Σήμερα, ενώ είχε έρθει ο καθηγητής μου να κάνουμε τα μαθηματικά της κατεύθυνσης, του έδωσα να δει λίγο τα προχθεσινά θέματα για να μου πει την άποψή του, κυρίως πάνω στο ομολογουμένως δύσκολο τρίτο θέμα. Αφού προβληματίστηκε λίγο στην αρχή, μετά έκανε κάποιες προσπάθειες να προσεγγίσει το θέμα για μικρότερο πλήθος συνόλων και να γενικεύσει το συμπέρασμα επαγωγικά. Μετά από μερικές ανεπιτυχείς προσπάθειες, πρότεινε μία εξαιρετικά ενδιαφέρουσα ιδέα, στηριζόμενος στην οποία έκανα την ακόλουθη λύση. Το πρόβλημα μπορεί να αντιμετωπιστεί σαν πρόβλημα
συνδυαστικής γεωμετρίας! Αυτό μπορεί να γίνει ως εξής:
Θεωρούμε τα στοιχεία του συνόλου ως σημεία, όπως φαίνεται στο σχήμα. Το πάνω πάνω είναι το ένα και μοναδικό στοιχείο του

, τα αμέσως από κάτω είναι αυτά του

και ούτω καθ' εξής. Πρέπει εμείς να βρούμε μία μέθοδο "παίρνοντας" τον ίδιο αριθμό σημείων από κάθε γραμμή, με τέτοιο τρόπο ώστε να έχουμε το μέγιστο αριθμό σημείων κάθε φορά που εφαρμόζουμε αυτή τη διαδικασία. Για να έχουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα δουλεύουμε ως εξής: από σημείο της υποτείνουσας του σχηματιζόμενου ορθογωνίου και

τριγώνου φέρουμε παράλληλες προς τις κάθετες πλευρές. Το σχήμα που προκύπτει είναι ορθογώνιο παραλληλόγραμμο σε κάθε περίπτωση, οπότε περικλείεται ο ίδιος αριθμός σημείων από κάθε γραμμή. Πρέπει λοιπόν να βρούμε το ορθογώνιο παραλληλόγραμμο που θα περικλύει τον μεγαλύτερο αριθμό σημείων, έχοντας έτσι το μεγαλύτερο εμβαδόν. Η περίμετρος του ορθογωνίου είναι σταθερή και ίση με το διπλάσιο μίας κάθετης πλευράς. Επειδή ως γνωστόν από τα ορθογώνια με την ίδια περίμετρο το μέγιστο εμβαδόν το έχει το τετράγωνο, οι παράλληλες θα αχθούν από το μέσο της υποτείνουσας ώστε να προκύψει ένα τετράγωνο, που τα σημεία/στοιχεία που περικλύει θα απομονώσουμε για να σχηματίσουμε το

. Εφαρμόζουμε έξι φορές αυτή τη διαδικάσια, μέχρι που μας μένουν τρία σημεία σε κάθε άκρη του τριγώνου, αυτά που αντιστοιχούν στα στοιχεία των

. Με αυτά σχηματίζουμε άλλα δύο σύνολα, οπότε έχουμε ότι είναι το λιγότερο

. Πώς σας φαίνεται σαν προσέγγιση;