1) Синодический период обращения Луны составляет в среднем 29,53 суток, в феврале 28 или 29 дней в зависимости от високосности года, то есть продолжительность февраля меньше продолжительности синодического периода, в феврале повтор фаз Луны не возможен.
2) Если продолжительность месяца превышает синодический период, то в любом случае какая-то из фаз луны повторится два раза. Так как во всех месяцах, кроме февраля, суток больше 29,53, то ответ на второй вопрос: во все, кроме февраля.
3) Пусть в какой-то месяц (ранее показано, что это не февраль) Луна находилась два раза в какой-то фазе. В зависимости от продолжительности месяца это может быть либо пара 1-30 число или 2-31 числа месяца. Если следующий месяц не февраль, то фаза повториться в нём один раз – 28, 29 или 30 числа в зависимости от продолжительности предыдущего месяца. В последующие месяцы этого года также эта фаза будет повторяться не более одного раза (дата будет уменьшаться, но в году всего 12 месяцев). Но так как февраль содержит 28 или 29 дней, то в любом случае фаза Луны, которая пришлась на 2 и 31 января два раза повториться в марте (1 или 2 и 30 или 31 марта в зависимости от високосности года).
Ответ: 2 месяца (январь и март) в любой год
2) Если продолжительность месяца превышает синодический период, то в любом случае какая-то из фаз луны повторится два раза. Так как во всех месяцах, кроме февраля, суток больше 29,53, то ответ на второй вопрос: во все, кроме февраля.
3) Пусть в какой-то месяц (ранее показано, что это не февраль) Луна находилась два раза в какой-то фазе. В зависимости от продолжительности месяца это может быть либо пара 1-30 число или 2-31 числа месяца. Если следующий месяц не февраль, то фаза повториться в нём один раз – 28, 29 или 30 числа в зависимости от продолжительности предыдущего месяца. В последующие месяцы этого года также эта фаза будет повторяться не более одного раза (дата будет уменьшаться, но в году всего 12 месяцев). Но так как февраль содержит 28 или 29 дней, то в любом случае фаза Луны, которая пришлась на 2 и 31 января два раза повториться в марте (1 или 2 и 30 или 31 марта в зависимости от високосности года).
Ответ: 2 месяца (январь и март) в любой год