильного
n-угольника, то
![$ \varphi_{i}^{}$](show_document.php?id=603205)
![$ \ge$](show_document.php?id=603219)
(1 - (2/
n))
![$ \pi$](show_document.php?id=603218)
(справа стоит величина
угла правильного
n-угольника). Поэтому
![$ \varphi_{1}^{}$](show_document.php?id=603213)
+...+
![$ \varphi_{m}^{}$](show_document.php?id=603214)
m(1 - (2/
n))
![$ \pi$](show_document.php?id=603218)
= (
m - (2
m/
n))
![$ \pi$](show_document.php?id=603218)
. С другой стороны,
![$ \varphi_{1}^{}$](show_document.php?id=603213)
+...+
![$ \varphi_{m}^{}$](show_document.php?id=603214)
= (
m - 2)
![$ \pi$](show_document.php?id=603218)
. Следовательно,
(
m - 2)
![$ \pi$](show_document.php?id=603218)
![$ \ge$](show_document.php?id=603219)
(
m - (2
m/
n))
![$ \pi$](show_document.php?id=603218)
, т. е.
m
n.
Источники и прецеденты использования