Обсуждать стоит лишь саму апорию. Если кто-либо предложит иное её разрешение...
"А чего сразу Лукомор?!"
(с) Лукомор
_________________
Ладно, так и быть, открою Вам страшный секрет.
Задача Зенона про Ахиллеса и черепаху представляет собой всего лишь частный случай более общей задачи Лукомора про Ахиллеса и черепаху...
Поскольку ссылки на другие сайты здесь не очень приветствуются, изложу кратенько ее формулировку и решение здесь.
____________
Задача Лукомора:
Ахиллес и черепаха, скорости которых c момента старта и до момента финиша постоянны, и относятся, как
![$k=V_A/V_T$ $k=V_A/V_T$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/4/a/d4a8b1c5a7bb7a3c42b1549d5120e65482.png)
, в момент старта находятся на расстоянии
![$D_0$ $D_0$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/2/f/42fbe61bcc38cd8c7cb8a2f4abc9b4c782.png)
друг от друга, причем черепаха впереди.
Через некоторое время
![$t_0$ $t_0$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/d/f/6df6ddacc987bd7a5070beafef47fcc182.png)
после старта, которое выбирает Наблюдатель (Арбитр, Рефери), он же фиксирует расстояние
![$l_0=V_A\cdot t_0$ $l_0=V_A\cdot t_0$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/9/b/a9b02126c90ea4c7864e0fe4ad1a19ab82.png)
, которое за это время пройдет Ахиллес, соответственно черепаха проползет за это время расстояние
![$l_0/k$ $l_0/k$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/b/6/3b68f51f487df15d4269c6fb27055f2382.png)
.
Далее, Наблюдатель фиксирует положение Ахиллеса и черепахи в те моменты, когда Ахиллес пройдет расстояние в
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
раз меньшее, чем на предыдущем этапе.
Вопрос: Догонит ли Ахиллес черепаху?!
_____________
Решение: Длина всего пути, пройденного Ахиллесом есть сумма геометрической прогрессии с первым членом
![$l_0=V_A\cdot t_0$ $l_0=V_A\cdot t_0$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/9/b/a9b02126c90ea4c7864e0fe4ad1a19ab82.png)
и знаменателем
![$q=1/k$ $q=1/k$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/a/6/3a6be251f488ffcf2a4c148484f1138582.png)
.
![$l_A=l_0/(1-q)=k\cdot l_0/(k-1)$ $l_A=l_0/(1-q)=k\cdot l_0/(k-1)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/f/8/ef8c958a19ee552caa61f9f77868562582.png)
Длина всего пути, пройденного черепахой в
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
раз меньше:
![$l_T=l_0/(k-1)$ $l_T=l_0/(k-1)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/3/e/23e79e4f145df2f8a951bd05bcfbf2cf82.png)
.
Время, прошедшее от старта до финиша:
![$t=t_0/(1-q)=k\cdot t_0/(k-1)$ $t=t_0/(1-q)=k\cdot t_0/(k-1)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/4/1/a416914726fd9a1a562a0ed00758c42c82.png)
Расстояние между черепахой и Ахиллесом после завершения состязания:
![$D_t=D_0+l_T-l_A=D_0+l_0/(k-1)-k\cdot l_0/(k-1)=D_0-l_0$ $D_t=D_0+l_T-l_A=D_0+l_0/(k-1)-k\cdot l_0/(k-1)=D_0-l_0$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/4/d/14dfeba933d12cc9393ef37d1c696e4782.png)
Если
![$D_t<0$ $D_t<0$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/2/b/e2ba641923f47cc1de35f59a62483d1282.png)
Ахиллес обгонит черепаху, если
![$D_t>0$ $D_t>0$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/7/b/37ba58aa89a8ff18c130739c1820d16c82.png)
Ахиллес не догонит черепаху.
В частном случае, при
![$l_0=D_0$ $l_0=D_0$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/e/0/0e0ee3e50568fb4969bb7fc9094ad84b82.png)
, получается задача Зенона, и, поскольку здесь
![$D_t=0$ $D_t=0$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/c/f/2cfff1ea228ce060d9d00db23da14c0a82.png)
, Ахиллес догонит черепаху, но не перегонит ее.
________________
Примечание: Поскольку
![$l_0$ $l_0$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/7/2/0726b59a0f83a46e5353412ea550d6ad82.png)
выбирает Наблюдатель, исход состязания полностью зависит от его выбора.
Пару числовых примеров:
1.
![$k=10\, D_0=100\, l_0=99$ $k=10\, D_0=100\, l_0=99$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/5/1/351294c767cdc407c83e165842d5e5ae82.png)
Ахиллес пробегает всего
![$l_A=k\cdot l_0/(k-1)=110$ $l_A=k\cdot l_0/(k-1)=110$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/1/5/a15c9a2908038b095c7f38ee31fda0fe82.png)
метров
Черепаха
![$l_T=l_0/(k-1)=11$ $l_T=l_0/(k-1)=11$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/2/e/52ee8c05a08df83d4b842438d9704a0c82.png)
метров.
Ахиллес отстал на
![$D_t=D_0-l_0=1$ $D_t=D_0-l_0=1$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/e/a/2ea50738f03569e191df4a9eb17f6ee682.png)
метр за
![$t=k\cdot t_0/(k-1)=11$ $t=k\cdot t_0/(k-1)=11$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/f/7/7f77ba16351da84caae2b33ea3a63df682.png)
секунд.
2.
![$k=10\, D_0=100\, l_0=108$ $k=10\, D_0=100\, l_0=108$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/7/d/c7db944297f6edd1af898d2823a23f6f82.png)
Ахиллес пробегает всего
![$l_A=k\cdot l_0/(k-1)=120$ $l_A=k\cdot l_0/(k-1)=120$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/f/d/6fda1d9d42b1e31727ce5153e38262ee82.png)
метров
Черепаха
![$l_T=l_0/(k-1)=12$ $l_T=l_0/(k-1)=12$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/4/9/7496a8261b435ffe1bcd6b1217e9bcaa82.png)
метров.
черепаха отстала на
![$D_t=D_0-l_0=- 8$ $D_t=D_0-l_0=- 8$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/0/6/806e36e9021becc1c882073b799aa82982.png)
метров за
![$t=k\cdot t_0/(k-1)=12$ $t=k\cdot t_0/(k-1)=12$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/7/7/d77d34521628c54ea45133d7be92ffba82.png)
секунд.
3.(Задача Зенона).
![$k=10\, D_0=100\, l_0=100$ $k=10\, D_0=100\, l_0=100$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/b/1/0b13b67f528f088b7f673bdbe269ad4582.png)
Ахиллес пробегает всего
![$l_A=k\cdot l_0/(k-1)=111,(1)$ $l_A=k\cdot l_0/(k-1)=111,(1)$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/a/5/da5c01e5c4a48a284ca9273749b1fa7782.png)
метров
Черепаха
![$l_T=l_0/(k-1)=11,(1)$ $l_T=l_0/(k-1)=11,(1)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/c/f/ecf7d0e76f74be357b58e1ced630983582.png)
метров.
Ахиллес догнал черепаху, т.к.
![$D_t=D_0-l_0=0$ $D_t=D_0-l_0=0$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/8/a/88a29c027359864749881d79de0574bd82.png)
за
![$t=k\cdot t_0/(k-1)=11,(1)$ $t=k\cdot t_0/(k-1)=11,(1)$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/4/c/d4cceeba259e9f2b6b8dada1387566de82.png)
секунд.
Победила дружба!
![Smile :-)](./images/smilies/icon_smile.gif)