不知道有没有通用简单的方法?
我的方法很烦琐,而且也只对2pi/N的角度有用。
1)m>0。
记A、B、C……为A0、A1、A2……
A(k+1)-A(k) = (4+k*m)∠(k*pi/3) // “∠”的前面是长度,后面是角度
因为A6 = 6m∠(-2*pi/3),pi/3*6=2*pi,所以向量A(k)A(k+6)在向量A(k)A(k+1)的右方,夹角2*pi/3,长度6m;对所有非负整数k,A(i+6k)在同一直线上。
直线A(k+6)A(k+7)与A(k)A(k+1)距离为(27)^0.5*m > m,所以若圆心所在的边为A(k)A(k+1)且k>=6,则交点只可能出现在A(k-1)A(k)A(k+1)A(k+2)上,又|A(k)A(k+1)|=4+km>2m,于是有且只有2个交点,交边数为1或2。
只考虑A0~A6构成的边。
直线A3A4与A0A1的距离、点A0到A4A5的距离大于2m,所以{A0A1,A5A6}与A3A4、{A0A1,A1A2,A2A3}与{A4A5,A5A6}都不在同一个圆内,交边数不大于3。
|A(k+2)A(k+3)|>2m,所以只有圆心在A0A1A2A3上时,交边数才有可能达到3。
又线段A0A1与A2A3的距离为|A1A2|>m, |A2A3|>2m,所以只有圆心在A1A2上时,交边数才有可能达到3。
显然,圆心在A1A2上,并且圆过点A1或A2,是交边数达到最大3的必要条件。
若圆过点A1,则|A1P|=m,|PA2|=4(cm),|PA3|>|A2A3|>m,只需|PA2|<=m,即m>=4(cm),t=(4+m)/2(s);
若圆过点A2,则|A1P|=4(cm),|PA2|=m,|PA0|=4*3^0.5(cm),要求|A1P|<=m,|PA0|>=m,即4(cm)<=m<=4*3^0.5(cm),t=4(s)。
所以当4(cm)<=m<=4*3^0.5(cm)并且t=4(s)或t=(4+m)/2(s),或m>4*3^0.5(cm)并且t=(4+m)/2(s)时,交边数达到最大3。
2)分析类似,结果类似,只要把4*3^0.5换成4*2^0.5。