Se colocan 120 cuadrados de lado $1$ dentro de un rectángulo de dimensiones $20\times 25$. Demostrar que es siempre es posible colocar también un círculo de diámetro $1$ dentro del rectángulo de forma que no toque a ninguno de los cuadrados.
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Pista. Piensa en que cada cuadrado excluye una cierta cantidad de área donde puede hallarse el centro del círculo y que dicho centro tampoco puede acercarse demasiado al borde del rectángulo.
Solución. Cada cuadrado excluye un área mayor que la suya para el posible centro del círculo que queremos colocar. Como dicho centro ha de estar a distancia mayor que $\frac{1}{2}$ del cuadrado, esto implica que cada cuadrado excluye un área de $3+\frac{\pi}{4}$: el propio cuadrado, dos rectángulos de dimensiones $\frac{1}{2}\times 1$ pegados a cada lado y cuatro cuartos de círculo de radio $\frac{1}{2}$ pegados a sus esquinas. Esto excluye como máximo un área de $120(3+\frac\pi4)$. Además, como el círculo ha de estar dentro del rectángulo, el centro no podrá estar a distancia menor que $\frac{1}{2}$ del borde del rectángulo. En consecuencia, queda mínimo un área de $19\cdot 24-120(3+\frac\pi4)=96-30\pi$. Este número es positivo ya que $\frac{96}{30}=3.2\gt\pi$, luego siempre habrá puntos donde centrar el círculo cumpliendo las condiciones propuestas.