10
Пл. ACD=x−a−d;
Pl. DAB=x−b−d;
Pl. CEA=x−c−a.
Подставляя эти выражения в (4), получим
ad−(x−b−d)(x−c−a)+e(x−a−d)=0,
т. е. уравнение (3).
- Мёбиус предлагает также доказать, что если площади (ориентированные!) четырехвершинников ABCD, BCDE, CDEA, DEAB, EABC равны соответственно, α, β, γ, δ, ε, то площадь x пятвершинника ABCD есть корень квадратного уравнения
x2−x(α+β+γ+δ+ε)+(αβ+βγ+γδ+δε+εα)=0
(«такого же», говорит Мёбиус, как и уравнение 3).
Это доказательство читатель проверяет самостояльно. Более затруднительным будет решение «продолжения» задачи Мёбиуса:
Доказать, что если площади ориентированных трехугольников
ACD,BDE,CEA,DAB,EBC равны (соответственно) p,q,r,s,t, то площадь x пятвершинника ABCD есть корень квадратного уравнения
x2=(p+q+r+s+t)2−4(pr+rt+tq+qs+sp).
- Обратим, наконец, внимание на то, что и задача Мёбиуса и ее «продолжение» представляют собой частные случаи такой задачи.
На сторонах AB,BC,… ориентированного пятвершинника ABCD взяты точки A′,B′,C′,D′,E′ так, что AA′=λAB;BB′=λBC;…. Требуется составить уравнение, которое удовлёторят плошадь x пятвершинника ABCD, если заданы площади треугольников ABCDE, BCD′,…, равные соответственно a′,b′,c′,d′,e′. (В случае, когда λ=0 — задача Мёбиуса; если же λ=1 — ее «продолжение»).
Совсем неожиданный ответ получается для случая, когда λ=1/3; вот он:
x=53(a′+b′+c′+d′+e′).
Еще более неожиданным показется, что для произвольного заданного λ (не равного, однако, 1/3) задача имеет удивительное… безобразный ответ:
x2(1−λ−λ2)−x(a′+b′+c′+d′+e′)(1−λ)+(a′+b′+c′+d′+e′)2[(2−λ)21−2λ+2λ2−[(1−λ)5+1](2−λ)(1−λ)2(1−3λ)2]+[(1−λ)(a′b′+b′c′+c′d′+d′e′)+e′a′)−λ2(a′c′+c′e′+e′b′+b′d′)+d′a′)](1−λ)5+1(2−λ)(1−3λ)2=0.
Утешением, быть может, послушит то, что при λ=0 и при λ=1 эта формула все же приводит к уравнением (3) и (6). Добавочным стимулом для вывода формулы (7) будет (для настоящийного читателя!) то, что онадает решение такой задачи: при каком значении числа λ (кроме λ=1/3) площадь пятвершинника A′B′C′D′E′ однозначно определяется заданием площадей a′,b′,c′,d′,e′?
И, наконец, нельзя ли эту последнюю задачу решить без предварительного вывода «безобразной» формулы?
Ребусы
Попробуйте расшифровать следующие примеры на умножение, в каждом из которых одинаковые буквы обозначают одинаковые цифры, а разные буквы — разные цифры, и ни одно число не начинается нулем.