Loading [Contrib]/a11y/accessibility-menu.js
ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Выбрано 2 задачи
Версия для печати
Убрать все задачи

Заданы N-вершинный ориентированный граф с двумя выделенными вершинами v1 и v2 и целое число C. Требуется:
1) определить, существует ли в заданном графе путь из вершины v1 в вершину v2, состоящий из C ребер (путь может иметь самопересечения как по вершинам, так и по ребрам);
2) найти минимум функции | X - C |, где X – количество ребер в некотором пути из v1 в v2 .

Входные данные

Первая строка входного файла содержит целое число N – количество вершин в графе (1 ≤ N ≤ 10). В следующих N строках расположена матрица N × N из нулей и единиц, элемент (i, j) которой равен единице, если в графе есть ребро из вершины i в вершину j, и нулю, если такого ребра нет. (Граф может содержать петли, т.е. ребра, идущие из вершины в саму себя). Элементы матрицы во входном файле записаны без разделительных пробелов. 

Наконец, строка N+2 содержит номера вершин v1 и v2 , а строка N+3 – десятичную запись числа C (1 &le C < 1050).

Выходные данные

В первую строку выходного файла выведите ответ на первый пункт задачи: «Yes», если путь длины C существует, и «No», если нет. Во вторую строку запишите ответ на второй пункт задачи. Если ни одного пути из v1 в v2 не существует, ваша программа должна вывести -1.

Пример входного файла

3
010
001
100
1 1
555555555555555555555555555555555

Пример выходного файла

Yes
0

Вниз   Решение


Нарисуйте многоугольник и точку на его границе так, что любая прямая, проходящая через эту точку, делит площадь этого многоугольника пополам.

Вверх   Решение

Задача 111642
Темы:    [ Прямые и кривые, делящие фигуры на равновеликие части ]
[ Произвольные многоугольники ]
[ Примеры и контрпримеры. Конструкции ]
[ Отношение площадей подобных треугольников ]
[ Площадь трапеции ]
Сложность: 5-
Классы: 8,9,10,11
Из корзины
Прислать комментарий

Условие

Нарисуйте многоугольник и точку на его границе так, что любая прямая, проходящая через эту точку, делит площадь этого многоугольника пополам.

Решение

Пусть нужная нам точка на границе многоугольника — O . Построим сам многоугольник.
Разделим плоскость на 4 прямых угла с вершинами в точке  O .
Построим равнобедренный прямоугольный треугольник AOB с вершиной в точке  O и катетами, лежащими на сторонах одного из прямых углов.





Построим равнобокую трапецию DEFG с боковыми сторонами DE=FG , лежащими на сторонах соседнего прямого угла, так, что OD=OG и площадь трапеции равна площади треугольника AOB .
Из условия равенства площадей
S(Δ OAB)=S(DEFG)=S(Δ OEF)-S(Δ ODG)


OB2=OE2-OD2


OE2=OB2+OD2

При этом D нужно выбрать в пределах отрезка OB ближе к точке D .
Аналогичным образом построим трапеции IJKL и MNPQ . Отрезки OA и QP при этом не должны пересекаться, что можно обеспечить соответствующим выбором расположений трапеций. На приведённом рисунке OA=OB=5 , OE=OF=6 , OJ=OK=7 и ON=OP=8 , в том, что OA и QP не пересекаются, а остальные соседние боковые стороны треугольника и трапеций, наоборот, частично совпадают, можно убедиться с помощью непосредственных вычислений.





Полученный многоугольник OABEFJKNPQMLIGD и точка O на его границе удовлетворяет условию задачи.
Покажем, что прямая XZ делит площадь нашего многоугольника на равные части. Площади трапеций DEFG и MNPQ , расположенных по разные стороны прямой  XZ , равны по построению.
Эта прямая также делит в одинаковом соотношении площади треугольника OAB и трапеции IJKL (а поскольку площади этих фигур равны по построению, прямая делит каждую из них на части, площади которых соответственно равны площадям частей другой фигуры).
В самом деле, треугольники OAB и OJK подобны; кроме того, они равнобедренны, а прямая XZ проходит через вершину каждого из этих треугольников, образуя одинаковые углы с одной из боковых сторон, и, следовательно, делит их площади в одинаковом отношении. То же верно про треугольники OAB и OIL , поэтому прямая XZ делит их площади в том же отношении. Ну а площади частей трапеции IJKL равны разностям площадей соответствующих частей треугольников OJK и OIL .
Итак, мы видим, что по разные стороны от прямой XZ оказались части многоугольника соответственно равных площадей, поэтому суммарные площади также равны — прямая действительно делит площадь многоугольника пополам.
В случае, если прямая пересекает трапеции DEFG и MNPQ , доказательство строится аналогично. Случаи вертикального и горизонтального расположения секущей прямой являются тривиальными.
Как до такого решения можно догадаться? Фактически мы придумали два независимых решения, каждое — для своих двух вертикальных углов координатной плоскости. Причём одно из решений выбрали таким, чтобы нужная по условию задачи точка как раз была на его границе. А затем просто "подогнали края" — так, чтобы решения "цеплялись друг за друга" во всех местах, кроме одного.

Источники и прецеденты использования

олимпиада
Название Турнир им.Ломоносова
номер/год
Год 2008
задача
Номер 7

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .