Найти тему

Круги на резиновой плёнке

Представьте, что у вас есть невероятно эластичная и непрозрачная резиновая плёнка. Вы растягиваете эту плёнку в самых разных направлениях, рисуете на ней окружность, а затем опускаете. Когда плёнка приняла свою прежнюю форму, вы вырезаете из неё круг так, что в этот круг попадает вся нарисованная окружность или её участок. У вас могут получиться такие варианты:

Но, кажется, здесь не всё в порядке. И если вы присмотритесь, то увидите, что в этих картинках не так.

Все ли картинки из приведённых могли у вас получиться после выполненных действий?

Ответ, как обычно, вы узнаете ниже.

Итак, у нас есть плёнка, на которой в растянутом положении мы нарисовали окружность – и это главное, что нужно помнить при поиске ответа. Окружность – геометрическая фигура, линия которой не пересекается сама с собой. И только из этого одного факта становится понятно, что у вас не могла получиться фигура Д. Да, здесь попахивает топологией, но для решения задачи совсем не обязательно глубоко погружаться в этот раздел математики.

Для наглядности попытаемся представить, как могли выглядеть круги на плёнке после того, как она была отпущена:

-2

Стрелками здесь указаны направления, в которых плёнка была растянута. На первом рисунке в круг на резине вошла вся нарисованная окружность, лишь слегка растянутая. На втором рисунке плёнка была растянута в трёх направлениях с примерно одинаковым усилием. На третьем рисунке в круг попала лишь часть сильно растянутой в двух направлениях окружности. На четвёртом рисунке плёнка была растянута не только сильно, но и весьма замысловато, но и такой вариант вполне мог получиться. А пятый рисунок показывает, что такую фигуру получить из круга невозможно – для этого на плёнке нужно рисовать фигуру с пересекающимися линиями.

Таким образом, при указанных условиях не могла получиться картинка Д.