1, 2, 3CHUNG CỦA 3 HÌNH TRỊN CĨ TÂM TẠI CHÍNH CÁC ĐIỂM O O O1, 2, 3. B...

1

,

2

,

3

chung của 3 hình trịn cĩ tâm tại chính các điểm

O O O

1

,

2

,

3

.

Bài tốn 2. Trên mặt phẳng cho 25 điểm sao cho từ ba điểm bất kỳ trong số chúng đều tìm

được hai điểm cĩ khoảng cách nhỏ hơn 1. Chứng minh rằng tồn tại một hình trịn cĩ bán

kính bằng 1 chứa khơng ít hơn 13 điểm.

Hướng dẫn giải

Xét điểm

A

và hình trịn

( )

C

1

cĩ tâm A và bán kính là 1. Nếu tất cả 24 điểm cịn lại đều

nằm trong

( )

C

1

thì hiển nhiên bài tốn được chứng minh.

Xét trường hợp cĩ điểm B nằm ngồi

( )

C

1

. Ta cĩ

AB

>

1

xét hình trịn

( )

C

2

tâm B và bán

kính là 1.

Giả sử C là một điểm bất kỳ khác

A

B

. Ta chứng minh C phải thuộc một trong hai

hình trịn

( )

C

1

hoặc

( )

C

2

.

Thật vậy: giả sử ngược lại điểm C khơng thuộc cả

( )

C

1

, cả

( )

C

2

AC

>

1

BC

>

1

;

theo trên ,

AB

>

1

như vậy cĩ bộ ba điểm

A B C

, ,

trong đĩ khơng cĩ bất kỳ 2 điểm nào

cĩ khoảng cách giữa chúng nhỏ hơn 1. Vơ Lý, vì trái với giả thiết.

Điều vơ lý đĩ chứng tỏ rằng hoặc là C thuộc vào

( )

C

1

hoặc là C thuộc vào

( )

C

2

.

Như vậy cả 25 điểm đã cho đều thuộc vào

( )

C

1

( )

C

2

.

Theo nguyên tắc Dirichlet, ắt phải cĩ ít nhất là một hình trịn chứa khơng ít hơn 13

điểm.

Bài tốn 3. Cho hình vuơng

ABCD

và chín đường thẳng phân biệt thỏa mãn mỗi một

đường thẳng đều chia hình vuơng thành hai tứ giác cĩ diện tích tỷ lệ với 2 và 3.

Chứng minh rằng tồn tại ít nhất là ba đường thẳng đồng qui tại một điểm.

CH

UY

ÊN

Đ

SỐ

H

ỌC

M

B

B

C

C

H

K

P

Q

I

J

A

D

N

Nhận xét: các đường thẳng đã cho khơng thể đi qua trung điểm các cạnh hình

vuơng

ABCD

bởi vì ngược lại thì hình vuơng sẽ bị phân thành hai phần tam giác và

ngũ giác.

Giả sử một đường thẳng trong số đĩ cắt cạnh

BC

tại

M

và cắt cạnh

AD

tại

N

.

Các hình thang

ABMN

CDNM

cĩ chiều cao bằng nhau nên từ giả thiết suy ra

MN

chia đoạn thẳng nối trung điểm

P

,Q

của

AB

CD

theo tỷ lệ

2