Для решения задачи о движении верхнего левого угла квадратной губки при очистке квадратной маркерной доски, рассмотрим процесс движения губки.
Пусть длина стороны доски равна \( n \), а длина стороны губки равна \( a \). Так как \( n \) делится на \( a \) без остатка, то количество квадратов губки вдоль одной стороны доски будет равно \( m = \frac{n}{a} \).
Теперь определим, как будет двигаться губка. Антон Алексеевич начинает с верхнего левого угла и движется следующим образом:
- Сначала проходит по верхнему краю доски от левого верхнего угла до правого верхнего угла. Это расстояние равно \( n \).
- Затем он опускается вниз на длину губки, которая равна \( a \), и снова движется в обратном направлении (слева направо) и так далее.
Этот процесс будет повторяться, пока вся доска не будет очищена. Основное внимание стоит обратить на движение губки по вертикали и горизонтали:
- В каждой горизонтальной полосе губка проходит расстояние \( n \).
- По вертикали губка будет двигаться \( m - 1 \) раз (поскольку при каждом спуске или поднятии после завершения полосы очищения губка двигается вниз на \( a \)).
Подсчитаем общую длину ломаной линии, по которой движется верхний левый угол губки.
- Движение по горизонтали:
- Прохождение от верхнего левого до верхнего правого угла: \( n \)
- Движение между горизонтальными полосами (вверх и вниз) происходит \( 2(m-1) \) раз (каждый раз, когда губка переключается).
- Каждое такое движение вверх или вниз имеет длину \( a \).
- Формула для расчёта полной длины ломаной линии: \[ \text{Длина} = n + a \cdot 2(m - 1) = n + 2a \cdot \left( \frac{n}{a} - 1 \right) = n + 2(n - a) = 3n - 2a \]
Теперь вы можете подставить значения \( n \) и \( a \) в эту формулу, чтобы получить длину ломаной линии.
Финальный ответ будет: \[ 3n - 2a \]