已知半径为 $ 1$ 的圆上有 $2022 $ 个点,求证:至少存在一个凸 $337 $ 边形,它的面积小于 $0.1$.($\pi \approx 3.142$,$\sqrt{3} \approx 1.732$)
解析 将圆周六等分,分点分别为 $A,B,C,D,E,F$,则考虑这六段弧(按逆时针方向,每段弧包含起点但不包含终点),则由于 $\dfrac{2022}{6}=337$,因此至少存在一段弧,其上有 $337$ 个点,不妨设为弧 $AB$. 考虑弧 $AB$ 上的 $337$ 个点形成凸包,为凸 $337$ 边形,它的面积 $S$ 小于弦 $AB$ 与弧 $AB$ 形成的弓形面积,即\[S<\dfrac 12\left(\dfrac{\pi}3-\sin\dfrac{\pi}3\right)\cdot 1^2=\dfrac{\pi}6-\dfrac{\sqrt 3}4<\dfrac{3.141}4-\dfrac{1.733}4=0.09025<0.1,\]命题得证.