古老的题目
- 日期:2009-07-08 08:52
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这是一个古老的题目:牧马人从A点要回到帐篷 B,但必须先到河边饮马后才回到帐篷,问走什么样的路钱最近最快?这个问题是提得很现实的,天色傍晚,人疲马乏,需要尽早到家。但是,要解这个问题,还必须有一个前提:小河是笔直的,而不是一条弯曲的河流。如果小河弯弯,那么问题要增加很大的麻烦。
解的办法是众所周知的:以小河为对称轴,找到B的对称点 B′,连接AB,与小河交河边于C,那么,连接AC和CB,就是最近的路线。要证明这条路线最近,并不难:(1)首先,走曲线肯定不行,因为直线的距离最短,所以AC加CB是直线满足这条。(2)假设河边另有一点D,那么,连接AD、DB和DB′,由于D在对称轴上,所以DB=DB′,新的路程为AD+DB=AD+DB′>AB′,而AB′=AC+CB所以AD+DB>AC+CB,由此征明,只有C点,才是到达A和B的最近点。
这个古老的问题很简单,但是,它给予人们很重要的启示:在自然界中,光的行程往往是走的捷径。回到这个古老的问题,我们把小河当成一块平面镜,从A点在镜子里看到B,沿著你目光的方向所走的路程必然是刚才求得的AC+CB,必然是最短的距离。