Вопрос:

11. Из декоративной проволоки нужно спаять плоское украшение в виде паутины заданных размеров (см. рисунок), затратив наименьшее возможное количество проволоки. Проволоку можно гнуть под любым углом и спаивать в точках соединения. Какое наименьшее количество кусков проволоки нужно, чтобы спаять украшение, показанное на рисунке?

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Для создания паутины нужно определить минимальное количество линий (кусков проволоки), которые позволят нарисовать заданную фигуру, не отрывая карандаша от бумаги. Это задача на эйлеровы пути.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Проанализируем рисунок паутины. Мы видим, что паутина состоит из центрального кольца и расходящихся от него лучей.
  2. Шаг 2: Посчитаем количество вершин (точек соединения проволоки). Есть центральная точка, а также точки на концах каждого луча.
  3. Шаг 3: Определим степени вершин (количество линий, сходящихся в каждой точке).
  4. Шаг 4: В данной фигуре есть вершины, у которых степень нечетная (например, точки на периферии, если они не соединены между собой). По теореме Эйлера, если в графе есть более двух вершин нечетной степени, то невозможно нарисовать фигуру без отрыва карандаша.
  5. Шаг 5: В случае паутины, если мы хотим минимизировать количество кусков проволоки, нам нужно определить, сколько вершин имеют нечетную степень.
  6. Шаг 6: В изображенной паутине можно представить, что мы начинаем рисовать с одной из крайних точек. Каждый луч от центра до края — это один кусок проволоки. Затем центральные соединения можно сформировать как отдельные куски или как часть более длинных.
  7. Шаг 7: Чтобы минимизировать количество кусков, нужно стремиться к тому, чтобы каждый кусок соединял как можно больше точек.
  8. Шаг 8: Рассмотрим структуру паутины. Она состоит из 'спиц' (лучей) и 'колец' (соединений между спицами). Если мы представим, что начинаем с центра, то можем провести все лучи. Затем, чтобы соединить их, потребуется дополнительная проволока.
  9. Шаг 9: В типичной паутине, изображенной на рисунке, есть 8 основных лучей. Если рассматривать только лучи, то это 8 кусков. Однако, чтобы они были соединены, потребуется еще проволока.
  10. Шаг 10: Если представить, что мы начинаем с одной внешней точки, проходим по лучу к центру, затем к другой внешней точке, и так далее, мы можем минимизировать количество отрезков.
  11. Шаг 11: В данном случае, для создания подобной паутины, мы можем начать с центра. Проведем один луч. Затем, перейдя к другому лучу, мы можем провести его. Чтобы соединить все лучи, нам потребуется провести проволоку между ними.
  12. Шаг 12: Минимальное количество кусков проволоки для такой фигуры (если она состоит из 8 лучей, расходящихся от центра и соединенных между собой) будет равно количеству вершин нечетной степени, плюс один (если мы начинаем и заканчиваем в разных точках), или равно количеству вершин нечетной степени / 2 (если начинаем и заканчиваем в одной точке, и все вершины четной степени).
  13. Шаг 13: На рисунке можно увидеть, что есть 8 'спиц', расходящихся из центра. Также есть соединения между этими спицами. Если рассматривать центральную точку как одну вершину, а концы спиц как другие.
  14. Шаг 14: Если мы хотим нарисовать эту паутину, мы можем начать с центра. Провести один луч. Затем вернуться в центр и провести следующий луч, и так далее. Это 8 отдельных кусков.
  15. Шаг 15: Однако, можно провести одну длинную линию, которая проходит через все соединения.
  16. Шаг 16: Если мы рассмотрим эту паутину как граф, где лучи — это ребра, то мы можем начать с одной внешней точки, пройти по лучу к центру, затем по другому лучу к другой внешней точке, и так далее.
  17. Шаг 17: В данной структуре, если мы начинаем с центра, мы можем провести все 8 лучей. Это 8 кусков.
  18. Шаг 18: Также можно представить, что мы проводим один луч, затем возвращаемся к центру и проводим другой.
  19. Шаг 19: Минимальное количество кусков проволоки для создания такой паутины (с 8 лучами) равно 5. Один кусок для центрального 'кольца' и по одному для каждого из 4 парных лучей, или 4 куска для 8 лучей, если мы начинаем и заканчиваем в одной точке.
  20. Шаг 20: Для данной фигуры, где есть 8 радиальных линий, соединенных по периметру, нам потребуется 5 кусков проволоки. Один кусок для центральной части, и 4 куска для соединения пар радиальных линий.
  21. Шаг 21: В данном случае, для создания паутины с 8 лучами, минимальное количество кусков проволоки, необходимое для ее изготовления, равно 5.

Ответ: 5

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю