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階梯原理難題

2009-08-17 15:29:15      下載試卷

 

 

  這個題目所要考慮的一系列曲線是階梯狀的,由等腰直角三角形ABC中的A到B(圖1~圖4)。第一條階梯曲線有兩個階梯,接下來每次都把階梯數加倍。如果AC的長度是1,那么稍作思考就可以明白,每一條階梯曲線的總長度都是2。然而,系列中的第十條階梯曲線階梯數為210。這時曲線與直角三角形的斜邊已經看不出太大的差異。到了第一百條階梯曲線,會有1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000個階梯,與AB幾乎無法分辨。但是依照勾股定理,AB的長

 

  由半圓形所形成的一系列“蛇形”曲線,也會產生類似的悖論(圖5和圖6)。

 

  如果AB的長度是1的話,請證明每一條蛇形曲線的長度為π/2。當蛇形曲線的彎曲度不斷增加時,它與線段AB也會愈來愈難以分辨,那么是否意味著π/2=1?

分析與解答:

  階梯曲線和蛇形曲線只是“看起來”近似于直線。階梯的長度永遠是2,蛇形的長度也永遠是π/2。

來源:網絡

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