Для того чтобы найти количество различных квадратов, которые можно построить с вершинами в данных точках, необходимо тщательно рассмотреть все возможные комбинации точек. Давайте разберем это поэтапно.
Шаг 1: Определение структуры сетки
На схеме представлена сетка 4x4, что означает, что у нас есть 4 ряда и 4 столбца точек. Всего на сетке 16 точек.
Шаг 2: Условия построения квадрата
Для построения квадрата необходимы четыре вершины, которые образуют равные стороны и прямые углы. Важно учитывать, что стороны квадрата могут быть не только параллельны осям координат, но и располагаться под углом 45 градусов.
Шаг 3: Квадраты, параллельные осям координат
Квадраты со стороной 1 (1x1):
- Возможные верхние левые углы: 3x3 = 9 (в каждом ряду и столбце по 3 возможных позиции).
- Всего таких квадратов: 9 (в каждом из 4 рядов по 9).
Квадраты со стороной 2 (2x2):
- Возможные верхние левые углы: 2x2 = 4 (в каждом ряду и столбце по 2 возможных позиции).
- Всего таких квадратов: 4 (в каждом из 3 рядов по 4).
Квадраты со стороной 3 (3x3):
- Возможные верхние левые углы: 1x1 = 1 (по одному в каждом ряду и столбце).
- Всего таких квадратов: 1 (в каждом из 2 рядов по 1).
Итак, количество квадратов, параллельных осям:
- Сторона 1: 9
- Сторона 2: 4
- Сторона 3: 1
- Общее количество: 9 + 4 + 1 = 14
Шаг 4: Квадраты с диагонально расположенными сторонами (углом 45 градусов)
Для таких квадратов необходимо, чтобы диагональ квадрата была параллельна осям координат сетки. Рассмотрим возможные варианты:
Квадраты со стороной √2 (1x1 по диагонали):
- Верхний левый угол может быть в каждой из 3 внутренних точек по каждой оси (на 2-ом и 3-ем рядах и столбцах).
- Всего таких квадратов: 2x2 = 4
Квадраты со стороной √8 (2x2 по диагонали):
- Верхний левый угол может быть в каждой из 2 внутренних точек по каждой оси (на 2-ом ряду, 2-й и 3-й столбцы).
- Всего таких квадратов: 1
Итак, количество квадратов с диагонально расположенными сторонами:
- Сторона √2: 4
- Сторона √8: 1
- Общее количество: 4 + 1 = 5
Итог
Общее количество различных квадратов, которые можно построить с вершинами в данных точках, складывается из квадратов параллельных осям и диагонально расположенных:
- Параллельные осям: 14
- Диагонально расположенные: 5
- Общее количество: 14 + 5 = 19
Таким образом, на данной сетке можно построить 19 различных квадратов.