吾-5: 凸n角形の内角
2013.08.28(Wed)
Question
凸n角形を描くとき、直角である内角は各nに対して最大でいくつ作れるか。
Answer
nの値にかかわらず、n個の外角の和は2πである。したがって、内角がのとき外角もであるから、各外角が0より大きくπより小さいことに注意すれば、n=3のとき1つ、n=4のとき4つ、n≧5のとき3つが最大である。□
凸n角形の内角のうち、直角であるものをθ1,θ2,……,θk(0≦k≦n)、直角でないものをθk+1,θk+2,……,θn(一般に0<θm<π)とおき、最大のkを求める。
このとき、 、 であるから、
k<nのとき
となる。
ここで、 であるから、 ⇔
k=nのとき
となるが、これが成り立つのは、 ⇔ のときに限られる。
よって、求める最大値つまりkの最大値は、
- 1(n=3のとき)
- 4(n=4のとき)
- 3(n≧5のとき)
である。□
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