Задача
Две прямые пересекаются под углом $\gamma$. Кузнечик прыгает с одной прямой на другую; длина каждого прыжка равна 1 м, и кузнечик не прыгает обратно, если только это возможно. Докажите, что последовательность прыжков периодична тогда и только тогда, когда$\gamma$/$\pi$ — рациональное число.
Решение
Для каждого вектора прыжка имеется ровно два положения кузнечика, для которых прыжок задается этим вектором. Поэтому последовательность прыжков периодична тогда и только тогда, когда имеется лишь конечное число различных векторов прыжков. Пусть a1 — вектор прыжка кузнечика с прямой l2на прямую l1;a2,a3,a4,... — векторы последующих прыжков. Тогдаa2=Sl2(a1),a3=Sl1(a2),a4=Sl2(a3),... Так как композицияSl1oSl2является поворотом на угол 2$\gamma$(или на угол2$\pi$- 2$\gamma$), векторы a3,a5,a7,... получаются из вектора a1поворотами на 2$\gamma$, 4$\gamma$,6$\gamma$,... (или на2($\pi$-$\gamma$),4($\pi$-$\gamma$),6($\pi$-$\gamma$),...). Поэтому набор a1,a3,a5,... содержит конечное число различных векторов тогда и только тогда, когда $\gamma$/$\pi$ — рациональное число. Набор a2,a4,a6,... рассматривается аналогично.
Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь