逃脫獅子的看守 - 拼圖

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walkwall: 在中心半徑的1/4小圓邊界上繞到獅子反向 然後往岸邊衝 03/22 21:24
walkwall: 圈以內角速度可超過獅子 衝刺時0.75*4=3 < 3.14<PI 03/22 21:27
ddtddt: 走牆棒棒。 第二問,如何在最短時間內逃出。 03/22 21:38
walkwall: 擺線? 03/22 21:41
ddtddt: @走牆大,我沒有正解。 擺線如何證是最速解@@? 03/22 21:58
walkwall: 呃...只是直覺 也有可能是擺線的變形 03/22 22:03
walkwall: 當然也想過搞笑版最速解 : 搭直升機走 或者對獅子吹箭 03/22 22:04
walkwall: 認真想過後 離開圓心與過臨界點後都應該是直線最快 03/22 23:47


離開圓心時應該不是直線

以下敘述嚴格說來仍有一堆漏洞,需要更進一步說明
我都有把它標註起來。


首先要說明一下這類題目的解其實都是極限行為
[不重要的漏洞]

因為兩對局方各自都要對對手的行為做反應,產生類似雞生蛋、蛋生雞的問題
(比獵人的心滴拳聽還要更厲害的獅子和人 :P)



假設湖半徑 1 (單位自取)
獅子初始位置為 (-1,0)
人的初始位置為(0,0)

我們可以做些假設 [漏洞]
(1) 獅子永遠以最高速繞著湖走,且是沿逆時針方向
(2) 人也是恆處於最高速
(3) 人到岸邊時剛好與獅子碰頭

假設碰頭的點為 P
那為何無法由圓心直接走直線到達 P 呢?
原因是獅子的存在
使得人只能在由獅子算起逆時針 180度 的範圍內移動 [by (1)]

令獅子在時間 t 時位於 ( -x(t), -y(y) )
注意線段 L_t: (0,0)─( x(t), (y(t) )

人的走法可能一開始會貼著這個動態的線段走
但由於 (3)
最後必定要離開此線段

(4) 且離開後必定不會再次碰到 L_t [漏洞]
否則我們可以把走法用 一直接觸 L_t 的路徑取代
得到更有效率的方法

更進一步 [漏洞]
(5) 在離開 L_t 後,人必定直直朝 P 點,走直線前進
否則我們同樣可以把走法用直線取代

由 (4) 與 (5) 就可以列式求解了
基本上走法就是先走 等角速度且等速度的螺線
接著直直朝 P 點前進




P.S.

這種螺線的極座標公式在適當的單位下,會滿足

dr/dt = √(1- r^2 cos(2t) )

不過我用 Mathematica 解不出 explicit 解


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All Comments

Audriana avatarAudriana2016-03-26
在中心半徑的1/4小圓邊界上繞到獅子反向 然後往岸邊衝
Quanna avatarQuanna2016-03-27
圈以內角速度可超過獅子 衝刺時0.75*4=3 < 3.14<PI
Vanessa avatarVanessa2016-03-28
走牆棒棒。 第二問,如何在最短時間內逃出。
Valerie avatarValerie2016-04-01
擺線?
Tracy avatarTracy2016-04-05
@走牆大,我沒有正解。 擺線如何證是最速解@@?
Selena avatarSelena2016-04-08
呃...只是直覺 也有可能是擺線的變形
Margaret avatarMargaret2016-04-13
當然也想過搞笑版最速解 : 搭直升機走 或者對獅子吹箭
Irma avatarIrma2016-04-17
認真想過後 離開圓心與過臨界點後都應該是直線最快
Sandy avatarSandy2016-04-22
只會逆時針 就一開始位置往右一點點 他就要繞一圈了阿
Victoria avatarVictoria2016-04-25
I see. 因為我的圖座標化跟原圖不同 所以應該有
回答到你的問題了
Linda avatarLinda2016-04-28
恩恩