MathLabs

第2题

设 PP 是一个正 20062006 边形。如果 PP 的一条对角线的两个端点将 PP 的边界分成两部分,每部分都由奇数条 PP 的边组成,则称该对角线是好的。PP 的各条边也称为好的。假设用 20032003 条在 PP 内部互不相交的对角线将 PP 剖分成三角形。求在这样的剖分中,具有两条好边的等腰三角形最多可能有多少个。
第 5/5 步:配对边界边达到上界
通俗地说

从每对相邻边界边切出一个等腰三角形;剩余多边形可任意三角剖分。

△P2i−1P2iP2i+1 (i=1,…,1003)⟹1003 special triangles\triangle P_{2i-1}P_{2i}P_{2i+1}\ (i=1,\ldots,1003)\quad\Longrightarrow\quad1003\text{ special triangles}
详细分析

按循环顺序将多边形顶点记为 P1,…,P2006P_1,\ldots,P_{2006},连结 P1P3,P3P5,…,P2005P1P_1P_3,P_3P_5,\ldots,P_{2005}P_1。这 10031003 条互不相交的对角线切出 10031003 个三角形 P2i−1P2iP2i+1P_{2i-1}P_{2i}P_{2i+1},每个含有多边形的两条边,因而有两条好边。再用 10001000 条对角线三角剖分剩下的 10031003 边形,得到含 10031003 个特殊三角形的合法剖分,故达到上界。