首先这题是一道物理题,需要我们根据题意抽象一个函数出来。对物体的运动作分解后,可以得到:
f(t)=x*tan(t)-g*x*x/(v*cos(t))^2/2,其中t表示v与x轴正向的夹角(弧度),f(t)表示物体的运动轨迹与直线x0=x的交点纵坐标。
分析后可以得到该函数在区间(0,π/2)上先增后减,所以我们可以在该区间上三分,求出使函数取得极大值的角度t0。若f(t0)<y,则无解;否则对区间(0,t0)二分,找到使得f(t)=y的t值,即为所求。
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cmath> using namespace std; const double eps=1.0e-9; const double PI=acos(-1.0); const double g=9.8; double x,y,v; double f(double t) { return x*tan(t)-g*x*x/2/(v*v*cos(t)*cos(t)); } double two_devide(double low,double up) { double m; while(up-low>=eps) { m=(up+low)/2; if(f(m)<=y) low=m; else up=m; } return m; } double three_devide(double low,double up) { double m1,m2; while(up-low>=eps) { m1=low+(up-low)/3; m2=up-(up-low)/3; if(f(m1)<=f(m2)) low=m1; else up=m2; } return (m1+m2)/2; } int main() { int t; double maxt; cin>>t; while(t--) { cin>>x>>y>>v; maxt=three_devide(0,PI/2); if(f(maxt)<y) printf("-1\n"); else printf("%.6lf\n",two_devide(0,maxt)); } return 0; }
但本题其实还有更简便的方法,即用数学方法直接把方程的解求出来。。
由x=v*cos(θ)*t,y=v*sin(θ)*t-g*t*t/2,然后通过数学变形(sin(θ)^2+cos(θ)^2=1)得到方程:
g*x*x*tan(θ)^2-2*v*v*x*tan(θ)+2*v*v*y+g*x*x=0,再用求根公式解该一元二次方程。(附上我写的代码)
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cmath> using namespace std; const double PI=acos(-1.0); const double g=9.8; int main() { int t; double x,y,v; double a,b,c,d,p1,p2; cin>>t; while(t--) { cin>>x>>y>>v; a=g*x*x; b=-2*v*v*x; c=2*v*v*y+g*x*x; d=b*b-4*a*c; if(d<0) { printf("-1\n"); continue; } p1=atan((-b+sqrt(d))/a/2); p2=atan((-b-sqrt(d))/a/2); if((p1<0||p1>PI/2)&&(p2<0||p2>PI/2)) printf("-1\n"); else if(p1<0||p1>PI/2) printf("%.6lf\n",p2); else if(p2<0||p2>PI/2) printf("%.6lf\n",p1); else printf("%.6lf\n",min(p1,p2)); } return 0; }