墙面往返飞行场景下地面最长移动距离的公式求解及推导验证问询
墙面往返飞行场景下地面最长移动距离的公式求解及推导验证问询
嘿,很高兴看到这个桌游相关的有趣问题!咱们一步步来拆解它,先解决核心的公式问题,再聊聊你的尝试和那个bonus疑问。
核心公式推导
要最大化地面移动距离n,最优路径一定是从起点起飞后刚好擦过墙顶——这样既利用了墙的高度,又不会浪费飞行距离在垂直方向做多余的爬升,能把剩余飞行距离全部用来延伸水平移动。
先明确已知量:
a:起点到墙的水平距离b:墙的高度c:总飞行距离
第一步,计算从起点到墙顶的斜向飞行距离d,用勾股定理:
d = √(a² + b²)
如果总飞行距离c大于d,剩余可用来从墙顶飞到着陆点的距离就是c - d。这部分距离对应的水平移动距离m,同样用勾股定理计算(垂直方向是从墙顶到地面的高度b):
m = √( (c - d)² - b² )
最终地面总移动距离n,就是起点到墙的水平距离加上墙到着陆点的水平距离:
n = a + √( (c - √(a² + b²))² - b² )
⚠️ 注意前提:c - √(a² + b²)必须大于等于b,否则剩余飞行距离连从墙顶落到地面都不够,这种情况无法完成有效飞行。
你的尝试分析
你的思路方向完全是对的!抓住了勾股定理这个核心工具,只是中间的变量表述(比如d1/2、crest movement)有点模糊。上面推导的公式其实就是把你的思路严谨化、清晰化后的结果,直接代入数值就能计算啦。
Bonus问题:墙的位置重要吗?
答案是肯定重要!
- 如果墙离起点越远(
a越大),飞到墙顶需要的斜向距离就越长,剩余飞行距离就越短,能延伸的水平距离m就越小,最终n会变小; - 反之,墙离起点越近(
a越小),飞到墙顶消耗的飞行距离越少,剩余距离能飞得更远,n就越大。
另外墙的高度b也会影响:墙越高,飞到墙顶的斜向距离越长,剩余飞行距离越少,n也会相应变小。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Lichtbringer
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