Отметьте точки А, В, Ц, Д так, чтобы точки А, В, Ц лежали на одной прямой, а точка Д не лежала на ней. Через каждые две точки проведите прямую. Сколько получилось прямых?
Задача: отметить точки A, B, C, D так, чтобы A, B, C лежали на одной прямой, а D — нет. Через каждую пару точек провести прямую. Сколько получится прямых?
Пошаговое решение:
1) Визуализация. Пусть l — прямая, на которой лежат A, B и C. Точка D не лежит на l.
2) Рассмотрим все пары точек и выйдет ли новая уникальная прямая:
- Пары из A, B, C: AB, AC, BC. Все эти три пары лежат на одной и той же прямой l, значит дают одну и ту же прямую.
- Пары, включающие D: AD, BD, CD. Каждая из них задаёт уникальную прямую, и ни одна из них не совпадает с l, потому что D не лежит на l. Также AD ≠ BD ≠ CD, потому что если бы, скажем, AD = BD, то A, B, D были бы на одной прямой, что противоречит тому, что D не на l.
3) Подсчёт уникальных прямых:
- Одна уникальная прямая для пар AB, AC, BC (line l).
- Три другие уникальные прямые: AD, BD, CD.
Итого: 1 + 3 = 4 прямых.
Дополнительная заметка:
- В общем случае, если из четырех точек три лежат на одной прямой, а четвертая — вне этой прямой, то получится 4 прямые.
- Если бы все четыре точки лежали на одной прямой, было бы 1 прямая; если бы ни одна пара не лежала на одной прямой (никто не был бы колlinear), было бы 6 прямых и т.д.