לחלק עוגה שנגסו בה - בחיתוך ישר אחד בלבד

עוגת שוקולד מלבנית גדולה על מגש עם נרות דולקים

על המגש מונחת עוגה מלבנית גדולה, אחידה לגמרי בגובהה ובמרקמה.

בזמן שלא הסתכלתם, מישהו חתך ממנה חתיכה והוציא אותה. החור שנשאר הוא מלבן מושלם - אבל הוא לא במרכז, לא בפינה נוחה, וגם לא בהכרח מיושר עם דפנות העוגה. הוא פשוט אי-שם, אולי באלכסון, בגודל שרירותי.

עכשיו אתם צריכים לחלק את מה שנשאר בין שני אורחים, בצורה הוגנת לחלוטין - שטח שווה בדיוק לכל אחד.

המגבלה: מותר לכם חיתוך ישר אחד בלבד, מלמעלה למטה דרך כל גובה העוגה. אין מדידות, אין שקילה, אין חיתוכים נוספים ואין הזזת חתיכות.

איך עושים זאת - ולמה זה תמיד עובד, בלי קשר למיקום החור ולגודלו?

שכחו לרגע מהחור. חשבו על מלבן שלם: אילו קווים ישרים חוצים אותו לשני חלקים שווים בשטחם?

יש הרבה יותר קווים כאלה ממה שנדמה במבט ראשון.

כל קו ישר שעובר דרך מרכז המלבן - נקודת המפגש של האלכסונים - מחלק אותו לשני חלקים שווים בשטח. לא משנה באיזו זווית הקו נוטה.

ובכן, לפניכם שני מלבנים: העוגה המקורית והחור. לכל אחד מהם יש מרכז משלו.

מה עושים כששני תנאים צריכים להתקיים בו-זמנית, ולכל אחד מהם יש נקודה שדרכה חייבים לעבור?

מעבירים קו ישר אחד דרך שתי הנקודות: מרכז העוגה המקורית ומרכז החור.

למה זה עובד?

העובדה שעליה הכול נשען: למלבן יש סימטריה מרכזית. סיבוב של 180 מעלות סביב המרכז מחזיר את המלבן לעצמו בדיוק. לכן כל קו ישר שעובר דרך המרכז מחלק אותו לשני חלקים שווים בשטח - כי כל חצי הוא בדיוק התמונה המסובבת של החצי השני. זה נכון בכל זווית, לא רק בקווים המקבילים לדפנות ולא רק באלכסונים.

עכשיו נעביר קו יחיד דרך שני המרכזים. אם במקרה שני המרכזים מתלכדים - כלומר החור נמצא בדיוק במרכז העוגה - אז כל קו שעובר דרך הנקודה המשותפת יעשה את העבודה.

הקו הזה חוצה את העוגה המקורית לשני חצאים שווים, ובאותה נשימה חוצה גם את החור לשני חצאים שווים.

מה שנשאר לאכול בכל צד הוא בדיוק: חצי משטח העוגה המקורית, פחות חצי משטח החור. שני הצדדים מקבלים את אותו ביטוי בדיוק - ולכן שטחם שווה.

שימו לב לעוצמת הפתרון: לא היינו צריכים לדעת איפה החור, מה גודלו, או באיזו זווית הוא נחתך. מספיק לזהות שתי נקודות ולחבר ביניהן בסרגל.

ואם החור לא היה מלבן אלא עיגול? אותו טיעון בדיוק עובד, כי גם לעיגול יש סימטריה מרכזית. הפתרון תקף לכל צורה שיש לה מרכז סימטריה - ואפילו לכמה חורים כאלה, אם רק נצליח להעביר קו יחיד דרך כל המרכזים.

הוספת תגובה

תגובות

  • לא נמצאו תגובות

תגובות אחרונות

אנונימי
היה לי את החידה הזאת בראיון לחברת הייטק... חבל שלא קראתי אותה לפני זה, למרות שעם קצת הכוונה עליתי על...
אודליה
בוככככככה
חיים נוסבוים
9 בחזקת 9 בחזקת 9
משהיא
הילד האחרון לרח את התפוח יחד עם הסלסלה