Тема . ПитерГор (Санкт-Петербургская олимпиада)
Алгебраические текстовые задачи на Питергоре
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела питергор (санкт-петербургская олимпиада)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#71960

Квадрат разрезан на красные и синие прямоугольники. Сумма площадей красных прямоугольников равна сумме площадей синих. Для каждого синего прямоугольника запишем отношение длины его вертикальной стороны к длине горизонтальной, а для каждого красного прямоугольника — отношение длины его горизонтальной стороны к длине вертикальной. Найдите наименьшее возможное значение суммы всех записанных чисел.

Источники: СпбОШ - 2021, задача 11.7(см. www.pdmi.ras.ru)

Показать ответ и решение

Разрежем единичный квадрат на два равных прямоугольников, сделаем один из них синим, а другой красным. Тогда одно отношение равно 2,  а другое — 1
2.

Поскольку в задаче фигурируют только отношения длин сторон, можно считать, что исходный квадрат имел сторону 1. Тогда суммарная площадь прямоугольников каждого цвета равна 1
2.  Занумеруем синие прямоугольники числами от 1  до m,  а красные прямоугольники числами от 1  до n.  Пусть ak  и bk  — соответственно длины вертикальной и горизонтальной сторон k− го синего прямоугольника, а ck  и dk  — соответственно длины вертикальной и горизонтальной сторон k− го красного прямоугольника. Тогда

∑m       n∑
   akbk =  ckdk = 1.
k=1      k=1      2

Так как стороны всех прямоугольников не превосходят 1,  имеем

    m∑  ak  ∑m      1      n∑  ck   n∑       1
B =    bk ≥   akbk = 2 R =    dk-≥   ckdk = 2.
    k=1    k=1            k=1     k=1

Теперь достаточно показать, что хотя бы одна из сумм B  и R  не меньше 2.  Начнём с того, что справедливо хотя бы одно из двух неравенств

m∑        ∑n
k=1ak ≥1, k=1dk ≥ 1. (∗)

И в самом деле, спроецируем синие прямоугольники на вертикальную сторону квадрата, а красные — на горизонтальную. Если, например, m∑ d  <1,
k=1 k  то какой-то промежуток на горизонтальной стороне квадрата не будет покрыт проекциями красных прямоугольников. Тогда полоса над этим промежутком полностью синяя, так как в неё не могут залезать красные прямоугольники. Следовательно, сумма длин вертикальных сторон синих прямоугольников, покрывающих эту полосу, не меньше 1,  и, значит, m
∑ ak ≥1.
k=1

Пусть для определённости верно первое из неравенств (*). Тогда по неравенству Коши - Буняковского

                 (          )2  (     )2
B-=∑m a b m∑  ak≥  ∑m ∘a-b-ak-  =  m∑ a    ≥1.
2  k=1 k kk=1bk   k=1  k kbk      k=1 k

Следовательно, B ≥ 2  и B+ R ≥2 + 12 = 52.

Ответ:

 5
2

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!