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交叉梯子問題


CrossedLaddersProblem

給定兩個交叉的梯子靠在兩棟建築物上,建築物之間的距離是多少?設它們交叉的高度為 h,梯子的長度分別為 l_1l_2l_2 接觸建築物 h_2 的高度 h_2 可以透過同時求解以下方程獲得

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)

後者可以直接從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)

這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,其中不僅 l_1, l_2, h_1, h_2, 和 h 都是整數,而且 d_1, 和 d_2 也是整數。一個例子是 (l_1,l_2,h_1,h_2,h,d_1,d_2)=(119,70,105,42,30,40,16)

CrossedLaddersProblem2

這個問題也可以推廣到梯子的末端沒有固定在建築物上,而是支撐在距離建築物 d_1d_2 固定距離處的情況。


另請參閱

交叉梯子定理

使用 探索

參考文獻

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

在 上引用

交叉梯子問題

請引用本文為

Weisstein, Eric W. "交叉梯子問題。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/CrossedLaddersProblem.html

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