Feladat: F.2588 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Báder A. ,  Beke T. ,  Blahota I. ,  Csott R. ,  Cynolter G. ,  Domokos M. ,  Fodróczy T. ,  Habony Zs. ,  Hajdú G. ,  Jinda Balázs ,  Kelemen Eszter ,  Keleti T. ,  Kovács 666 T. ,  Mátrai Katalin ,  Pál G. ,  Pálmai L. ,  Pfening A. ,  Ribényi Á. ,  Talata I. ,  Tasnádi T. ,  Varga 308 G. ,  Varga Zs. ,  Vargay P. ,  Zaránd G. 
Füzet: 1987/február, 66 - 67. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Indirekt bizonyítási mód, Kombinatorikus geometria síkban, Konstruktív megoldási módszer, Egyéb sokszögek geometriája, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1986/május: F.2588

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Két n oldalú sokszög határvonala nyilván legfeljebb n2 pontban metszheti egymást. 80 metszéspont tehát csak akkor jöhet létre, ha az n legalább 9.
Megmutatjuk, hogy a két sokszög még kilenc oldalú sem lehet, az n értéke tehát legalább 10. Tegyük fel ugyanis, hogy két kilencoldalú sokszög határvonala 80 pontban metszi egymást. Ekkor az egyik sokszögnek feltétlenül van olyan oldala, amely a másiknak mind a kilenc oldalát metszi, máskülönben legfeljebb 72 lehetne csak a metszéspontok száma.
Tegyük fel, hogy a PQ egy ilyen oldal, azaz a PQ metszi az A1A2...A9 sokszögnek minden oldalát. A1 és A2 a PQ különböző partján helyezkedik el, mint ahogyan A2 és A3 is ilyenek, és így A1 és A3 ugyanazon a parton találhatók. A gondolatmenetet folytatva kapjuk, hogy A1 és A9 azonos partra esnek, ezért a PQ nem metszheti az A9A1 oldalt. A kapott ellentmondásból tehát valóban n>9 adódik.

 
 

Tízoldalú sokszögek viszont már megadhatók a kívánt módon. Az ábrán látható két sokszög közül az egyiknek 5, a másiknak pedig 4 ,,tüskéje'' van. Két ,,tüske'' egymást 4 pontban metszi, a keletkező metszéspontok száma így 544=80.
Az n értéke tehát legalább 10.