Feladat: Gy.2138 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1984/március, 112. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Terület, felszín, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1983/szeptember: Gy.2138

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

Az elhelyezendő, 1/2 sugarú kör középpontjára két feltételnek is kell teljesülnie. Az első, hogy legalább 1/2 egység távolságra legyen a téglalap oldalaitól ‐ a körnek teljesen a téglalap belsejébe kell esnie. A második, hogy a kör középpontja minden kis négyzet oldaltól 1/2-nél nagyobb távolságra legyen, azért hogy ne legyen azokkal közös pontja.
Az első feltételnek eleget tevő pontok annak a téglalapnak a belsejébe vagy határára esnek, amelynek oldalai párhuzamosak az eredeti téglalap oldalaival és azoktól "befelé'' 1/2cm távolságra haladnak. Jelöljük ezt a téglalapot N-nel, N területe 1924=456 egység.

 
 

A második feltételt kielégítő pontokat először egy egységoldalú négyzetre keressük meg. Az egységoldalú négyzet pontjaitól legfeljebb 1/2 egység távolságra levő pontok halmaza olyan F alakzat, melyet egyrészt a négyzet oldalaival párhuzamos, 1/2 egység távolságra haladó szakaszok, másrészt a csúcsok körül mint középpont körül írt 1/2 sugarú negyedkörök határolnak. F területét könnyen ki tudjuk számítani:
1+4121+414(12)2π=3+π4egység
A 120 egységoldalú négyzet mindegyike körül rajzoljuk meg az F-fel egybevágó alakzatokat. A második feltételt az eredeti téglalapnak pontosan azok a pontjai elégítik ki, melyek nem esnek egyetlen ilyen alakzatba sem. A lefedett rész összterülete legfeljebb
120(3+π4)=360+30π<360+303,2=456egység.
Az alakzatok egyesítése (ami egyébként nem feltételenül van teljes egészében az eredeti téglalap belsejében sem) tehát nem fedheti le az N téglalap valamennyi pontját. Akkor viszont van olyan Q pont, amely mindkét feltételt teljesíti, tehát ami körül írt 1/2 egység sugarú körnek semelyik négyzettel sincs közös pontja, és ezt akartuk bizonyítani.