狐狸、鸭子和圆形池塘
一只被狐狸追赶的鸭子坐在半径为r的圆形池塘的中心自救。鸭子只能从陆地上飞,不能从水里飞。此外,狐狸不会游泳。狐狸的速度是鸭子速度的四倍。假设鸭子和狐狸非常聪明,鸭子是否有可能到达池塘的边缘并飞离地面?
解决方案:
- 鸭子不能直接游离狐狸,因为为此鸭子必须游一段距离r并且直到那个时候狐狸会覆盖池塘的一半周长,即(pi * r) 。由于狐狸的速度是鸭子速度的四倍,因此,正如我们所知,他将能够抓住鸭子
(pi * r) < (4 * r)
- 这个谜题的答案是鸭子可以在靠近池塘中心的同心圆中游泳。由于这个鸭子将覆盖池塘的小圆周,而狐狸将不得不覆盖池塘的更大圆周。
- 使用上述策略,鸭子将围绕中心形成微小的同心圆,因此,狐狸将无法应对鸭子,因为他必须覆盖整个池塘。
- 由于狐狸的速度是鸭子的四倍,因此鸭子必须在半径为r/4的同心圆上移动,这样鸭子和狐狸的距离是相同的。只要鸭子停留在同心圆内,一段时间后鸭子就会与狐狸保持一定距离,而狐狸将无法跟上鸭子。
- 只要狐狸在鸭子后面180 度,鸭子就会跑完剩余的距离(3*r / 4) ,因为狐狸的距离小于鸭子的距离,因为
(pi * r) > 4 * (3r/4)
- 终于,鸭子可以到达池塘边飞走了。