diff --git a/src/appat.tex b/src/appat.tex index 77df04a..e73e3cc 100644 --- a/src/appat.tex +++ b/src/appat.tex @@ -1,9 +1,103 @@ -\section{Titre} +\section{Gerrymandering} -Énoncé +Elbridge cherche à déplacer les capitales des différents districts vers les emplacements qui avantagent son parti, en le moins d'années possible. -\q Première question +Soit $P$ une partie du plan, qui représente un pays, et $n \ge 2$. +On appelle \textbf{configuration} un choix de $n$ points $A_1$, $A_2$, $\ldots$, $A_n$, qui représentent les capitales des districts. +A chaque configuration est associée un \textbf{découpage} de $P$, où le district $D_i$ est constituée de l'ensemble des points strictement plus proches de $A_i$ que de tous les autres points. -\q Deuxième question +Chaque année, Elbridge peut déplacer, simultanément, chaque capitale $A_i$ vers un nouvel emplacement $A_i' \in D_i$. +On dit alors que $(A_1',\ldots,A_n')$ est \textbf{réalisable} à partir de $(A_1,\ldots,A_n)$ en 1 année. +Plus généralement, on définit, pour une configuration $C'$, le fait d'être réalisable à partir de $C$ comme le fait qu'il existe $a \in \N$ tels que $C'$ soit réalisable à partir de $C$ en $a$ années. +Voir Fig. \ref{fig:gerry}. -\q Proposer et étudier d'autres pistes de recherche. \ No newline at end of file + +\begin{figure} + \centering + + \begin{tikzpicture}[scale = .6] %1 + % Bordures + \draw[thick] (0,0) rectangle (8,6); + + % Points + \coordinate (A) at (1,3); + \coordinate (B) at (3,1); + \coordinate (C) at (3,5); + + \foreach \pt/\name in {A/{$A_1$}, B/{$A_2$}, C/{$A_3$}} { + \fill[black] (\pt) circle (2pt) node[below right] {\name}; + } + + \draw[->, thick] (C) -- (7,5); + + % Districts + \draw[very thick, dashed] (0,0) -- (3,3) -- (0,6); + \draw[very thick, dashed] (3,3) -- (8,3); + \end{tikzpicture} + ~ + \begin{tikzpicture}[scale = .6] %2 + % Bordures + \draw[thick] (0,0) rectangle (8,6); + + % Points + \coordinate (A) at (1,3); + \coordinate (B) at (3,1); + \coordinate (C) at (7,5); + + \foreach \pt/\name in {A/{$A_1$}, B/{$A_2$}, C/{$A_3$}} { + \fill[black] (\pt) circle (2pt) node[below right] {\name}; + } + + \draw[->, thick] (B) -- (4,3); + \draw[->, thick] (C) -- (7,3); + + % Districts + \draw[very thick, dashed] (0,0) -- (4,4) -- (3.33,6); + \draw[very thick, dashed] (4,4) -- (8,0); + \end{tikzpicture} + ~ + \begin{tikzpicture}[scale = .6] %3 + % Bordures + \draw[thick] (0,0) rectangle (8,6); + + % Points + \coordinate (A) at (1,3); + \coordinate (B) at (4,3); + \coordinate (C) at (7,3); + + \foreach \pt/\name in {A/{$A_1$}, B/{$A_2$}, C/{$A_3$}} { + \fill[black] (\pt) circle (2pt) node[below right] {\name}; + } + + % Districts + \draw[very thick, dashed] (2.5,0) -- (2.5,6); + \draw[very thick, dashed] (5.5,0) -- (5.5,6); + \end{tikzpicture} + + \caption{Exemple où $P$ est l'intérieur d'un rectangle et $n=3$. La troisième configuration est réalisable à partir de la première en 2 années (mais pas en 1 seule).} + \label{fig:gerry} +\end{figure} + + +Dans un premier temps, on se place dans le cas où $P$ est un cercle centré en l'origine. + +\q A partir d'une configuration donnée, quelles configurations sont réalisables ? + +\q On fixe $n$. +On part de la configuration $C$ où les capitales forment un polygone régulier centré en l'origine. La configuration où chaque capitale occupe la position symétrique par rapport à l'origine est-elle réalisable ? +Si oui, déterminer (aussi précisément que possible), en fonction de $n$, la plus petite valeur de $a$ telle qu'elle soit réalisable en $a$ années. + +\q On fixe $n$ et un demi-cercle $M$ de $P$. +Existe-t-il une valeur $e$ telle que, pour toute configuration $C$, il existe une configuration réalisable en $a$ années où toutes les capitales appartiennent à $M$ ? +Si oui, déterminer (aussi précisément que possible), en fonction de $n$, la plus petite valeur de $a$ qui convient. + +\q On fixe $n$. +Existe-t-il une valeur $a$ telle que, pour toute configuration $C$ et toute configuration $C'$ réalisable à partir de $C$, $C'$ est réalisable en $a$ années à partir de $C$ ? +Si oui, déterminer (aussi précisément que possible), en fonction de $n$, la plus petite valeur de $a$ qui convient. + +\q Reprendre les questions précédentes, où $P$ est le plan entier. +Dans la question 3, $M$ est un demi-plan. + +\q Généraliser au cas des dimensions supérieures. + +\q Proposer et étudier d'autres directions de recherche. \ No newline at end of file