Spinne und Fliege
Eine Extremwertaufgabe der anderen Art
Die folgende Fragestellung geht auf Henry Ernest Dudeney (1857 - 1930) zurück.
In einem Raum, der 6 m lang, 2,40 m breit und 2,40 m hoch ist, befinden sich eine Spinne (spy) und eine Fliege (fly). Die Spinne befindet sich in der Mitte der vorderen Seitenfläche 20 cm über dem Boden und die Fliege auf der gegenüberliegenden Wand ebenfalls in der Mitte, aber 20 cm unterhalb der Decke.
Welchen Weg muss die Spinne entlang der Wände nehmen, damit sie auf kürzestem Weg zur Spinne kommt?
Die Lösung der Aufgabe
Es gibt zwei Wege, deren Länge jeweils 8 m beträgt.
Aufgabe
Verändere die Position der Spinne (spy) auf der vorderen Seitenwand des Raums und die Position der Fliege (fly) auf der rückwärtigen Wand und beobachte die jeweils kürzesten Wege.
Zur Lösung der Extremwertaufgabe
Den kürzesten Weg findet man, wenn man das Netz des quaderförmigen Raums betrachtet. Hier kann der kürzeste Weg als geradlinige Verbindung zwischen Spinne und Fliege gezeichnet werden. Allerdings gibt es mehrere Möglichkeiten - je nachdem wie das Netz gestaltet ist.
Der jeweils kürzeste Weg ist im Applet rot gezeichnet.
Hinweis
Neben den schwarz gezeichneten Strecken gibt es weitere Wege (hier gelb gezeichnet), die die Spinne nehmen könnte, die aber aus Symmetriegründen gleich lang wie andere Wege sind.
Ein sehr guter Artikel zu diesem Thema findet sich auf der Online-Ausgabe des Magazins Spektrum der Wissenschaft https://www.spektrum.de/raetsel/fliege-und-spinne/1797209