1.1.20∗. По биллиардному столу со сторонами $а$ и $б$ пускают шар от середины стороны $b$. Под каким углом к борту стола должен начать двигаться шар, чтобы вернуться в ту же точку, из которой он начал свое движение?
Решение
По-аналогии с 1.1.18, можно воспользоваться Методом Изображений и представить упругие стенки как оптические зеркала.
Расположение изображения-точек
Чтобы попасть в исходное положение, нужно всего лишь попасть в любую из лунок-изображений.
Координаты лунок описываются выражением:
$$x=ma\text{ и }y=nb/2,$$
где $m$ и $n$ — любые целые числа
Откуда искомый угол:
$$\alpha = \arctan (2ma/(nb))$$
Альтернативное решение
скорость шара на осях.jpeg)
Ответ
$\tan\alpha = 2ma/(nb)$, где $m$ и $n$ — любые целые числа