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交叉梯子问题


CrossedLaddersProblem

给定两个交叉的梯子靠在两栋建筑物上,建筑物之间的距离是多少?设它们交叉的高度为 h,梯子的长度分别为 l_1l_2l_2 接触建筑物 h_2 的高度 h_2 可以通过同时求解以下方程获得

l_1^2=h_1^2+d^2
(1)
l_2^2=h_2^2+d^2
(2)

 1/h=1/(h_1)+1/(h_2),
(3)

后者可以直接从交叉梯子定理或相似三角形得到,其中 d_1=dh/h_2, d_2=dh/h_1, 和 d=d_1+d_2。消除 d 得到以下方程

h_1^4-2hh_1^3+(h-h_1)^2(l_2^2-l_1^2)=0
(4)
h_2^4-2hh_2^3+(h-h_2)^2(l_1^2-l_2^2)=0.
(5)

这些四次方程可以求解 h_1h_2,前提是已知 h, l_1, 和 l_2 的值。

存在一些解,其中不仅 l_1, l_2, h_1, h_2, 和 h 都是整数,而且 d_1, 和 d_2 也是整数。一个例子是 (l_1,l_2,h_1,h_2,h,d_1,d_2)=(119,70,105,42,30,40,16)

CrossedLaddersProblem2

这个问题也可以推广到梯子的末端没有固定在建筑物上,而是支撑在距离建筑物 d_1d_2 固定距离处的情况。


另请参阅

交叉梯子定理

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Gardner, M. Mathematical Circus: More Puzzles, Games, Paradoxes and Other Mathematical Entertainments from Scientific American. New York: Knopf, pp. 62-64, 1979.

在 Wolfram|Alpha 上引用

交叉梯子问题

请引用本文为

Weisstein, Eric W. "交叉梯子问题。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/CrossedLaddersProblem.html

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