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第4题

设 ABCABC 为等边三角形。从顶点 AA 向三角形内部引一条射线,使其到达三角形的一条边。射线到达一边时按反射定律弹回,即若以有向角 θ\theta 到达,则以有向角 180∘−θ180^\circ-\theta 离开。经过 nn 次反弹后,该射线回到 AA,且始终未落在另外两个顶点中的任何一个上。求 nn 的所有可能取值。
第 5/7 步:n为奇数且不是三的倍数
n=2(a+b)−3 is odd, 3∤n ⟹ n≡1 or 5(mod6)n=2(a+b)-3\ \text{is odd},\ 3\nmid n \ \Longrightarrow\ n\equiv1\ \text{or}\ 5\pmod6
详细分析

由于 n=2(a+b)−3n=2(a+b)-3 是(偶数)减去 33,故为奇数。不是 33 的倍数的奇数模 66 必同余于 11 或 55,因此所有可能的 nn 都满足 n≡1(mod6)n\equiv1\pmod6 或 n≡5(mod6)n\equiv5\pmod6。