面白い問題おしえて〜な 二十一問目©5ch.io
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0507132人目の素数さん
2015/09/22(火) 16:07:30.17ID:ZLtLRDuu正方形ABCDを鋭角三角形で分割するとき、
A,B,C,Dからそれぞれ1本以上の辺が出ていなければならない。
仮に、辺BC上(Bを除く)に点EがあってAEを辺にもつ三角形があるとすると、
三角形ABEは直角三角形なので、AE上に頂点をとらなければ
鋭角三角形で分割できない。
点Eが辺CD上にある場合も同様。
よってAから出る辺は、正方形の内部にある頂点につながっている。
B,C,Dについても同じことがいえる。
仮に、正方形の内部に頂点が1個しかないとして、これを点Fとすると、
A,B,C,Dから出る辺はFにつながっていることになる。
∠AFB,∠BFC,∠CFD,∠DFAのいずれかは90°以上であるが、
どの場合も同様なので∠AFB≧90°とする。
このときFとAB上の点Gを結ぶ辺が無ければならない。
∠AGFか∠BGFのいずれかは90°以上なので、
Gから辺が出ていて、AFまたはBFと交わることになってしまい、
正方形の内部に頂点が1個しか無いという仮定に矛盾する。
よって正方形の内部には2個以上の頂点がある。
そのうちの2個をH,Iとする。
H,Iからそれぞれ5本以上の辺が出ていなければならず、
H,Iを頂点とする鋭角三角形は5個以上あることになる。
これらのうち重複するものがあるとすればHIを辺とするものであり、
その個数は最大2個である。
よって鋭角三角形の個数は少なくとも5+5-2=8個以上である。
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