На плоскости нарисованы десятиугольник и прямая, которая делит его на части. Оказалось, что одна из этих частей имеет ровно k сторон. Чему может быть равно k? Выберите все подходящие варианты: 3; 10; 14; 15; 16; 18
Десятиугольник может быть невыпуклым. Границу одной части образуют отрезки прямой и цепочки сторон десятиугольника, которые чередуются между собой.
Оценка. Прямая пересекает каждую сторону не более одного раза, поэтому каждая сторона даёт этой части не больше одного куска. Значит, кусков сторон не больше
Цепочка сторон между двумя соседними отрезками прямой не может состоять из одного куска: прямая пересекла бы одну сторону дважды. Поэтому в каждой цепочке не менее
Тогда
Поэтому
Примеры.
: отрезаем прямой угол выпуклого десятиугольника, получаем треугольник. : отрезаем прямой вершину выпуклого десятиугольника. Остаётся сторон. : берём «гребёнку» из цепочек по стороны, которую прямая пересекает так, что в одной части оказывается по куску каждой из сторон. Получаем сторон. : тот же приём с цепочками, в которых , , и стороны. Получаем сторон.
Каждая сторона даёт части не больше одного куска, а цепочка между отрезками прямой содержит не меньше двух кусков. Отсюда
