Cho một hình vuông và \(13\) đường thẳng, mỗi đường thẳng đều chia hình vuông thành hai tứ giác có tỉ số diện tích \(2\,\,:\,\,3\). Chứng minh rằng trong số \(13\) đường thẳng đã cho, có ít nhất bốn đường thẳng cùng đi qua một điểm. A. B. C. D.
Đáp án đúng: Giải chi tiết:Gọi \(d\) là đường thẳng chia hình vuông \(ABCD\) thành hai tứ giác có tỉ số diện tích là \(2\,\,:\,\,3\). Suy ra, đường thẳng \(d\) không thể cắt hai cạnh kề nhau của hình vuông Giả sử, \(d\) cắt hai cạnh \(AB\) và \(CD\) tại \(M\) và \(N\), khi đó đường thẳng \(d\) cắt đường trung bình \(EF\) tại \(I\). Giả sử, \({S_{AMND}} = \frac{2}{3}{S_{BMNC}}\) thì \(EI = \frac{2}{3}IF\) Như vậy, mỗi đường thẳng đã cho chia các đường trung bình của hình vuông theo tỉ số \(2\,\,:\,\,3\). Có \(4\) điểm chia các đường trung bình của hình vuông \(ABCD\) theo tỉ số \(\frac{2}{3}\). Có \(13\) đường thẳng, mỗi đường thẳng đi qua một trong \(4\) điểm. Vậy theo nguyên lý Dirichle có ít nhất \(4\) đường thẳng cùng đi qua một điểm.