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第6問

平面上に nn 個の点を取り(nge3n\\ge3)、各二点を線分で結ぶ。最長線分の長さを dd とし、長さ dd の結線分を直径と呼ぶ。直径の本数が高々 nn であることを証明せよ。
ステップ 3/4: 中央の端点の次数が一であること
C cannot be incident with another diameter CX;quadotherwise CX would have to meet both AB and AD.C\text{ cannot be incident with another diameter }CX;\\quad\text{otherwise }CX\text{ would have to meet both }AB\text{ and }AD.
詳しい解説

交差補題により、別の直径 CXCX は ABAB と ADAD の両方に交わらなければならない。AA を共通端点として ACAC が ABAB と ADAD の間にあるため、CC から出る一本の線分が両方の外側の線分を横切ることはできない。この矛盾から CC は ACAC 以外の直径上にない。