חידה יפה מספר

עריסטו

Active member
בסידור המינימלי אין חיתוכים

שאם לא כן הוא אינו מינימלי... לא יודע מה להסביר יותר
 

Tesseract

New member
אבל כן קיים

וזה מה ש-1אברהם הוכיח בתשובתו - שעבור סכום הקטעים המינימלי, אין חיתוך. איך הוא הוכיח את זה? קרא שוב את ההוכחה.
 

עריסטו

Active member
אבל אבל...

הוכיחו לך שבסידור בו סכום אורכי הקטעים מינימלי אין חיתוכים...
 

1אברהם

New member
נניח ש

בכל ה 1000! סידורים שונים יש תמיד חיתוכים. ניקח את הסידור שנותן סכום מינימלי של אורכי הקטעים ( קים כזה בגלל המספר הסופי של הסידורים ). בסידור המינימלי הזה ניקח זוג קטעים שחותכים זה את זה, קטע אחד מחבר בין נקודה אדומה R1 לנקודה כחולה B1 ונקודה והקטע השני שחותך אותו מחבר בין נקודה אדומה R2 לנקודה כחולה B2 . כעת נשנה את החיבור כך ש R1 יחובר לB2 וR2 ל B1קיבלנו סידור חדש שבו 2 הקטעים החדשים כבר לא חותכים זה את זה ובנוסף סכום אורכיהם קטן מאורכי 2 הקטעים בסידור הקודם ( סכום זוג צלעות נגדיות במרובע קטן מסכום אורכי האלכסונים באותו מרובע ). בגלל שקיצרנו את אורכי 2 קטעים בסידור החדש לעומת הסידור הקודם קיבלנו סידור חדש שסכום קטעיו קטן מהסידור הקודם בסתירה לעובדה שבחרנו מקודם את הסידור המינימלי. הסבר נוסף: נתחיל מסידור כלשהוא, על כל זוג קטעים נחתכים נצליב את החיבורים כך שזוג הקטעים החדש כבר לא יחתוך אחד את השני ( אם כי כל אחד מהם עדין יכול לחתוך קטעים אחרים ). בכל שלב שנבצע פעולה כזו יוקטן הסכום הכולל של הקטעים. כיוון שקים סכום מינימלי ( בגלל המספר הסופי של הסידורים ) אי אפשר להמשיך בפעולות אלו בלי סוף ולכן באיזשהוא שלב נגיע לסידור ללא חיתוכים
 

עריסטו

Active member
גירסה שונה מעט להסבר הנוסף

נתחיל מסידור כלשהוא, על כל זוג קטעים נחתכים נצליב את החיבורים כך שזוג הקטעים החדש כבר לא יחתוך אחד את השני ( אם כי כל אחד מהם עדין יכול לחתוך קטעים אחרים ). בכל שלב שנבצע פעולה כזו יוקטן הסכום הכולל של הקטעים. לכן לא ייתכן שנגיע לסידור שכבר היינו בו. בגלל המספר הסופי של הסידורים אי אפשר להמשיך בפעולות אלו בלי סוף ולכן באיזשהוא שלב נגיע לסידור ללא חיתוכים
 

fistuktheking

New member
או שהשאלה לא ברורה

או שהפתרון ממש פשוט עיגול 0---x 0----- X 0----------X X 0 --------X x 0------X 0---X יצא קצת עקום אבל הבנת את הכוונה אני משער שלא זאת החידה?
 

Tesseract

New member
הבהרה

בהוכחה מסוג זה, הכוונה היא להוכיח שעבור כל סידור נקודות שיערוך יחיאל, הטענה תהיה נכונה (אף קו לא יחתוך קו אחר). אתה הבאת מקרה אחד, שהוא נכון, אך לא מוכיח את הטענה. אם אתה מאמין שהטענה לא נכונה, תוכל להביא מקרה אחד בלבד, שבו היא תהיה שגויה, והפרכת את הטענה.
 

mor48

New member
הוכחה נוספת באינדוקציה

הבדיקה נכונה עבור נקודה אחת אדומה ואחת כחולה וגם עבור 2 מכל צבע. נניח שניתן לחבר עבור עד N נקודות אדומות ו N כחולות ונוכיח עבור N+1. לאחר שחיברנו את N הנקודות משני הצבעים נוסיף נקודה אדומה ואחת כחולה. נחבר את הנקודה החדשה האדומה לנקודה הכחולה החדשה (נקרא לישר זה L). נסתכל על הקטע הנחתך (מבין החיבורים הקודמים) הקרוב ביותר לישר L לנקודה האדומה החדשה. ננתק את הקטע הנחתך ונחבר את הנקודה הכחולה שלו לנקודה האדומה החדשה. קטע זה אינו חותך קטעים קודמים בדף. באותה צורה נחבר את הנקודה האדומה מהקטע החיתוך הקרוב לנקודה הכחולה החדשה. גם קטע זה אינו נחתך על ידי הקטעים הקודמים. ננתק את שאר הקטעים שנחתכו ע"י הישר L. (נשאיר את שני הקטים האחרונים שחיברנו לנקודות החדשות) לכל היותר יש N נקודות מכל צבע שנתקנו. (מבין הקטעים שנחתכו ע"י הישר L). לפי הנחת האינדוקציה ניתן לחברם בקטעים שאינם נחתכים. חיבור נקודות אלו לא יחתוך קטעים שלא נחתכו ע"י הישר L.(החיבור יעשה כך: לאחר חיבור שני הקטעים לשתי הנקודות החדשות נחבר את הנקודה הכחולה שנותקה מהקטע לנקודה האדומה שנותקה מהקטע שלה נסתכל על הקטעים שנחתכים על ידי ישר החיבור כמו שתיארנו קודם ונחבר את הקטעים החדשים כפי שתואר קודם). ולכן ניתן לחבר כל כמות בת מניה של נקודות משני צבעים שאין שלושה על ישר אחד. ההסבר קצת עילג אך נכון. (כדאי לצייר כדי להשתכנע)
 

עריסטו

Active member
שאלה

"ולכן ניתן לחבר כל כמות בת מניה..." אבל בהוכחה שלך N תמיד סופי.
 

mor48

New member
אני לא מומחה גדול

אבל אם אפשר תמיד להוסיף זוג נקודות ועדיין לקבל שניתן לחברם בקטעים שאינם נחתכים אזי ניתן לחבר גם א0 נקודות כאלו. או שאני טועה במשהו?
 

עריסטו

Active member
כן, אתה טועה

כפי שאמרתי, אם מוסיפים זוג, ועוד זוג, ועוד זוג,... מספר הזוגות עדיין |סופי|. רק הוכחת שלכל מספר |סופי| של זוגות ניתן לחבר. שים לב שלפי מה שאתה כותב, כל טענה שניתן להוכיח את נכונותה לכל קבוצה סופית על ידי אינדוקציה - הינה נכונה גם לקבוצה שעוצמתה א0. אבל קל למצוא טענות שלגביהן זה לא נכון.
 

mor48

New member
אתה צודק

אכן האינדוקציה לא מראה שאם יש קבוצה של א0 נקודות יהיה קיים סידור ללא חיתוכים.
 
../images/Emo62.gif לחידת ההמשך

נמספר את הנקודות האדומות מ- 1 ועד אינסוף, ונמספר גם את הנקודות הכחולות באותו אופן. נגדיר עץ אינסופי באופן הבא: ברמה ה- N של העץ יהיו קודקודים כל הדרכים לחבר את נקודות 1..N הכחולות לנקודות 1..N האדומות ללא חיתוכים. ע"פ ההוכחה למקרה הסופי, זו קבוצה לא ריקה. ויש חיבור מקודקוד ברמה ה- N לקודקוד ברמה ה- 1+N אם אין סתירה ביניהם (כלומר נקודות 1..N מחוברות באותו האופן). זהו עץ אינסופי וקשיר, שבו לכל קודקוד יש מספר סופי של בנים- לכן ע"פ הלמה של קניג, יש בו מסלול אינסופי- ומסלול זה מגדיר את העברת הקווים המבוקשת.
 

clocker

New member
עוד לא ענית לי למעלה....

תחת הכותרת "מותר להשתמש בתותחים כבדים" אני יודע שהפרוצדורה הרגילה כאשר יודעים להוכיח משהו למקרה הסופי, ורוצים להוכיח לאינסופי זה שימוש במשפט הקומפקטיות הטריק הזה עובד גם פה, כך שלא ממש הבנתי את הפרנציפ של השאלה
 
הלמה של קניג

הלמה של קניג אומרת בדיוק את מה שרשמתי למעלה- אם יש עץ קשיר שבו לכל קודקוד יש מספר סופי של בנים, ומספר הקודקודים הכללי בעץ הוא אינסופי, אז יש מסלול אינסופי בעץ. ההוכחה פשוטה- מתחילים מהשורש, ובכל פעם עוברים לבן אשר התת עץ שמתחתיו הוא אינסופי.
 

MelodicTruth

New member
פתרון פשוט (למקרה הסופי והאינסופי)

נצייר פרבולה, ונחצה אותה באמצע. נבחר 1000 ערכים של y, ונסמן את כל ה-x המתאימים בצד אחד באדום, ובשני בכחול. נחבר כל שתי נקודות בעלות ערך זהה של y, ונקבל 1000 קווים שאינם חוצים אחד את השני, וקל לראות שאין שלוש נקודות על אותו ישר. קל לראות כי הפתרון תקף עבור כל א0^2>k נקודות.
 
למעלה