|
4 точки на плоскости | ☑ | ||
---|---|---|---|---|
0
НафНаф
23.01.13
✎
10:29
|
Можно ли на евклидовой плоскости отметить 4 точки так, что все попарные расстояния между ними были положительными целыми числами? а если добавить условие нечетности расстояний?
|
|||
1
1C-band
23.01.13
✎
10:34
|
Можно. Для начала - треугольник со сторонами 3 и 4. Длина гипотенузы будет равна 5. Дорисовываем четвёртую точку - вуаля!
ЗЫ: Что такое - нечётность расстояний? |
|||
2
Wobland
23.01.13
✎
10:35
|
а что такое отрицательное расстояние?
|
|||
3
НафНаф
23.01.13
✎
10:36
|
(1) выражается нечетным числом
(2) не знаю |
|||
4
1C-band
23.01.13
✎
10:38
|
(3) В моём случае - нет, поскольку все остальные длины будут произведениями минимальных (3, 4 и 5 соответственно) на какое-либо число, и в результате расстояния будут как чётными, так и нет. Но это - только В МОЁМ случае, я имею ввиду прямоугольник с рёбрами длиной 3 и 4.
|
|||
5
НафНаф
23.01.13
✎
10:40
|
(4) в твоем все понятно, даже в произвольном прямоугольном, а не только твоем
|
|||
6
1C-band
23.01.13
✎
10:41
|
(5) Вот надо посмотреть, могут ли быть ещё варианты размещения точек, и какие.
|
|||
7
acsent
23.01.13
✎
10:41
|
задача сводится к нахождению пифагоровых чисел
|
|||
8
НафНаф
23.01.13
✎
10:42
|
(7) с чего это вдруг?
|
|||
9
acsent
23.01.13
✎
10:42
|
6,8,10 - все четные
|
|||
10
НафНаф
23.01.13
✎
10:42
|
(9) к чему это?
|
|||
11
1C-band
23.01.13
✎
10:42
|
(0) А ты там, случаем, не карты ли по полигонам раскраивать решил?
|
|||
12
acsent
23.01.13
✎
10:42
|
4 вершины прямоугольника, все расстояния целые. Ну это подмножество решений как минимум
|
|||
13
НафНаф
23.01.13
✎
10:42
|
(11) зачем?
|
|||
14
1C-band
23.01.13
✎
10:43
|
(9) Речь шла о НЕЧЁТНОСТИ.
|
|||
15
acsent
23.01.13
✎
10:43
|
в пифагоровых тройках не могут
|
|||
16
НафНаф
23.01.13
✎
10:43
|
(15) это я в курсе, как и написал в (5)
|
|||
17
KishMish
23.01.13
✎
10:46
|
(12) диагональные расстояния тоже целые?
|
|||
18
ptrtss
23.01.13
✎
10:56
|
(0) Можно. На прямой, через единицу
|
|||
19
НафНаф
23.01.13
✎
11:03
|
Итак решаем именно вторую часть задачи:
Можно ли на евклидовой плоскости отметить 4 точки так, что все попарные расстояния между ними были целыми нечетными числами? |
|||
20
Lama12
23.01.13
✎
11:04
|
(18) Красава!
|
|||
21
Lama12
23.01.13
✎
11:04
|
(19) А вот это, нельзя. Т.к. любая пара даст четное расстояние.
|
|||
22
Lama12
23.01.13
✎
11:05
|
(21) Упс... не однозначно.
|
|||
23
НафНаф
23.01.13
✎
11:05
|
(21) чего?
|
|||
24
Лодырь
23.01.13
✎
11:26
|
Сделаем утверждение:
1. Если построение возможно, то построение возможно и при одной из точек (0,0) В таком случае можем принять одну из точек за Т1(0,0). Пусть координаты второй точки Т2 (Х2,У2) и третьей Т3(Х3,У3). Тогда квадрат длины отрезка (Т1,Т2) = Х2*Х2+У2*У2 - нечетное целое. Значит либо Х2 либо У2 - четное (тк иначе бы сумма квадратов была бы четной). Аналогично находим что либо Х3 либо У3 четное. Запишем квадрат длины отрезка (Т2,Т3) = (Х2-Х3)*(Х2-Х3)+ (У2-У3)*(У2-У3) - нечетное целое. Теперь разберем все варианты: 1. Х2 - чет, У2 - нечет, Х3- чет,У2-нечет. Получаем что четное*четное+четное*четное = нечетное. не бывает. 2. х2 чет, у2 нечет, х3 нечет У2 - чет. Получаем нечет*нечет+нечет*нечет = нечет. не бывает. 3. аналогично. 4. аналогично. Вывод - не бывает. |
|||
25
НафНаф
23.01.13
✎
11:30
|
(24) ты только что доказал, что не существует равностороннего треугольника с длиной стороны 1.
Причина: неверное предположение, что либо Х2 либо У2 - четное На самом деле они вообще могут быть нецелыми |
|||
26
Лодырь
23.01.13
✎
11:40
|
(25) Кхм.. логично.
|
|||
27
ptrtss
23.01.13
✎
13:43
|
А есть решение не полным перебором если?
|
|||
28
НафНаф
23.01.13
✎
14:00
|
(27) есть, а интересно как полным перебором?
|
|||
29
ptrtss
23.01.13
✎
14:38
|
(29) Шесть нечетных длин отрезков задаешь, и смотришь, какой получился седьмой. Если нечетный, значит решение найдено. Четный или дробный - следующая комбинация
|
|||
30
GrIM
23.01.13
✎
14:44
|
Вот ведь людям заняться нечем. Недавно видать закончили, фантомные боли... преследуют.
|
|||
31
acsent
23.01.13
✎
14:52
|
(24) неверно предположение, что концы треугольника должны лежать в целых точках
|
|||
32
Dmitry77
23.01.13
✎
14:57
|
можно на обной прямой разместить через 1 еденицу измерения расстояния будут
1,2,3,4 |
|||
33
Lama12
23.01.13
✎
15:11
|
(32) Ну да... и между первой и третьей сумма сколько?
|
|||
34
RomanYS
23.01.13
✎
19:01
|
AB = 91
BC = 255 CA = 273 BD = 293 AD = 285 CD = 83 проверяй) |
|||
35
НафНаф
25.01.13
✎
11:27
|
(34) не прокатило ))
|
|||
36
RomanYS
25.01.13
✎
11:57
|
(35) так и знал
есть более точные варианты )) Как проверял, есть какие-то формулы, или только построение и вычисление координат? |
|||
37
SUA
25.01.13
✎
12:18
|
Невозможно, если в формулах не напутал нигде
долго крутить квадрат расстояний и факт что разница квадратов 2х нечетных чисел делится на 4 |
|||
38
RomanYS
25.01.13
✎
12:26
|
(37) а ты точно не целочисленные координаты рассматривал?
у меня формулы дикие получаются, с корнями и 5-ю переменными, привести их разнице квадратов точно не получится. Возможно я не с той стороны захожу |
|||
39
SUA
25.01.13
✎
12:27
|
с начальными D(0,0),A(a,0),B(b1,b2),C(c1,c2):
- все первые координаты рациональны (СD^2-СA^2=aa-2*c1a=N1, отсюда рациональна с1, аналогично b1) - b2-c2 рациональна |
|||
40
SUA
25.01.13
✎
12:28
|
5 переменных но уже 3 из них приводимы к целочисленным
|
|||
41
RomanYS
25.01.13
✎
12:38
|
Я брал 5 длин и находил по ним шестую. Первые 2 точки задавал также как у тебя. С тем что все x-координаты рациональны соглашусь. А вот в b2 и c2 у меня корни.
Откуда вывод "b2-c2 рациональна"? |
|||
42
RomanYS
25.01.13
✎
12:41
|
(41) к (39)
|
|||
43
НафНаф
25.01.13
✎
13:16
|
Введем координаты так, что A(0,0) B(a,0) C(x,y) D(z,t)
Для вещественных p,q и целого положительного n введем обозначение p~q(mod n) того, что разность (p-q) целая и делится на n. Заметим тот факт, что квадрат нечетного числа дает остаток 1 при делении на 8. Или в обозначениях r~1(mod 2) => r^2 ~ 1(mod 8). Тогда: 1. x^2+y^2 ~ 1(mod 8) 2. (a-x)^2+y^2 ~ 1(mod 8) 3. z^2+t^2 ~ 1(mod 8) 4. (a-z)^2+t^2 ~ 1(mod 8) 5. (x-z)^2+(y-t)^2 ~ 1(mod 8) Из 1 и 2 отношения получаем: a^2 ~ 2*x*a (mod 8). Поэтому х - рациональное, его знаменатель является делителем 2*a и сам делится на 2. Аналогично из 3 и 4 отношения это верно и для z. Умножим все координаты всех точек на нечетное a. Все расстояния умножатся также на a, то есть если предположение верно для начальной конструкции, то оно верно и для промасштабированной. Переобозначим все новые координаты теми же буквами. Теперь мы можем утверждать, что x и z - рациональные числа со знаменателем 2. Вернемся к a^2 ~ (2*x)*a (mod 8), так как a - нечетное, то верно: a ~ (2*x) (mod 8), что эквивалентно a=2*x+8*n, где n - целое. Разделим на 2: a/2=x+4*n => x ~ a/2 (mod 4) x ~ a/2 (mod 4) => x^2 ~ a^2/4 (mod 4) => y^2 ~ 1 - a^2/4 (mod 4) аналогично верно: z ~ a/2 (mod 4), z^2 ~ a^2/4 (mod 4), t^2 ~ 1 - a^2/4 (mod 4) Вместе: x-z ~ 0 (mod 4) => (x-z)^2 ~ 0 (mod 8) и подставляем в отношение №5: (x-z)^2+(y-t)^2 (mod 8) => (y-t)^2 ~ 1(mod 8) => (y-t)^2 ~ 1(mod 4) Рассмотрим (y+t)^2 = 2*y^2+2*t^2- (y-t)^2 ~ 2 - a^2/2 + 2 - a^2/2 - 1 (mod 4) 2 - a^2/2 + 2 - a^2/2 - 1 = 3-a^2 ~ 2 (mod 4), коротко: (y+t)^2 ~ 2 (mod 4) Перемножим (y-t)^2 ~ 1(mod 4) и (y+t)^2 ~ 2(mod 4), получим: (y^2-t^2)^2 ~ 2(mod 4), но y^2 ~ t^2 (mod 4), то есть (y^2-t^2)^2 ~ 0 (mod 4) - противоречие |
|||
44
SUA
25.01.13
✎
13:22
|
да, примерно... реально вычислений достаточно много
|
|||
45
RomanYS
25.01.13
✎
13:25
|
В https://ru.wikipedia.org/wiki/Четырёхугольник есть формула "Шесть расстояний между четырьмя произвольными точками плоскости, взятыми попарно, связаны соотношением", если взять его по модулю 4 для нечетных чисел получим слева 2, а справа 0
|
|||
46
НафНаф
25.01.13
✎
13:27
|
(45) ага, кто бы про нее еще знал))
|
|||
47
RomanYS
25.01.13
✎
13:32
|
(46) Я ее больше нигде не нашел, причем порядок (выбор a,b,c,d,e,f) в ней влияет на результат. А как правильно обозначить не указано ))
|
|||
48
НафНаф
25.01.13
✎
13:51
|
(47) исходя из симметрии достаточно чтобы пары (a,c), (b,d) и (e,f) не имели общих вершин, то есть либо были противоположными сторонами, либо диагоналями
|
Форум | Правила | Описание | Объявления | Секции | Поиск | Книга знаний | Вики-миста |