6. Определение результатов работы алгоритма: #291634
Исполнитель Цапля действует на плоскости с декартовой системой координат.
Цапле был дан для исполнения следующий алгоритм:
Направо 180 Вперёд 4 Направо 90 Вперёд 42 Направо 90 Вперёд 4 Повтори 7 [Дуга 3, 3, 0]
Определите, сколько точек с целочисленными координатами будут находиться внутри области, ограниченной линией, заданной данным алгоритмом. Точки на линии учитывать не следует.
В начальный момент Цапля находится в точке $(0;0)$ и направлена вверх.
После выполнения первых команд она перемещается следующим образом: $(0;0)\rightarrow(0;-4)\rightarrow(-42;-4)\rightarrow(-42;0)$.
Затем $7$ раз выполняется команда Дуга 3, 3, 0. Каждая команда строит верхнюю полуокружность радиуса $3$. Центры полуокружностей находятся в точках $(-39;0)$, $(-33;0)$, $(-27;0)$, $(-21;0)$, $(-15;0)$, $(-9;0)$, $(-3;0)$.
После выполнения последней команды Цапля возвращается в точку $(0;0)$, поэтому линия замыкается.
Посчитаем точки, расположенные ниже оси абсцисс. Координата $y$ может принимать значения $-3$, $-2$, $-1$.
При каждом таком значении координата $x$ принимает целые значения от $-41$ до $-1$: $-1-(-41)+1=41$.
Следовательно, в нижней части области находится $3\cdot41=123$ точки.
Теперь посчитаем точки под одной полуокружностью радиуса $3$. Точки на дуге и концы полуокружности не учитываются.
- При $y=0$ подходят $5$ значений координаты $x$.
- При $y=1$ подходят $5$ значений координаты $x$.
- При $y=2$ подходят $5$ значений координаты $x$.
- При $y=3$ единственная точка лежит на дуге, поэтому она не учитывается.
Таким образом, под одной полуокружностью находится $5+5+5=15$ целочисленных точек.
Всего построено $7$ полуокружностей: $7\cdot15=105$.
Общее количество точек внутри области: $123+105=228$.