сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Let K плюс D плюс M and R1, ..., RK be a list of rectangles. Write a ruler-and compass construction algorithm to construct a rectangle with area equal to overall area of rectangles R1, ..., RK.

Пусть K плюс D плюс M. Вам дано (то есть, по­про­сту го­во­ря изоб­ра­же­ны на плос­ко­сти) K пря­мо­уголь­ни­ков R1, ..., RK. Опи­ши­те (и обос­нуй­те) метод как с по­мо­щью цир­ку­ля и ли­ней­ки (для про­ве­де­ния линии, но без де­ле­ний) по­стро­ить пря­мо­уголь­ник R рав­ный по пло­ща­ди сумме пло­ща­дей пря­мо­уголь­ни­ков R1, ..., RK.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Let us first describe two procedures that we will use later to describe the method to construct a required rectangle R.

1)  Procedure Rectangle → Square: a rectangle with sides a and b has equal area with a square with side c which can be find according to the left figure below.

2)  Procedure Squares → Square: two squares with sides a and b have area that is equal to the area of the square with side c that can be find according to the right figure below.

Суть про­це­ду­ры

пря­мо­уголь­ник → квад­рат

Суть про­це­ду­ры

квад­ра­ты → квад­рат

Description of the method to construct a square (i.e. a rectangle with equal sides) R :

1)  Let L be the list R_1, \ldots R_K;

2)  while L contains 2 or more rectangles repeat the following:

2.1) remove any two rectangles Q_1 and Q_2 from the list L;

2.2) using procedure Rectangle → Square build two squares Q_1 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка and Q_2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка that have equal areas with Q_1 and Q_2 respectively;

2.3) using procedure Squares → Square build a square that has equal area with the squares Q_1 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка and Q_2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка ;

2.4) push square Q to the list L;

3)  let R  — be the only rectangle that remains in the list L.

Сна­ча­ла опи­шем пару про­це­дур, в тер­ми­нах ко­то­рых потом опи­шем метод по­стро­е­ния пря­мо­уголь­ни­ка R.

1)  Про­це­ду­ра пря­мо­уголь­ник → квад­рат: пря­мо­уголь­ник со сто­ро­на­ми a и b рав­но­ве­лик с квад­ра­том со сто­ро­ной c, ко­то­рую можно найти ме­то­дом, по­ка­зан­ным на пер­вом ри­сун­ке внизу.

2)  Про­це­ду­ра квад­ра­ты → квад­рат: два квад­ра­та со сто­ро­на­ми a и b вме­сте рав­но­ве­ли­ки с квад­ра­том со сто­ро­ной c, ко­то­рую можно найти ме­то­дом, по­ка­зан­ным на вто­ром ри­сун­ке внизу.

Суть про­це­ду­ры

пря­мо­уголь­ник → квад­рат

Суть про­це­ду­ры

квад­ра­ты → квад­рат

Те­перь опи­шем метод по­стро­е­ния квад­ра­та (то есть пря­мо­уголь­ни­ка очень спе­ци­аль­но­го вида) R:

1)  пусть L  — это спи­сок R_1, \ldots R_K;

2)  пока L со­сто­ит из двух или более пря­мо­уголь­ни­ков по­вто­рять сле­ду­ю­щие дей­ствия:

2.1) изъ­ять из спис­ка L два пер­вых пря­мо­уголь­ни­ка Q_1 и Q_2;

2.2) ис­поль­зуя про­це­ду­ру пря­мо­уголь­ник → квад­рат по­стро­ить по Q_1 и Q_2 рав­но­ве­ли­кие с ними квад­ра­ты Q_1 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка и Q_2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка ;

2.3) ис­поль­зуя про­це­ду­ру квад­ра­ты → квад­рат по­стро­ить по квад­ра­там Q_1 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка и Q_2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­ве­ли­кий с ними квад­рат Q;

2.4) до­ба­вить квад­рат Q в спи­сок L;

3)  пусть R  — един­ствен­ный остав­ший­ся квад­рат в L.