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问题: 覆盖问题

覆盖问题
试证在面积为S, 周长为p的凸四边形中,一定可以放进一个半径为S/p的圆。

解答:

试证:在面积为S, 周长为p的凸四边形中,一定可以放进一个半径为S/p的圆。
证明 设凸四边形ABCD的边长分别为a,b,c,d,则p=a+b+c+d。
以凸四边形ABCD的各边长(a,b,c,d)为长向凸四边形ABCD形内作四个矩形,而四个矩形宽均为S/p,
由于凸四边形的每个内角总小于180°,故这个矩形必有重叠部分。
因为四个矩形的面积之和为(a+b+c+d)*(S/p)=S。故去掉重叠部分的四个矩形的面积S',则S'必小于凸四边形ABCD的的面积S.
因此四个矩形不能全部覆盖凸四边形ABCD。
于是以任一不被覆盖住的点为圆心,S/p为半径的圆必在凸四边形ABCD的内部.
从而面积为S, 周长为p的凸四边形ABCD中,一定可以放进一个半径为S/p的圆。