Найти тему

Прямые на плоскости

Представьте, что у вас есть одна плоскость и четыре прямых. Можете ли вы предложить такие варианты расположения прямых, при которых плоскость делилась бы на 5, 7, 8, 9 и 10 частей?

Ответ, как обычно, вы найдёте ниже.

https://unsplash.com/photos/graphing-artwork-xnqVGsbXgV4?utm_content=creditShareLink&utm_medium=referral&utm_source=unsplash
https://unsplash.com/photos/graphing-artwork-xnqVGsbXgV4?utm_content=creditShareLink&utm_medium=referral&utm_source=unsplash

Прежде всего нужно вспомнить, что такое плоскость и прямая.

Плоскость – бесконечно большая поверхность, содержащая прямые, соединяющие две любые её точки.

Прямая – прямая линия, не ограниченная ни с одной, ни с другой стороны. То есть, это бесконечная линия.

И нетрудно догадаться, что деление бесконечной плоскости бесконечными линиями на части несколько отличается от разрезания листа, имеющего границы. Но об этом чуть позже.

Итак, попробуем разное расположение четырёх прямых на плоскости. И мы без труда найдём способы разделения плоскости на 5, 8, 9 и 10 частей:

-2
Чтобы получить 8 частей, также можно все четыре прямых пересечь в одной точке - получится что-то вроде звёздочки
Чтобы получить 8 частей, также можно все четыре прямых пересечь в одной точке - получится что-то вроде звёздочки
-4
Горизонтальные прямые могут располагаться как по разные стороны от пересечения диагональных, так и по одну (снизу или сверху) – общее количество частей, на которые делится плоскость, не изменится.
Горизонтальные прямые могут располагаться как по разные стороны от пересечения диагональных, так и по одну (снизу или сверху) – общее количество частей, на которые делится плоскость, не изменится.

Причём здесь важно отметить, что параллельные прямые должны быть действительно параллельными – в противном случае они пересекутся где-то далеко, что увеличит общее количество частей.

И как бы мы ни старались, но поделить плоскость четырьмя прямыми на 7 частей – у нас это не получится.

Но если бы мы пытались разрезать лист бумаги, то получить семь частей четырьмя разрезами, которые заменят в этом случае прямые, довольно просто. Вот один из множества вариантов:

-6

В общем-то, и на шесть частей разделить плоскость прямыми невозможно. Но это вы и сами могли понять, пытаясь решить эту задачу на бумаге.