به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
–1 امتیاز
351 بازدید
در دبیرستان و دانشگاه توسط mansour (771 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ

با فرض مثلث $ABC$ و $m$ نقطه روی ضلع $AB$ و $n$ نقطه روی ضلع $BC$ و $r$ نقطه روی ضلع $AC$ ،اگر تمام این نقاط را به تمام طرق به هم وصل کنیم، چند مثلث داخل $ABC$ ایجاد می‌شود؟

توسط حسن کفاش امیری (3,252 امتیاز)
ویرایش شده توسط حسن کفاش امیری
m نقطه روی ضلع AB کمی مبهم است آیا A و B جزو m نقطه می باشه؟؟؟ تعداد مثلث ایجاد شده هم کمی مبهم است آیا منظور از مثلث های ایجاد شده یعنی رئوسش حتما باید از همان نقاط مشخص شده باشد؟؟احتمالا بخاطر همین ابهامات بشما منفی دادند.

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,151 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ

اول فرض کنید نقاط داده شده رأس‌های مثلث اولیه نباشند.مثلث در حالات زیر با این نقاط درست می‌شود:

1) دو نقطه روی یک ضلع و نقطه‌ای روی یکی از دو ضلع دیگر.در این حالت تعداد برابر است با:

$$ \binom{m}{2}.\binom{n}{1}.\binom{r}{1}+\binom{n}{2}.\binom{m}{1}. \binom{r}{1}+\binom{r}{2}.\binom{m}{1}. \binom{n}{1}$$

2) روی هر ضلع یک نقطه در این حالت تعداد برابر است با:

$$ \binom{m}{1}.\binom{n}{1}.\binom{r}{1}=mnr$$

3) اگر در هر ضلع نقطه‌ها از چپ به راست یا از پایین به بالا نامگذاری شوند و نقطه شماره $k$ از $AB$ به نقطه شماره $s$ از $AC$ داده شده باشند و $(Y)X$ مجموعه نقاط روی $AB$ با شماره کمتر (بیشتر) از $k$ و $(W)Z$ مجموعه نقاط روی $AC$ با شماره کمتر (بیشتر) از $s$ باشد، آنگاه هر پاره خط رسم شده از $X$ و $BC$ به $W$ و هر پاره خط رسم شده از $Z$ و $BC$ به $Y$ $4$ مثلث میسازد که فقط رأسی از آن در داخل مثلث اولیه است.این تعداد مثلث‌ها برابر است با:

$$4\sum_{AB,BC,AC}\sum_{k=1}^m \sum_{s=1}^r((n+k-1)(r-s)+(n+s-1)(m-k))$$

سیگما اول جایگشت دو تا سیگمای دیگر روی اضلاع است.

4) مشابه استدلال قبلی تعداد مثلث‌هایی که فقص دو رأس آنها داخل مثلث است برابر است با:

$$ \sum_{AB,BC,AC}\sum_{k=1}^m \sum_{s=1}^rn(m-k)(r-s)$$

5) تعداد مثلث‌هایی که هر سه رأس آنها در داخل مثلث است برابر است با مقدار جواب مسأله در حالت $m-1$، $n-1$ و $r-1$.

حالا اگر نقاط روی رأسها بیافتند فقط مقادیر نقاط ممکنه یک واحد کم شود. مثلن اگر $m=n=r=2$ و نقاط همگی روی رأسها باشند تعداد مثلثها $1$ است.

$\Box$

توسط mansour (771 امتیاز)
داخل مثلث هم ممکن است از تقاطع خطوط مثلث ایجاد شود.
توسط قاسم شبرنگ (4,151 امتیاز)
بله درسته. شما این تعداد را هم بشمارید.
توسط قاسم شبرنگ (4,151 امتیاز)
فکر کنم تا حدودی اصلاح شد.
این چرخ فلک که ما در او حیرانیم<br> فانوس خیال از او مثالی دانیم<br> خورشید چراغ دان و عالم فانوس<br> ما چون صوریم کاندرو حیرانیم
...