Начало
тут, продолжение
тут. - На столе лежит несколько монет одинакового размера. Доказать, что среди них есть хотя бы одна монета, касающаяся не более 3 других.
Не больше трёх будет касаться самая левая из самых верхних монеток. Как доказывать, понятно.
- На столе вновь лежит несколько монет, но произвольных размеров. Доказать, что среди них есть хотя бы одна монета, касающаяся не более 5 других.
Не больше пяти будет касаться самая левая из самых верхних из самых маленьких монеток. Если монетка касается шести других, то либо все другие имеют тот же размер, либо среди этих других есть хотя бы одна монетка меньшего размера.
- Постройте конструкцию из нескольких одинаковых монет, лежащих на столе, в которой каждая монетка касается не менее 3 других.
Например, так:
- Постройте конструкцию из нескольких монет разного размера, лежащих на столе, в которой каждая монетка касается не менее 5 других.
Приведу вариант, который считаю "красивым", см. также мои рассуждения о задаче 6, картинки, приведенные в ней, являются более близкими к "оптимальному" состоянию.
(правда, из-за своей неоптимальности картинка вся сюда не влезла)
- Какое наименьшее отношение диаметров наибольшей и наименьшей монеты во всех расположениях монеток на столе, в которых каждая касается не менее 4 других?
В эту конструкцию можно напихать, сколько угодно монеток, и чем их больше, тем меньше разница между монетками внешнего и внутреннего кругов.
Конструкции с отношением большей монеты к меньшей равным одному в силу задачи 1 не существует, а этой конструкцией можно, насколько угодно, к единице приблизиться.
- Какое наименьшее отношение диаметров наибольшей и наименьшей монеты во всех расположениях монеток на столе, в которых каждая касается не менее 5 других?
Ответа, я, к сожалению, не знаю. Вот вариант, с самым маленьким отношением, которое у меня пока получилось. Тут оно равно 5.896192725.
Есть ощущение, что можно уменьшить отношение где-то до 3.5-4 (а
оказалось, что даже и сильнее) за счет конструкции подобной решению задачи 5, то есть какой-то вытягивающейся по кругу штуковине, только не в два оборота, а "ромашками".
Хотя в задаче вопрос не задан, но можно еще пытаться минимизировать количество монет. У меня минимум вышел 12. Кажется, меньше нельзя, но доказывать пока не пытался.
Комментарий к картинкам для интересующихся технологией: Все картинки в данном посте сделаны непосредственным написанием PostScript-кода. Автором по этому поводу получено неимоверное удовольствие. Также для расчетов размеров использовался Excel, что также порадовало автора.