木块堆叠问题(里拉斜塔)
贡献者: addis
1木块推叠问题也称为里拉斜塔,如图 1 所示。如何对方可以使最顶端的木块伸出最多。
可以证明从上到下第 块()最多可以伸出的长度为 。故 个木块最多伸出的总长度为
当 时,括号中的级数称为调和级数,可以证明它不收敛,也就是 会趋近于无穷。
图 1:里拉斜塔(来自 Wikipedia)
1. 推导
我们先来证明, 可以用递归法证明。 一个关键的思路在于,上方 个木块看成一个整体,然后在下方添加一个木块后, 长度的两端质量比例为 ,所以质心位置应该在 处。
这里用到一个定理:两个质点系的质心位置就是两个质点系各自的质心的质心,见子节 3 。
1. ^ 参考 Wikipedia 相关页面。