Условие
Точка
A расположена на расстоянии 50 см от центра
круга радиусом 1 см. Разрешается отразить точку симметрично
относительно любой прямой, пересекающей круг. Докажите, что:
а) за 25 отражений точку
A можно к загнатьк внутрь
данного круга; б) за 24 отражения этого сделать нельзя.
Решение
Пусть
O — центр данного круга,
DR — круг радиуса
R с центром
O. Докажем, что множеством образов точек
DR при симметриях
относительно прямых, проходящих через
D1, является круг
DR + 2.
В самом деле, образы точки
O при указанных симметриях заполняют
круг
D2, а круги радиуса
R с центрами в
D2 заполняют круг
DR + 2.
Поэтому за
n отражений из точек
D1 можно получить любую
точку из
D2n + 1 и только эти точки. Остается заметить, что точку
A
можно к загнатьк внутрь
DR за
n отражений тогда и только тогда,
когда за
n отражений можно перевести некоторую точку из
DR в
A.
Источники и прецеденты использования