ProbleMATEMATICAmente - Marzo 2001

Enrico Tombetti - 3 C - LS Leonardo da Vinci - Gallarate (VA)


Faccio riferimento alla figura allegata (Fig.1):

Prendiamo, come angolo retto, il primo quadrante di un sistema cartesiano ortogonale Oxy ed in esso tracciamo i punti P e Q.
Prendiamo poi due punti a caso: A sull'asse y, B sull'asse x. Tracciamo la poligonale aperta PABQ: essa č un cammino che va da P a Q toccando prima l'uno poi l'altro lato dell'angolo retto xOy.
Tracciamo ora il segmento AP' simmetrico di AP rispetto all'asse y: ovviamente AP' č congruente ad AP.Con analogo criterio tracciamo il segmento BQ' simmetrico di BQ rispetto
all'asse x: BQ' č congruente a BQ.Il cammino P'ABQ' risulta congruente al cammino PABQ.
E' ovvio che tra tutti i cammini che vanno da P' a Q' quello pių breve č quello che giace sulla retta per P'Q'. Tale cammino intercetta i punti C sull'asse y e D sull'asse x. Se pensiamo di spostare A in C e B in D, per la congruenza sopra dimostrata, il cammino pių breve che va da P a Q tocca il lato y in C ed il lato x in D.

Se P ha coordinate (Xp, Yp) e Q ha coordinate (Xq, Yq) la lunghezza del cammino pių breve vale:  SQRT((Xp+Xq)^2+(Yp+Yq)^2)

Vale la pena di notare che gli angoli PCy e OCD sono congruenti, cosė come sono tra loro congruenti ODC e xDQ. Inoltre gli angoli OCD e ODC sono complementari. I segmenti PC e QD sono paralleli tra loro.

Immaginando gli assi x ed y la rappresentazione di due specchi, il cammino pių breve corrisponde a quello che seguirebbe un raggio luminoso emesso da P, riflesso in C , nuovamente riflesso in D fino a raggiungere Q. La luce segue sempre il cammino pių breve!

Per completezza, va considerato il caso in cui i punti C e D si trovino sui semiassi negativi x ed y (Fig. 2).

In tal caso si tracciano i punti P" simmetrico di P rispetto all'asse x e Q" simmetrico di Q rispetto all'asse Y. La retta P"Q" intercetta sugli assi i punti D' e C'. Il cammino pių breve č PD'C'Q: partendo da P tocca l'asse x in D' poi l'asse y in C' per arrivare a Q.


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