Две зеркальные стены образуют двугранный угол величиной В точке Р на биссектрисе этого угла стоит человек и оглядывается по сторонам (см. рисунок). Сколько своих изображений он видит?
Эту задачу проще всего решать построением. Изображение светящейся точки в плоском зеркале (точка, от которой идут отраженные от зеркала лучи) расположено за плоскостью зеркала на таком же расстоянии от нее, что и сама светящаяся точка (это и называют «зеркально симметричное» положение). Заметим, что светящаяся точка и е изображение в любой из граней двугранного угла расположены на одинаковом расстоянии от вершины этого угла (см. рисунок, на котором выполнено построение для одного из вариантов — в котором угол грани зеркального двугранного угла обозначены А и В). Поэтому удобно провести окружность, проходящую через точку положения человека (Р) и тогда изображение любой точки в любом из двух зеркал всегда есть пересечение перпендикуляра, опущенного на это зеркало из этой точки, и окружности.
Сначала строим изображение P в зеркалах А (это и В затем изображение в зеркале и в зеркале Вторая пара изображений появляется благодаря лучам, которые испытывают, прежде чем вернуться в точку Р, два отражения — сначала от одного зеркала, затем от другого. Но есть еще лучи, испытывающие по три отражения, и благодаря им появляется еще одна пара изображений и А вот еще одна пара изображений не появится — нетрудно заметить, что если построить четвертую пару изображений, то лучи от них не смогут попасть в точку Р: например, линия от изображения в зеркале В, идущая к точке P, не пересекает зеркало В (то есть отраженного от зеркала В луча, выходящего из Р и попадающего в Р, не существует). Можно также в дополнение заметить, что и оказались «позади» того зеркала, в котором они должны были бы отразится в следующий раз (например, Р5 — «позади» зеркала В), и из этого тоже можно сделать вывод, что новых изображений не будет. Таким образом, всего человек увидит 6 своих изображений.
Ответ: 6.