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万维读者网 > 灵机一动 > 帖子
关于兔子问题的再讨论
送交者: tend 2006年04月28日15:29:31 于 [灵机一动] 发送悄悄话

我上次谈到过,把这个问题简化,就是兜完小圈后,走直线,看看在哪个夹角下的直线最佳。好像没有人做,我也一直没动手。

WhyNot今天谈到1/4.6的解实际上是一条直线,我大吃一惊,因为我并没有仔细阅读woodknife4321的解法。这样看来,woodknife4321的解也不见的是最终答案。

我决定回头做我上面的问题。

现定义这个夹角b为通过圆心的直线跟零加一中定义的那条线的夹角。兔子的行使方向就是朝着这条直线跟圆周的交点方向走。假设兔子的速度为aV (狐狸的速度为V),大圆半径为r,小圆半径则为ar,可以得到:
r(π+b)/V=r*sqrt(1+a^2-2*a*cos(b))/(aV)

即:
a=sqrt(1+a^2-2*a*cos(b))/(π+b)

用迭代法可以解出给定b下的a.

这是一组数据:

b=0; 1/a=4.14159
b=10;1/a=4.29638
b=20;1/a=4.41355
b=30;1/a=4.49695
b=40;1/a=4.55158
b=50;1/a=4.58327
b=60;1/a=4.59828
b=70;1/a=4.60295
b=80;1/a=4.60335
b=90;1/a=4.60506
b=100;1/a=4.6130
b=110;1/a=4.6314
b=120;1/a=4.6638
b=130;1/a=4.7132
b=140;1/a=4.7819


看出来了吧,90度角(1/a=4.60506)不是最佳路线。最佳路线居然变成要往小圈子里跑。这不可避免地造成狐狸有可能往返方向追。兔子的最佳方案应该是先稍微放慢速度,呆到狐狸稍微尝到甜头,已经不可能反追的时候,全速直线前进。但这又可能造成1/a偏小。

此文还没有给出最佳答案,但是1/a=4.60506应该不是最后的答案。


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