Тема . Высшая проба
Комбинаторика на Высшей пробе: клетки, комбигео, игры, графы
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела высшая проба
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#80963

В правильном тетраэдре с ребром, равным 8,  отмечены 25  различных точек: 4  вершины и 21  произвольная точка внутри тетраэдра. Никакие 4  отмеченные точки не лежат в одной плоскости. Докажите, что найдется тетраэдр с вершинами в отмеченных точках, объем которого меньше единицы.

Источники: Высшая проба - 2020, 11.6(см. olymp.hse.ru)

Показать доказательство

Объем тетраэдра с ребром 8 есть 128√2∕3,  поскольку этот тетраэдр получается если взять не соединенные ребром вершины куба с ребром  √-
4 2.  Заметим, что   √-
128 2∕3< 64,  значит если удастся тетраэдр разрезать на 64 тетраэдра с вершинами в отмеченных точках, то один из тетраэдров разбиения будет иметь объем меньше 1.

Докажем, что если внутри тетраэдра выбраны k  точек, так что если добавить к ним 4  вершины тетраэдра, то среди полученных  k +4  точек никакие 4  не лежат в одной плоскости, тогда тетраэдр можно разрезать на 3k+ 1  тетраэдр с вершинами в выбранных точках.

Индукция по k.  При k =0  считаем что тетраэдр разбит на один тетраэдр — самого себя. Пусть для k  доказано, докажем для k+ 1.  Возьмем любые k  из внутренних точек, по предположению индукции разобьем тетраэдр. Теперь добавим последнюю точку, и посмотрим, внутрь какого тетраэдра разбиения она попала. Этот тетраэдр разобьем на четыре, каждый из которых образован новой точкой и гранью разбиваемого тетраэдра. Разбитый тетраэдр заменим в разбиении четырьмя новыми, число тетраэдров в разбиении выросло на 3  (4  добавили 1  убрали). Итак, при k= 21  имеем разбиение на 64  тетраэдра, что и требовалось.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!