A gyűrött rubel probléma

A gyűrött rubel probléma vagy a Margulis szalvéta probléma egy origami matematikai feladat, az első probléma Arnold feladatlistáján .

Megfogalmazás

Lehet-e egy téglalap alakú papírlapot lapos figurává hajtani, amelynek kerülete nagyobb, mint az eredeti téglalapé? A papírt persze lehetetlen tépni, vágni.

Egy matematikailag precíz megfogalmazásnál tisztázni kell, hogy mit jelent a „hozzáadás”. Ettől a pontosítástól függően a válasz igen, nem vagy ismeretlen lehet.

Például, ha feltételezzük, hogy minden hajtogatás után egy papírlap összetapad önmagával, akkor könnyen bebizonyítható, hogy minden hajtogatással a kerület csökken, különösen nem növelhető. Ha azonban figyelembe vesszük a lap hajlítását és hajlítását, ahogy az az ábrán is látható, akkor könnyen belátható, hogy hajlításkor a kerület megnő, bár kisebb marad, mint az eredeti négyzet kerülete. Nem ismert, hogy lehet-e növelni a kerületet csak kanyarokkal és hajlításokkal.

Ha azonban lehetővé teszi a lapot egyidejűleg több hajtás mentén meghajlítani, akkor kiderül, hogy lehetséges a kerület növelése [1] . Az ilyen összetett hajtások gyakoriak az origamiban , és az origaminak sikerült először előrelépnie a probléma megoldásában. Egyrészt az origami gyakran nyújtja vagy összenyomja a papírt, ami matematikai megfogalmazásban elfogadhatatlan. Másrészt az ideális matematikai "papírnak" nincs vastagsága, és még a nagy "szendvicsek" is szabadon hajtogathatók [1] .

Történelem

Ezt a kérdést gyakran folklórnak nevezik, de úgy tűnik, először Arnold tette fel 1956-ban [2] . Nyugaton a probléma Margulis szalvétaprobléma néven vált ismertté .

A probléma részleges megoldásában a fő lépést az origamisták tették meg [3] . Részmegoldásokat javasolt Krat [4] , Lang [5] , Yashchenko [6] . A legteljesebb megoldást Tarasov [7] mutatta be .

Jegyzetek

  1. 1 2 Anton Eisenberg. A gyűrött rubel probléma Archivált : 2016. június 30., a Wayback Machine , Popular science problems on Elements: Mathematics.
  2. V. I. Arnold . Probléma 1956-1 // Arnold problémái . - Fazis, 2000. - S.  2 . — 454 p. — ISBN 5-7036-0060-X .
  3. A Margulis szalvéta probléma archiválva 2009. október 26. a Wayback Machine -nál . The geometry junkyard Archivált : 2010. január 6. a Wayback Machine -nél .
  4. S. Krat, Közelítési problémák a hosszgeometriában, Ph.D. szakdolgozat, Pennsylvania State University, 2005
  5. R. Lang, Origami Design Secrets; AK Peters, Ltd., 2003
  6. I. Jascsenko. Tedd nagyobbra a dollárodat most!!!  (határozatlan)  // Math. Titkos ügynök. - 1998. - T. 20 , 2. sz . - S. 36-40 . - doi : 10.1007/BF03025296 .
  7. A. Tarasov. Arnold problémájának megoldása a "gyűrött rubelről"  // Csebisev-gyűjtemény. - 2004. - V. 5 , sz. 1 . - S. 174-187 . Az eredetiből archiválva: 2014. augusztus 20.

Linkek