有一個(gè)攔截游戲,如圖1,甲、乙兩名同學(xué)分別站在球場(chǎng)左右半場(chǎng),如果甲跑到乙所在半場(chǎng)的“禁區(qū)”即獲勝,那么乙應(yīng)該如何攔截?
乙如何攔截需要考慮很多因素,比如甲和乙兩人的速度、奔跑方向、身高、體重、所穿的鞋子服裝、環(huán)境等。我們先從這眾多因素中,舍去一些次要因素,保留主要因素,如速度和奔跑方向。
為了簡(jiǎn)化問(wèn)題,我們假設(shè)甲、乙兩人的速度相同。那么從控制變量的角度看,我們就只需要關(guān)注兩人運(yùn)動(dòng)的方向。
如圖2是第一種情況。如果在游戲開(kāi)始時(shí),甲在點(diǎn)A的位置,乙在點(diǎn)B的位置,兩人關(guān)于分界線對(duì)稱(chēng),甲想跑到分界線上的點(diǎn)C位置,乙只需同時(shí)跑到點(diǎn)C的位置就可以攔截。如圖3,如果甲中途故意拐彎跑到點(diǎn)M的位置,乙按照原來(lái)的方向便不能攔截,但是乙可以調(diào)整方向跑到點(diǎn)N(點(diǎn)N與點(diǎn)M關(guān)于分界線對(duì)稱(chēng))的位置,繼續(xù)保持以這樣的方式攔截,就一定會(huì)獲得成功。
如圖4是第二種情況。甲、乙兩人分別在點(diǎn)A與點(diǎn)B的位置,關(guān)于分界線不對(duì)稱(chēng)。我們知道,若點(diǎn)A與點(diǎn)B關(guān)于某條直線軸對(duì)稱(chēng),對(duì)稱(chēng)軸就是線段AB的垂直平分線,而線段垂直平分線上的點(diǎn)到線段兩端的距離相等,所以只要甲、乙兩人的速度相同,同時(shí)啟動(dòng),所用時(shí)間相同,乙都可以在垂直平分線上某一點(diǎn)攔截住甲。如圖5,如果甲的路線經(jīng)過(guò)垂直平分線上的點(diǎn)C,乙只要也跑到點(diǎn)C的位置就可以攔截甲。如果甲在中途改變路線,乙只要堅(jiān)持以與甲關(guān)于該垂直平分線對(duì)稱(chēng)的方式應(yīng)變,總是可以攔截。
由此看來(lái),乙要想在這場(chǎng)比賽中獲得勝利,擁有軸對(duì)稱(chēng)的知識(shí)和對(duì)不同情況的靈活應(yīng)變才是最有力的保障。
(作者單位:江蘇省南京市鼓樓實(shí)驗(yàn)中學(xué))