四个旅行者问题

如果你走这条路,那么即使是最聪明的数学家也不知道自己会走到哪里,更不用说普通人了。

猛击
罗伯特·艾特肯的
禅宗之波:猛击海陆禅宗,
威瑟希尔出版社,1989年,第126页

飞机上有四条路,每条路都是直线一般立场所以没有两个平行,也没有三个通过同一点。旅行者以恒定的速度沿着每条路行走。然而,它们的速度可能不同。众所周知,旅行者#1遇到了旅行者#2、#3和#4#反过来,2遇到了#3和#4,当然还有#1。请表明#3和#4也见过面。

(据说有三条或三条以上的直线一般立场如果没有两个是平行的,也没有三个是并发的。)

提示
忠告
解决方案

Ken Ross的解决方案。
罗伯·法特兰的解决方案。
斯图亚特·安德森的解决方案。
米歇尔·卡巴特的解决方案。

塞瓦和梅内莱厄斯在路上相遇

跟进

  1. 该问题可以推广到任意数量的道路,N>3,其中更引人注目的是:假设前两位旅行者相遇会见了所有剩下的N-2伙伴。证明其余的人都见过彼此。

  2. 其中一个访客注意到在问题是,所有旅行者都保持在一条直线上。引用:

    也许另一个需要考虑的解决方案可能更自然地措辞,并揭示更多有关运动的信息。画一条连接旅行者1和2的线,看看它是如何随时间变化的。由于出行者路径的一般位置及其速度的恒定性,我们看到出行者3和4在行进时也必须在直线上,因为1和2与它们相遇。现在,一般位置表明3和4也必须相交,因为直线与它们的路径相交。

    也许这个论点需要更加精确,但在第一次调查中,我没有发现任何缺陷。你怎么认为?

  3. 梅森做出以下评论:

    如果两个旅行者沿着直线从一个共同点出发,以恒定速度行驶,那么在给定时间内行驶的距离之比就是他们的速度之比。因此,在不同时间绘制的连接其位置的线将是平行的。但这不是泰勒斯定理吗?

    水手们都知道,如果两艘船行驶时,它们之间的角度是恒定的(即一艘船的行驶路线与另一艘船船首视线之间的角度),那么这两艘船就处于碰撞路线上。例如,如果你是一艘小帆船,在安大略湖有一艘大湖货船,这真的很有用。我认为这是“经验法则”泰勒斯定理以另一种形式。

工具书类

  1. 利特伍德杂项,B.Bollobas(编辑),剑桥大学出版社,1990年,第27页

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