Bài 4
Cho là tam giác đều. Từ đỉnh ta vẽ một tia hướng vào trong tam giác sao cho tia đó chạm một cạnh của tam giác. Khi tia chạm một cạnh, nó nảy ra theo định luật phản xạ, tức là nếu tới với góc định hướng thì đi ra với góc định hướng . Sau lần nảy, tia quay trở lại mà không bao giờ rơi vào một trong hai đỉnh còn lại. Tìm tất cả các giá trị có thể của .
Bước 1 trên 7: Tam giác hóa bằng cách trải phẳng phản xạ
Phân tích chi tiết
Tam giác đều được phản xạ liên tiếp qua các cạnh mà nó nảy vào sẽ lát kín mặt phẳng bằng các tam giác đơn vị. Gán cho mỗi đỉnh lưới tọa độ với là số nguyên, trong đó đếm số bước đơn vị theo hướng một cạnh ban đầu và theo hướng cạnh kia, nên tam giác xuất phát có , , . Mọi tam giác đơn vị đều thu được từ bằng một dãy phản xạ như vậy, và tia bi-a được trải phẳng thành đoạn thẳng từ tới ảnh của tại điểm mà tia cuối cùng sẽ tới.