Задание №176722: Турнир городов
2. В выпуклом четырёхугольнике через середину каждой диагонали проведён отрезок с концами на 6 сторонах четырёхугольника, параллельный другой диагонали. Докажите, что концы этих двух отрезков образуют четырёхугольник, в котором есть пара параллельных сторон. Сергей Токарев
Что проверяет это задание
Задание относится к теме «Турнир городов». Для решения понадобятся:
- анализ условия
- выбор формулы
- проверка вычислений
Источник: Международный математический Турнир городов — официальный архив
Качество материала
Показываем, из чего состоит страница и можно ли проверить материал по первоисточнику.
Последняя проверка решения:
Происхождение задания
- Банк заданий
- Международный математический Турнир городов — официальный архив
- Организатор
- Редакция «Я сам решу»
- Материалы
- 1 файл
Связанные понятия
План самостоятельного решения
- Перепишите известные данные и отдельно сформулируйте, что требуется найти или доказать.
- Свяжите условие с темой «Турнир городов» и выберите подходящее правило, формулу или способ рассуждения.
- Запишите промежуточные шаги: это помогает заметить потерянный знак, случай или логический переход.
- Сверьте результат со всеми ограничениями условия и только затем откройте подробный разбор.
Ориентировочное время: 15 минут.
Закрепить тему
После разбора попробуйте решить ещё десять заданий по предмету «Математика». Вариант формируется заново, а ответы можно сразу проверить.
Решение по шагам
2) В каждом столбце есть хотя бы один плюс. Пусть начинает Миша. Паша мысленно отмечает
по одному плюсу в каждом столбце. Пока есть строки без отмеченных плюсов, Паша вычёркива-
ет их. Когда они закончатся, количество оставшихся отмеченных плюсов будет равно количеству
оставшихся строк (Миша каждым ходом вычеркивал ровно один отмеченный плюс), то есть в
каждой строке и каждом столбце останется по одному отмеченному плюсу. Далее Паша каждый
раз вычеркивает строку, содержащую отмеченный плюс, только что вычеркнутый Мишей. В ре-
зультате в конце останется клетка с отмеченным плюсом, то есть выиграет Паша.
Решение 4. Пусть начинает Паша. Покажем, что у него есть выигрышная стратегия в том и
только том случае, если имеется строка из одних плюсов.
Если такая строка есть, то пусть Паша её не вычёркивает. Тогда в конце остаётся клетка этой
строки, а в ней стоит плюс и Паша выигрывает.
Наоборот, пусть в каждой строке есть минус. Докажем, что Миша может действовать так, что-
бы всё время сохранять это свойство (тогда в конце останется клетка с минусом и Миша выиграет).
Предположим противное и рассмотрим первый шаг, когда Миша не может сделать нужный ход, а
именно: какой бы столбец он не вычеркнул, появится строка из одних плюсов. Тогда для каждого
столбца есть строка, содержащая ровно один минус, причём именно в этом столбце. Эти строки
различны для всех столбцов, поэтому всего строк не меньше, чем столбцов. Но после хода Паши
всего строк на 1 меньше, чем столбцов — противоречие.
Аналогично доказывается, что если начинает Миша, то у него есть выигрышная стратегия в
том и только том случае, когда имеется столбец из одних минусов. Но если есть такой столбец, то
не может быть строки из одних плюсов. Поэтому если есть выигрышная стратегия у начинающего
Миши, то не может быть выигрышной стратегии у начинающего Паши, что и требовалось.
8
2 (6 баллов). В выпуклом четырёхугольнике через середину каждой диагонали проведён отре-
зок с концами на сторонах четырёхугольника, параллельный другой диагонали. Докажите, что
концы этих двух отрезков образуют четырёхугольник, в котором есть пара параллельных сто-
рон.
(Сергей Токарев)
Пусть O — точка пересечения диагоналей четырёхугольника ABCD, P и Q — середины диа-
гоналей AC и BD соответственно. Разберём случай, когда ни одна из точек P, Q не совпадает с
точкой O (оставшиеся случаи разбираются аналогично).
Не теряя общности, можно считать, что P лежит на отрезке OA, а Q — на отрезке OD. Тогда
прямая, проходящая через P параллельно BD, пересекает стороны AB (пусть в точке K) и AD,
а прямая, проходящая через Q параллельно AC, пересекает стороны CD (пусть в точке L) и AD.
Достаточно доказать, что KL (cid:107) AD, то есть что S = S . Имеем:
AKD ALD
AK AP AC DB
S = · S = · S = · · S .
AKD ABD ABD AOD
AB AO 2AO DO
Аналогично,
DB AC
S = · · S = S .
ALD AOD AKD
2DO AO
Используемые формулы
Достаточно доказать, что KL (cid:107) AD, то есть что S = S .S = · S = · S = · · S .S = · · S = S .
Самопроверка после решения
- Я использовал все данные из условия и не добавил неподтверждённых предположений.
- Каждый переход в рассуждении объяснён правилом, формулой или ранее доказанным фактом.
- Ответ соответствует вопросу, а обозначения и единицы измерения записаны однозначно.
- Я сравнил свой ход решения с разбором и понял причину каждого отличия.
Типичные ошибки
- Не проверить область допустимых значений.
- Потерять знак при переносе или раскрытии скобок.
- Не выполнить обратную подстановку.