Разрежьте квадрат 7×7 клеток на возможно большее число различных прямоугольников, проводя разрезы по границам клеток.
Ответы на вопрос
Ищем разбиение на прямоугольники с целыми сторонами по линиям сетки, при этом никакие два прямоугольника не должны иметь одинаковые размеры (пара сторон считается без учёта поворота: и — одно и то же).
Конструкция на 9 различных прямоугольников (достижимо)
Сделаем горизонтальные «полосы» высот 3, 2, 1 и 1 (сверху вниз: ). Внутри каждой полосы режем на отрезки разной длины так, чтобы суммы ширин давали 7, а размеры всех прямоугольников в итоговой мозаике были попарно различны.
-
Полоса высоты 3 (верхние 3 ряда): ширины 4, 2 и 1.
Прямоугольники: , , . -
Под ней полоса высоты 2: ширины 4, 2 и 1.
Прямоугольники: , , . -
Третья полоса высоты 1: ширины 6 и 1.
Прямоугольники: , . -
Нижняя полоса высоты 1: ширина 7 (цельная).
Прямоугольник: .
Итого 9 прямоугольников с размерами:
Лёгко проверить, что среди них нет совпадающих по размерам (мы специально избегали пар-«поворотов» вида и , и и т. п.).
Как это нарисовать на сетке 7×7:
— проведите горизонтальные разрезы после 3-й и 5-й строки, затем ещё один разрез после 6-й строки;
— в верхней полосе (3 строки) — вертикальные разрезы после 4-го и 6-го столбцов;
— во второй полосе (2 строки) — тоже после 4-го и 6-го столбцов;
— в третьей полосе (1 строка) — после 6-го столбца;
— нижняя полоса (1 строка) не режется.
Почему больше 9 не получить (эскиз довода)
-
Каждая горизонтальная полоса фиксированной высоты разбивается на прямоугольники с попарно различными ширинами, сумма которых равна 7. Минимальная сумма четырёх разных положительных целых — . Значит в одной полосе не больше 3 прямоугольников.
-
Если полос всего 3 или меньше, то максимум . Чтобы попытаться получить 10, нужна как минимум 4 полосы.
-
При 4 полосах сумма их высот равна 7, значит хотя бы две полосы имеют высоту 1. В полосе высоты 1 возможны только разбиения , , , , ; причём в разных полосах высоты 1 нельзя повторять те же ширины (иначе появятся одинаковые прямоугольники ). Отсюда две такие полосы дают не более 4 прямоугольников вместе (например, и или и ).
-
Оставшаяся высота равна 5. Её можно распределить максимум на две полосы. Каждая из них даёт не более 3 прямоугольников, но одновременно нужно избегать «поворотных» совпадений с уже полученными , что неизбежно отнимает хотя бы один вариант. В результате суммарный предел остаётся не выше 9.
Таким образом, 9 — это и нижняя оценка (показано конструкцией), и верхняя оценка (обозначенный запрет на 10 и более), т. е. максимально возможное число — 9.
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Математика
Последние заданные вопросы в категории Математика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

