Feladat: Gy.2029 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Bóna Miklós 
Füzet: 1982/november, 138. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Kombinatorikai leszámolási problémák, Sokszög lefedések, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1982/január: Gy.2029

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

Az előírt felbontásban a háromszögek egyrétűen és hézagtalanul lefedik a hétszöget. A háromszögek helyett számoljuk össze a háromszögek szögeinek összegét. A háromszögek egyrészt tartalmazzák a hétszög belső szögeit, ezek összege ‐ mivel a hétszög konvex ‐  (n-2)180, ami n=7-re 5180. Másrészt minden belső pont háromszög csúcs és mivel semelyik három pont nincs egy egyenesen, valamennyi belső pont körüli szög valamelyik háromszögnek szöge, azaz mind a 10 pont körüli teljes 360 hozzátartozik az összeghez. Így a teljes összeg 5180+10360. Ha ezt az egy háromszögre jutó szögösszeggel (180) elosztjuk, megkapjuk a keletkezett háromszögek számát.
Ez a felosztástól függetlenül mindig 25.

 

 Bóna Miklós (Székesfehérvár, Petőfi S. Ált. Iskola, 8. o. t.)
 

Megjegyzések. 1. Többen próbálták H pontjait minden lehetséges módon összekötni és így számolni meg a háromszögeket. Ez egyrészt túlságosan bonyolult, nincs lehetőség az áttekintésre. Másrészt ha a pontok egy konkrét elhelyezkedése esetén sikerült is megszámolni a keletkezett háromszögeket, nem biztos, hogy más módon összekötve, a számuk ugyanannyi lesz. Ezt külön bizonyítani kellene.
2. A feladat könnyen általánosítható. Ha egy n oldalú konvex sokszög belsejében jelölünk ki m pontot és a feladat feltételeinek megfelelően háromszögekre bontjuk, akkor a keletkezett háromszögek száma n-2+2m.