Trong một nhà máy, các anh thợ công nhân cần cắt một tấm tôn ra nhiều miếng tròn, đường kính . Bạn hãy cắt sao cho được nhiều miếng tròn nhất?
Giải bởi Vietjack
Nếu không chịu khó tính toán thì có thể bạn sẽ cắt theo kiểu đơn giản như hình 3 và được 21 miếng tròn. Nhưng nếu suy nghĩ kỹ hơn thì bạn sẽ thấy rằng cắt theo kiểu hình 4 thì lợi hơn và được 26 miếng.
Tại sao cắt theo kiểu hình 4 lợi hơn?
Lia do cũng giống như trồng cây ở ví dụ 1. Như ở đây ta sẽ lập luận hơi khác một chút. Cho d là đường kính của miếng tròn. Trong mỗi ô vuông ở hình 3, tỉ số diện tích sử dụng (tức là tỉ số diện tích miếng tròn so với diện tích ô vuông) bằng:
Nếu tấm tôn khá lớn so với các miếng tròn thì số ô lẻ (ô không tròn) ở rìa là không đáng kể và tỉ số diện tích sử dụng trên toàn tấm tôn bằng xấp xỉ .
Mặt khác, theo kiểu cắt ở hình 4, ta có thể chia tấm tôn ra từng ô lục giác, trong mỗi ô đó tỉ số diện tích sử dụng là:
( là diện tích lục giác – bạn nên kiểm tra lại).
Vậy tỉ số diện tích sử dụng theo kiểu cắt này xấp xỉ bằng .
Do đó cắt theo kiểu thứ hai lợi hơn hẳn so với kiểu thứ nhất.
Tìm một ứng dụng sắp xếp theo kiểu như hình 4 nói trên tròn thực tế.
Ngày 4/4/1918, một đạo luật của quốc hội Hoa Kỳ cho phép thêm một ngôi sao vào lá cờ khi có một bang nữa được nhận vào liên bang. Năm 1959 có 48 bang. Vì 48=6x8 nên các ngôi sao được sắp xếp một cách đẹp đẽ thành 6 hàng, mỗi hàng 8 sao. Năm 1959 có bang Alaska gia nhập liên bang nên có 49 bang. Vì 49=7x7 nên các ngôi sao được sắp xếp thành 7 hàng, mỗi hàng có 7 sao. Năm 1960 có thêm bang Hawaii, trên lá cờ của Hoa Kỳ phải có 50 ngôi sao. Vì 50=5x6+4x5 nên người ta quyết định xếp các ngôi sao thành 5 hàng 6 ngôi sao, đan xen với 4 hàng 5 sao, điều này đạt đến sự cân đối trong việc bố trí các ngôi sao như ta thấy trên lá cờ của Hoa Kỳ hiện nay như hình vẽ.
Một câu hỏi xuất hiện một cách tự nhiên là: Người ta sẽ xếp các ngôi sao như thế nào nếu có thêm một bang nữa (51 bang)?
Trên một mảnh đất tăng gia trồng xu hào của một nông trường, các bác nông dân muốn trồng xu hào theo cách tiết kiệm đất và đạt số lượng cây trồng nhiều nhất (Tất nhiên không được quên điều kiện cần thiết về khoảng cách giữa hai cây để giúp cây có thể phát triển và cho thu hoạch được). Có hai phương án trồng xu hào được đưa ra như sau:
