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Satz von Monsky - Teilung eines Quadrats in eine ungerade Zahl von Dreiecken

Zuletzt aktualisiert Nov 3, 2022 Quelldatei anzeigen

# Satz von Monsky

Ein Quadrat lässt sich nicht in eine ungerade Anzahl an Dreiecken mit gleichem Flächeninhalt zerlegen.

# Vollständiger Beweis

# Skizzierung Beweisidee

  1. Mithilfe der 2-adischen Metrik $|\cdot|_{2}$ wird das Einheitsquadrat auf eine ganz spezielle Weise mit 3 Farben eingefärbt.
  1. Mithilfe eines Arguments ähnlich Sperners Lemma wird gezeigt, dass bei jeder Zerlegung des Einheitsquadrats in beliebige (nicht einmal notwendigerweise gleich große) Dreiecke, immer mindestens ein Dreieck mit drei verschiedenfarbigen Eckpunkten (“Regenbogendreieck”) entsteht.1
  1. Mithilfe der Determinante wird gezeigt, dass ein “Regenbogendreieck” bei ungeradem $n$ weder den Flächeninhalt $0$ noch den Flächeninhalt $\frac{1}{n}$ haben kann.
  • Jede Zerlegung, die ein “Regenbogendreieck” beinhaltet, kann also keine gewünschte Zerlegung darstellen, da diese Zerlegung aus $n$ Dreiecken mit einem Flächeninhalt von je $\frac{1}{n}$ bestehen muss.

# Video

YouTube-Video von Jim Fowler über den Satz und dessen Beweis


  1. In der Veranschaulichung von Aigner (siehe oben) werden Punkt 2 & 3 in umgekehrter Reihenfolge behandelt. ↩︎