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如图,以女生的脚为原点A建立坐标系,设女生腿长H,,则光源(胖次)位置为B(0,H).
设裙摆侧面投影半长为w,裙摆长度为h,则裙摆最低点为C(w,H-h).
注:不知道怎么测量裙摆侧面投影的女生们可以直接用腰围侧面投影(图中绿线)的0.7~1.2倍代替。
因为光沿直线传播,所以从光源出发的能够传播到裙子外面的最高的一条光线的方程可以由B,C两点求出(两点确定一条直线): ![]()
,图中用红线表示。红线以下的部分即为走光区。
设楼梯与水平地面夹角为 ![]()
,男生与女生的水平距离为x,则男生的脚的位置为D( ![]()
)。
设男生身高为L, 则男生眼睛坐标为E( ![]()
).
故走光的判别式为 ![]()
. 不等号成立时存在走光。
题目问的是裙子多短会走光,故以裙摆长度h整理得 ![]()
从判别式中可以看出,如果想要避免走光,即希望不等号不成立,那要么增加左边,要么减小右边。观察各个变量得,为了不走光我们可以:
-放大L:站在更高的男生前面
-缩小 ![]()
:让男生站得离自己更近,且同时选择角度更小的楼梯。注意如果一直将x缩小至小于0(男生站在女生前面),则走光不会发生。
-缩小H:让自己的腿更短
-放大 ![]()
:让男生站得离自己更远,且同时增加裙摆长度,缩小裙摆侧面投影宽度。注意如果将w缩小至0(裤子),则判别式右边变为无穷小,走光不会发生。
注意,第二条和第四条并不矛盾。在考虑裙摆宽度(穿裤子)和长度时需要男生站得离自己远:穿裤子时如果男生站得离自己很近,极端情况为裤腿正下,则走光仍会发生。反之,考虑楼梯角度时,极端情况为水平地面,需要男生站得离自己近:水平地面上贴着站什么都看不到,但是男生站得离自己更远则更容易走光。
所以,最理想的情况是短腿女生在很平缓的楼梯上穿一条很长的裤子站在很高的男生前面。这种情况下男生只要不站在裤腿正下方就不会走光,与男生的位置无关。
如果女生腿较长,并且出于某种神秘原因一定要穿裙摆较短的裙子,则违背情况4中放大h的原则,落入情况2:尽量选择平缓的楼梯并且和男生站近。反之,如果女生在登山,无法缩小 ![]()
,则违反情况2落入情况4:尽量穿长一些的裙子并且和男生站远。如果在登山时出于某种神秘原因一定要穿裙摆较短的裙子,则尽量选择和巨人型男生一起登山以防止走光;若身边没有巨人型男生,需要登山且需要要穿裙摆较短的裙子,并且不愿意男生在自己后面很远很远很远,则走光基本一定会发生。
当然,不满足于以上定性讨论的女生可以通过测量和上文提到的
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来计算自己的裙摆长度在特定情境下会不会走光。
注:本题其实是高中水平,甚至学了三角函数的初中八年级就能无压力做出来。把走光的场景换成太阳和高楼,手电筒和猫咪这些少儿适宜的场景,完全可以进入中考考卷。
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