Рассмотрите семью прямых, образующих набор параллельных отрезков между двумя параллельными прямыми; найдите формулу для суммы длин отрезков в зависимости от угла наклона и шага между прямыми, и проанализируйте предельные случаи
Обозначим: - расстояние между двумя параллельными границами (перпендикулярное) DDD; - угол между семьёй параллельных прямых и границами α\alphaα (0<α≤π/20<\alpha\le\pi/20<α≤π/2); - шаг (перпендикулярное расстояние) между соседними параллельными прямыми ppp. Каждая из семи прямых пересекает полосу между границами от одной границы до другой по отрезку длины ℓ=Dsinα,
\ell=\frac{D}{\sin\alpha}, ℓ=sinαD,
потому что проекция этого отрезка на нормаль к границам равна DDD. Сумма длин семи отрезков равна S=7ℓ=7Dsinα.
S=7\ell=7\frac{D}{\sin\alpha}. S=7ℓ=7sinαD. Замечания и предельные случаи: - SSS не зависит от шага ppp (пока у вас ровно семь пересекающих прямых) — шаг влияет только на расположение отрезков, но не на их длину. - При α→0\alpha\to0α→0 имеем sinα→0\sin\alpha\to0sinα→0 и S→∞S\to\inftyS→∞ (отрезки становятся сколь угодно длинными, линии почти параллельны границам). - При α→π2\alpha\to\frac{\pi}{2}α→2π получаем sinα→1\sin\alpha\to1sinα→1 и S→7DS\to7DS→7D (отрезки перпендикулярны границам, их длина равна DDD). Если под «шагом» имелся в виду шаг вдоль направления, параллельного границам, s∥s_{\parallel}s∥, то связаны величины через p=s∥sinα,
p=s_{\parallel}\sin\alpha, p=s∥sinα,
и тогда формулу можно записать через s∥s_{\parallel}s∥ подстановкой DDD или ppp при необходимости.
- расстояние между двумя параллельными границами (перпендикулярное) DDD;
- угол между семьёй параллельных прямых и границами α\alphaα (0<α≤π/20<\alpha\le\pi/20<α≤π/2);
- шаг (перпендикулярное расстояние) между соседними параллельными прямыми ppp.
Каждая из семи прямых пересекает полосу между границами от одной границы до другой по отрезку длины
ℓ=Dsinα, \ell=\frac{D}{\sin\alpha},
ℓ=sinαD , потому что проекция этого отрезка на нормаль к границам равна DDD. Сумма длин семи отрезков равна
S=7ℓ=7Dsinα. S=7\ell=7\frac{D}{\sin\alpha}.
S=7ℓ=7sinαD .
Замечания и предельные случаи:
- SSS не зависит от шага ppp (пока у вас ровно семь пересекающих прямых) — шаг влияет только на расположение отрезков, но не на их длину.
- При α→0\alpha\to0α→0 имеем sinα→0\sin\alpha\to0sinα→0 и S→∞S\to\inftyS→∞ (отрезки становятся сколь угодно длинными, линии почти параллельны границам).
- При α→π2\alpha\to\frac{\pi}{2}α→2π получаем sinα→1\sin\alpha\to1sinα→1 и S→7DS\to7DS→7D (отрезки перпендикулярны границам, их длина равна DDD).
Если под «шагом» имелся в виду шаг вдоль направления, параллельного границам, s∥s_{\parallel}s∥ , то связаны величины через
p=s∥sinα, p=s_{\parallel}\sin\alpha,
p=s∥ sinα, и тогда формулу можно записать через s∥s_{\parallel}s∥ подстановкой DDD или ppp при необходимости.