Točno
19. siječnja 2014. 13:46 (11 godine, 1 mjesec)
Kiki želi u svojoj matematičkoj bilježnici zacrniti

jediničnih kvadratića tako da ukupan opseg zacrnjenog područja bude minimalan. Odredite koliko iznosi minimalan opseg te jedan način zacrnjivanja za koji se on postiže.
%V0
Kiki želi u svojoj matematičkoj bilježnici zacrniti $100$ jediničnih kvadratića tako da ukupan opseg zacrnjenog područja bude minimalan. Odredite koliko iznosi minimalan opseg te jedan način zacrnjivanja za koji se on postiže.
Upozorenje: Ovaj zadatak još niste riješili!
Kliknite ovdje kako biste prikazali rješenje.
Neka su zacrnjeni kvadratići postavljeni i neka najmanji pravokutnik ("minimum bounding box") u koji stanu svi zacrnjeni kvadratići ima stranice

i

.
Opseg

definirajmo kao broj stranica koje ne graniče ni s kojom drugom stranicom.
U svakom stupcu najmanjeg pravokutnika sa stranicama

i

ima najmanje

takve stranice (gornja stranica najgornjeg i donja stranica najdonjeg kvadratića). Analogno vrijedi i za stupce. Iz toga zaključujemo

.
Također znamo da najmanji pravokutnik mora imati površinu barem

(jer sadrži sve kvadratiće). Iz toga dobivamo

.
Sada primjenom

nejednakosti dobivamo:

. Jednakost se postiže za

, tj. zacrnjeni kvadrat sa stranicom

.
%V0
Neka su zacrnjeni kvadratići postavljeni i neka najmanji pravokutnik ("minimum bounding box") u koji stanu svi zacrnjeni kvadratići ima stranice $a$ i $b$.
Opseg $O$ definirajmo kao broj stranica koje ne graniče ni s kojom drugom stranicom.
U svakom stupcu najmanjeg pravokutnika sa stranicama $a$ i $b$ ima najmanje $2$ takve stranice (gornja stranica najgornjeg i donja stranica najdonjeg kvadratića). Analogno vrijedi i za stupce. Iz toga zaključujemo $O \ge 2(a+b)$.
Također znamo da najmanji pravokutnik mora imati površinu barem $100$ (jer sadrži sve kvadratiće). Iz toga dobivamo $ab \ge 100 \implies \sqrt{ab} \ge 10$.
Sada primjenom $A-G$ nejednakosti dobivamo: $O = 2(a+b) \ge 4\sqrt{ab} \ge 40$. Jednakost se postiže za $a=b=10$, tj. zacrnjeni kvadrat sa stranicom $10$.
19. siječnja 2014. 13:46 | ikicic | Točno |