Русская Википедия:Задача о покрытии полосками

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Задача о покрытии полосками — классическая задача комбинаторной геометрии. В простейшем случае звучит так:

Доказать, что круг диаметра <math>d</math> нельзя покрыть полосками с общей шириной меньше <math>d</math>.

Задача о покрытии полосками известна как пример задачи, в которой при решении удобно перейти к рассмотрению высших размерностей.


О доказательстве

В трёхмерном варианте задачи вместо полосок берутся области между параллельными плоскостями. Решение этого варианта задачи легко следует из того, что площадь боковой поверхности шарового слоя зависит только от его высоты. В частности, сферу нельзя покрыть слоями с общей толщиной, меньшей диаметра сферы, а значит, нельзя и шар.

Из этого наблюдения немедленно следует двумерный случай. Это решение было предложено Гуго Штейнгаузом.

Вариации и обобщения

Файл:Tarski plank problem.svg
  • В 1932 году Тарский выдвинул гипотезу, что если выпуклую фигуру можно покрыть полосками с общей шириной 1, то её можно покрыть одной полоской ширины 1. Утвердительный ответ получен Тёгером Бангом в 1951 году.[1]
  • Следующий вариант задачи про относительную ширину полосок был предложен Бангом:
Предположим, выпуклое тело <math>K</math> покрыто конечным числом полосок с ширинами <math>w_1,\dots,w_n</math>, и <math>v_1,\dots,v_n</math> есть ширины <math>K</math> в соответствующих направлениях. Доказать, что
<math>\frac{w_1}{v_1}+\dots+\frac{w_n}{v_n}\ge 1.</math>

См. также

  • Теорема Монжа — другой классический пример утверждения в доказательстве которого полезно повысить размерность пространства.

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература