一道有趣的数学题(3)

汪砚秋

<h3> 一道有趣的数学题(3)<br> 上回说到,鼠利用领先猫“相位角”的方式成功上岸逃离,但很辛苦,鼠希望有更简捷的逃离方式。<br> 是否有有更简捷的逃生方式,且看:<br> 解3:鼠在池心A,向背离猫的方向F向逃离,猫会沿池边前去堵截鼠。鼠在此时要根据猫的绕行方向,调整自己的逃离方向(向左或向右),使自己始终处在猫、池心连线的延长线上,作图如下:<br> 1.作等角度辅助线P1~Pn,为作图方便,将90度的圆周长分n等分,每等分弧长为S;<br> 2.猫的初始位置在M点,鼠在A点。鼠先向F方向游动,并注意猫追截的方向。设猫沿逆时针方向追截,则鼠也按逆时针方向转游。<br> 3.以A点为圆心、S/4为半径画圆,该圆与P1线有交点;<br> 4.以P1线上的交点为圆心、S/4为半径画圆,该圆与P2线有交点;<br> 5.以P2线上的交点为圆心、S/4为半径画圆,该圆与P3线有交点;<br> ……<br> 6.以Pn-1线上的交点为圆心、S/4为半径画圆,该圆与Pn线有交点;<br> 7.把以上所得到的交点连起来,会发现他们都落在以G为圆心、R/8为半径的圆周上,画该圆,见图3。</h3> <h3> 用上述3~6项方式找交点,既满足所给条件,又可以使鼠始终与猫处在同一直径上。<br> 当鼠按上述方式游到D点时,猫在E点,这时鼠可径直游向N点上岸逃离。<br> 去掉辅助线,得到鼠的逃生路线图,见图4。这时有:<br> 鼠从A点沿“G”圆圆弧到D点再到N点,游过的距离是1.5708*R/4+R*3/4 = 1.1427R;<br> 猫从M点逆时针到N点,跑过的距离是6.2832R*3/4 = 4.7124R;<br> 鼠上岸时,猫落后鼠距 = 4.7124R – 4*1.1427R = 0.1416R。<br> 结论3:鼠可安全逃离。<br> 比起反复绕圈的方式,这种逃离方式快了许多,但还会不会还有更快的方式呢?<br> 欲知是否有更快的方式,且听下回分解。<br></h3>