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虫子爬行问题

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发表于 2021-2-3 14:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
虫子在天花板上从一点P出发,一直不断地按规则“先朝某个方向爬行5厘米后,依前进方向逆时针旋转一个角度α(0°<α<90°);朝新方向爬行5厘米后,依前进方向顺时针旋转2α;再朝新方向爬行5厘米后,依前进方向逆时针旋转α;朝新方向爬行5厘米后,依前进方向顺时针旋转2α。”爬行。那么问题来了,这只虫子最后一定能回到起点P吗?若不能回到起点,为什么? 若不一定能回到起点,α取哪些值时虫子不能回到起点?α取哪些值时虫子能回到起点?它爬行的轨迹分别是什么图形?有几种情形?哪种情形所爬行的路径最短?最短路径是多少?
 楼主| 发表于 2021-2-4 11:30 | 显示全部楼层
这个帖子是对wintex的帖子“从一点出发,前进1后逆时针转 45°,前进1后顺时针转 90°,求路径形成封闭区域的面积”做的一般性思考,有点意思。当α=2π/5,π/3,2π/7,π/4,....时,虫子都能回到起点。
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发表于 2021-2-5 07:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 xfhaoym 于 2021-2-5 10:58 编辑

这问题很有意思.那有另一个问题:一个醉鬼从一电线杆下回家,他一步走一米,这时他左一步右一步,前一步,后一步.问:他走了一万步大概走了多远?(一本科普上的问题)

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发表于 2021-2-5 09:59 | 显示全部楼层
与此问题类似,椭圆上有一个点 P,从 P 点以某个角度发出一束光线,如果椭圆“内壁”是由镜面铺成的,而这束光线经过有限次反射后正好回到起点 P。那么 P 点的位置和初始光线的发射角度应该是多少?
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 楼主| 发表于 2021-2-6 21:16 | 显示全部楼层
当α=2π/5,π/3,2π/7,π/4,....时,虫子都能回到起点。所对应的图形分别是n角星(n=5、6、7、8、9、...)。不妨试试看。
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