Wiki-Quellcode von Lösung Ameise

Version 5.1 von akukin am 2023/11/27 23:54

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1 //Analyse: //
2 Gesucht ist der kürzestmögliche Polygonzug, der „Start“ und „Ziel“ verbindet. Dieser Polygonzug kann entlang von Kanten laufen, aber auch über Seitenflächen gehen. Die Raumdiagonale ist nicht möglich, da die Ameise nicht fliegen kann, sondern sich auf der Oberfläche des Quaders bewegen muss.
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5 //Durchführung: //
6 Ausprobieren
7 1. entlang von Kanten: Verbindung ist stets {{formula}}d_0= 3 + 2 + 1 = 6{{/formula}} Längeneinheiten lang.
8 1. entlang einer Kante mit anschließender Querung einer Fläche entlang der Flächendiagonalen
9 a. {{formula}} d_1=1+\sqrt{2^2+3^2}=1+\sqrt{13} \approx 4,61 {{/formula}}
10 b. {{formula}} d_2=2+\sqrt{1^2+3^2}=2+\sqrt{10} \approx 5,16 {{/formula}}
11 c. {{formula}} d_3=3+\sqrt{1^2+2^2}=3+\sqrt{5}\approx 5,24 {{/formula}}
12 1. von „Start“ schräg nach oben zur längsten Kante und von dort schräg nach hinten zu „Ziel“. Der Punkt auf der längsten Kante, der die beiden Teilstrecken verbindet, kann frei gewählt werden.
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14 Wertetabelle, die die Länge der gesamten Verbindung 𝑠(𝑥) in Abhängigkeit von 𝑥 (siehe Abbildung) darstellt, wobei jedes 𝑠(𝑥) über die zweimalige Anwendung des Satzes des Pythagoras separat berechnet wird:
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16 (% style="width: min-content; white-space: nowrap" class="border" %)
17 |𝑥|𝑠(𝑥)
18 |0|4,606
19 |0,2|4,461
20 |0,4|4,357
21 |0,6|4,29
22 |0,8|4,254
23 |1|4,243
24 |1,2|4,253
25 |1,4|4,282
26 |1,6|4,328
27 |1,8|4,392
28 |2|4,472
29 |2,2|4,571
30 |2,4|4,688
31 |2,6|4,825
32 |2,8|4,983
33 |3|5,162