Занумеруем стороны правильного пятиугольника по кругу: на втором обходе первая сторона получит номер 6, вторая — 7 и т. д. Через центр пятиугольника проведем прямую параллельно первой стороне до пересечения с предыдущей. Через точку пересечения проведем прямую, параллельную третьей стороне пятиугольника, до второго ее пересечения с границей пятиугольника. Через новую точку пересечения проведем прямую, параллельную пятой стороне пятиугольника, до второго ее пересечения с границей пятиугольника. Повторяем это построение, на каждом шаге увеличивая на 2 номер стороны пятиугольника, параллельно которой проводим очередной отрезок. Докажите, что полученная ломаная вскоре замкнется. Сколько звеньев будет иметь замкнутая ломаная? Сколько у нее будет точек самопересечения?
Ломаная состоит из 10 звеньев (она замкнется при проведении 11-го отрезка, вторая половина которого наложится на первый). Легко видеть, что у неё 16 точек самопересечения:
Ответ: 10 звеньев, 16 точек самопересечения.