Здравствуйте, Sinclair, Вы писали:
S>Ты намекаешь, что у многоугольника максимальной площади все вершины лежат на одной окружности? Интуитивно похоже, но вот доказать что-то не могу .
Это, оказывается, теорема Крамера
площадь многоугольника с данными длинами сторон максимальна, когда многоугольник — вписанный.
я вроде уже дал ссылку где обсуждалась эта задача?
там же есть доказательство того, что площадь не зависит от перестановки сторон.
Re[7]: Доказать это нетрудно.
От:
Аноним
Дата:
20.06.05 16:20
Оценка:
Здравствуйте, Sinclair, Вы писали:
S>Здравствуйте, McSeem2, Вы писали: MS>>Значит надо вычислить координаты вершин сначала. Это делается элементарно. Располагаем все отрезки вдоль оси 0X, начиная с нуля. Получается такая "колбаса". А затем предполагаем, что эта колбаса существует у нас в полярных координатах, где конец колбасы соответствует 2*pi. И преобразуем из полярных координат в декартовы. S>Ты намекаешь, что у многоугольника максимальной площади все вершины лежат на одной окружности? Интуитивно похоже, но вот доказать что-то не могу .
Сначала можно разобраться с четырёхугольником (т.е. доказать, что площадь максимальна, когда сумма противоположных углов равна "пи"; здесь все методы одинаково хороши, вплоть до прямого решения задачи на условный экстремум: максимизируем площадь как функцию двух противоположных углов, условие — два применения теоремы косинусов).
Теперь разберёмся со случаем произвольного выпуклого многоугольника. произвольные четыре его вершины, идущие подряд. Они отсекают от всего многоугольника четырёхугольник. В случае, если весь многоугольник имеет наибольшую возможную площадь, этот четырёхугольник среди всех четырёхугольников с такими же длинами сторон (!) также имеет наибольшую площадь и — по уже доказанному — может быть вписан в окружность.
Таким образом, любые четыре подряд идущие вершины искомого многоугольника лежат на некоторой окружности. То, что эта окружность одна и та же для всех четвёрок, очевидно (рассмотрите две подряд идущие четвёрки). Что и требовалось доказать.
Так что, действительно, из всех многоугольников с данными длинами сторон наибольшую площадь будет иметь тот, который вписывается в окружность... остаётся только эту площадь подсчитать %)
Re[8]: Вот блин :)))
От:
Аноним
Дата:
20.06.05 16:21
Оценка:
Здравствуйте, Witeboragon, Вы писали:
W>Здравствуйте, Sinclair, Вы писали:
S>>Ты намекаешь, что у многоугольника максимальной площади все вершины лежат на одной окружности? Интуитивно похоже, но вот доказать что-то не могу .
W>Это, оказывается, теорема Крамера W>площадь многоугольника с данными длинами сторон максимальна, когда многоугольник — вписанный.
W>я вроде уже дал ссылку где обсуждалась эта задача?
W>там же есть доказательство того, что площадь не зависит от перестановки сторон.
Пока писал своё доказательство, выяснилось, что это здесь уже обсуждалось...
Re[8]: Слово "рассмотрим" куда-то "продевал".
От:
Аноним
Дата:
20.06.05 16:29
Оценка:
В начале одного из предложений.
Re[2]: Площадь многоугольника
От:
Аноним
Дата:
20.06.05 16:35
Оценка:
Здравствуйте, Witeboragon, Вы писали:
W>Это олимпиадная задача! W>... W>надеюсь не испортил пиршество мысли
Мда... автору ветки — дружная презрительная ухмылка %)))
Здравствуйте, Witeboragon, Вы писали:
W>я вроде уже дал ссылку где обсуждалась эта задача?
W>там же есть доказательство того, что площадь не зависит от перестановки сторон.
Это значит, что все, что требуется вычислить — это радиус описывающей окружности для нашего "надутого" многоугольника (прошу прощения за идиотскую терминологию). Берем площадь круга и вычитаем из нее площади "ломтиков", образованных хордами.
McSeem
Я жертва цепи несчастных случайностей. Как и все мы.
Здравствуйте, McSeem2, Вы писали:
MS>Здравствуйте, Witeboragon, Вы писали:
MS>Это значит, что все, что требуется вычислить — это радиус описывающей окружности для нашего "надутого" многоугольника (прошу прощения за идиотскую терминологию). Берем площадь круга и вычитаем из нее площади "ломтиков", образованных хордами.
да, именно так. основное тут понять что все вершины многоугольника
максимальной площади лежат на одной окружности, дальше дело техники
W>да, именно так. основное тут понять что все вершины многоугольника W>максимальной площади лежат на одной окружности, дальше дело техники
Да, но как вычислить радиус этой окружности? Чувствую, что элементарно. Что-то такое вертится на уме, но сообразить не могу. Помогите люди-добры, а то ведь кошмары приснятся.
McSeem
Я жертва цепи несчастных случайностей. Как и все мы.
Здравствуйте, McSeem2, Вы писали:
MS>Здравствуйте, Alglib, Вы писали:
MS>>>Значит надо вычислить координаты вершин сначала. Это делается элементарно. Располагаем все отрезки вдоль оси 0X, начиная с нуля. Получается такая "колбаса". А затем предполагаем, что эта колбаса существует у нас в полярных координатах, где конец колбасы соответствует 2*pi. И преобразуем из полярных координат в декартовы.
A>>Т.е. порядок следования отрезков не важен, для максимальной площади?
MS>Не знаю. Вообще-то, о порядке отрезков в моем сообщении речи не было вообще. Можно, например отсортировать их как-то.
Просто, максимальная площадь не будет инвариантна относительно перестановки отрезков.
Если взять, например, четыре отрезка длин а,а,в,в. То при расстановке авав максимальная площадь будет у прямоугольника = ав, а если авав то площадь будет ав sin(u) и если а<b, то u не будет равен 90 градусов, т.е. sin(u)<1.
Здравствуйте, McSeem2, Вы писали:
W>>да, именно так. основное тут понять что все вершины многоугольника W>>максимальной площади лежат на одной окружности, дальше дело техники
MS>Да, но как вычислить радиус этой окружности? Чувствую, что элементарно. Что-то такое вертится на уме, но сообразить не могу. Помогите люди-добры, а то ведь кошмары приснятся.
блин, действительно.. похоже тут все не так просто.
для треугольника можно найти площадь по формуле Герона (p-полупериметр)
S*S = (p-a)*(p-b)*(p-c)
для (вписанного) четырехугольника (тоже именная вроде)
S*S = (p-a)*(p-b)*(p-c)*(p-d)
может для произвольного вписанного находится как
S*S = (p-a1)*(p-a2)*(p-a3)*...*(p-aN)
Здравствуйте, Alglib, Вы писали:
A>Если взять, например, четыре отрезка длин а,а,в,в. То при расстановке авав максимальная площадь будет у прямоугольника = ав, а если авав
Наверное, имелось в виду аавв. В общем, смысл понятен.
A>то площадь будет ав sin(u) и если а<b, то u не будет равен 90 градусов, т.е. sin(u)<1.
Как так?!
Все треугольники здесь конгруэнтны, если еще кто-то помнит это слово — можете проверить.
Следовательно, площади четырехугольников на верхнем и нижнем рисунках одинаковы. Далее. Площадь верхнего четырехугольника максимальна? Да, поскольку это прямоугольник! Следовательно и площадь нижнего тоже максимальна, поскольку площади равны. Радиусы окружностей тоже одинаковы. Все вписано и все точки лежат на окружности.
McSeem
Я жертва цепи несчастных случайностей. Как и все мы.
Re[3]: Площадь многоугольника
От:
Аноним
Дата:
21.06.05 06:23
Оценка:
Здравствуйте, Ranger_XL, Вы писали:
W>>Это олимпиадная задача!
R_X>И что из того? Не боги горшки обжигают. R_X>Я чувствовал, что задачка с подвохом, когда мне ее предложили
Да ничего, задача-то действительно интересная.
Это я к тому что должно быть красивое решение
Здравствуйте, Witeboragon, Вы писали:
W>для треугольника можно найти площадь по формуле Герона (p-полупериметр) W>S*S = (p-a)*(p-b)*(p-c)
Всё-таки S*S=p*(p-a)*(p-b)*(p-c).
W>может для произвольного вписанного находится как W>S*S = (p-a1)*(p-a2)*(p-a3)*...*(p-aN)
А это, вообще говоря, неверно. Хотя бы из соображений размерности бред получается...
Re[13]: Площадь многоугольника
От:
Аноним
Дата:
21.06.05 06:52
Оценка:
Здравствуйте, Аноним, Вы писали:
А>Здравствуйте, Witeboragon, Вы писали:
W>>для треугольника можно найти площадь по формуле Герона (p-полупериметр) W>>S*S = (p-a)*(p-b)*(p-c)
А>Всё-таки S*S=p*(p-a)*(p-b)*(p-c).
W>>может для произвольного вписанного находится как W>>S*S = (p-a1)*(p-a2)*(p-a3)*...*(p-aN)
А>А это, вообще говоря, неверно. Хотя бы из соображений размерности бред получается...
нда. но должно же быть красивое решение? может S в куб возвести
Re[14]: Площадь многоугольника
От:
Аноним
Дата:
21.06.05 06:56
Оценка:
Здравствуйте, Аноним, Вы писали:
А>нда. но должно же быть красивое решение? может S в куб возвести
Кубический корень в планиметрии... Это было бы мощно
А что касается нужной задачи — ещё подумаю...