Задача о покрытии полосками

Задача о покрытии полосками — классическая задача комбинаторной геометрии. В простейшем случае звучит так:

Доказать, что круг диаметра нельзя покрыть полосками с общей шириной меньше .

Задача о покрытии полосками известна как пример задачи, в которой при решении удобно перейти к рассмотрению высших размерностей.


О доказательстве

В трёхмерном варианте задачи вместо полосок берутся области между параллельными плоскостями. Решение этого варианта задачи легко следует из того, что площадь боковой поверхности шарового слоя зависит только от его высоты. В частности, сферу нельзя покрыть слоями с общей толщиной, меньшей диаметра сферы, а значит, нельзя и шар.

Из этого наблюдения немедленно следует двумерный случай. Это решение было предложено Гуго Штейнгаузом.

Вариации и обобщения

  • В 1932 году Тарский выдвинул гипотезу, что если выпуклую фигуру можно покрыть полосками с общей шириной 1, то её можно покрыть одной полоской ширины 1. Утвердительный ответ получен Тёгером Бангом в 1951 году.[1]
  • Следующий вариант задачи про относительную ширину полосок был предложен Бангом:
Предположим, выпуклое тело покрыто конечным числом полосок с ширинами , и есть ширины в соответствующих направлениях. Доказать, что

См. также

  • Теорема Монжа — другой классический пример утверждения в доказательстве которого полезно повысить размерность пространства.

Примечания

  1. King, Jonathan L. Three problems in search of a measure (англ.) // Amer. Math. Monthly : journal. — 1994. Vol. 101. P. 609—628. doi:10.2307/2974690.

Литература

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.