主題
Search

蜘蛛和蒼蠅問題


Spider and fly path

蜘蛛和蒼蠅問題考慮一個尺寸為 30^'×12^'×12^' 的長方體房間,蜘蛛位於其中一面 12^'×12^' 牆壁的中間,距離天花板一英尺。蒼蠅位於對面牆壁的中間,距離地板一英尺。如果蒼蠅保持靜止,蜘蛛為了抓住蒼蠅,沿著牆壁、天花板和地板爬行的最短總距離(即測地線)是多少?

SpiderandFly

答案 40^' 可以透過如上所示的“展開”牆壁獲得。請注意,這個距離比蜘蛛必須先沿著牆壁爬到地板,然後穿過地板,再向上爬一英尺才能到達蒼蠅的 42^' 短。這個謎題最初由杜德尼於 1903 年在英國一家報紙上提出(Gardner 1958)。

這個問題的一個變體是,蜘蛛可以用蛛絲把自己懸掛起來,從而抄近路,而不必被迫粘在房間的表面上。如果蜘蛛在他的起始位置將一根蛛絲附著在牆上,然後把自己放到地板上(因此不爬行一英寸),那麼他就可以步行穿過房間的長度 (30^'),再向上爬一英尺,從而在總共爬行 31^' 後到達他的獵物(雖然總距離當然是 42^')。

如果蜘蛛不擅長將蛛絲固定在垂直牆壁上,他仍然可以透過僅爬行 31^' 來抓住蒼蠅。特別是,他可以爬到天花板 (1^'),然後橫穿天花板的長度 (30^'),再降低 11^' (無需爬行),從而抓住蒼蠅。


另請參閱

測地線

使用 探索

參考文獻

Gardner, M. “數學遊戲:關於亨利·歐內斯特·杜德尼,一位傑出的謎題創造者。” 科學美國人 198, 108-112, 1958 年 6 月。Pappas, T. “蜘蛛和蒼蠅問題。” 數學的樂趣。 聖卡洛斯,加利福尼亞州:Wide World Publ./Tetra,第 218 頁和 233 頁,1989 年。Steinhaus, H. 數學快照,第 3 版。 紐約:Dover,第 173-175 頁,1999 年。

在 中被引用

蜘蛛和蒼蠅問題

引用為

韋斯坦因,埃裡克·W. “蜘蛛和蒼蠅問題。” 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/SpiderandFlyProblem.html

主題分類