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用复数来寻找宝藏

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背景:乘船至北纬NX、西经WY,即可找到一座荒岛。岛的北岸有一大片草地。草地上有一株橡树和一株松树。还有一座绞架,那是我们过去用来吊死叛变者的。从绞架走到橡树,并记住走了多少步;到了橡树向右拐个直角再走这么多步,在这里打个桩。然后回到绞架那里,朝松树走去,同时记住所走的步数;到了松树向左拐个直角再走这么多步。在这里也钉个桩。在两个桩的正当中挖掘,就可找到宝藏。
题目:经过长时间的风吹日晒雨淋,绞架已糟烂成土,一点痕迹也看不出了。问能否找到宝藏


IP属地:广东1楼2012-12-28 09:34回复
    我们把这个岛看成一个复数平面。过两棵树干画一轴线(实轴),过两树中点与实轴垂直作虚轴(见图),并以两树距离的一半作为长度单位。这样,橡树位于实轴上的-1点上,松树则在+1点上。我们不晓得绞架在何处,不妨用大写的希腊字母Γ(这个字母的样子倒像个绞架!)表示它的假设位置。这个位置不一定在两根轴上,因此,Γ应该是个复数,即Γ= a + bi


    IP属地:广东3楼2012-12-28 09:38
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      既然绞架在Γ,橡树在-1,两者的距离和方位便为-1–Γ = -(1 + Γ)。
      同理,绞架与松树相距1–Γ。将这两段距离分别顺时针和逆时针旋转90°,也就是按上述规则把两个距离分别乘以–i和i。这样便得出两根桩的位置为:第一根:(–i )[–(1+Γ )]+ 1 = i(Γ+ 1)+ 1,第二根:(+ i )(1–Γ)-1 = i(1–Γ )–1。宝藏在两根桩的正中间,因此,我们应该求出上述两个复数之和的一半,即12〔i(Γ+ 1)+ 1 + i(1–Γ )–1〕=12(iΓ+ i+ 1 + i–iΓ–1) =12(2i) = i。


      IP属地:广东4楼2012-12-28 09:39
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        现在可以看出,Γ所表示的未知绞架的位置已在运算过程中消失了。不管这绞架在何处,宝藏都在+i这个点上。


        IP属地:广东5楼2012-12-28 09:39
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          不用复数也能算出来,复数的方法更简洁。


          6楼2012-12-29 14:18
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