作者LPH66 (-858993460)
看板puzzle
标题Re: [问题] 100公尺长队伍
时间Thu May 12 02:31:41 2011
※ 引述《homeik (王者之路)》之铭言:
: 借这个题目刚好来问一下~
: 1.
: 帕索在新训中心当排长,每天都要带部队跑三千公尺,
: 有一天帕索觉得每天跟新兵这样跑实在没什麽挑战性,
: 所以他决定在部队跑的时候就绕着部队跑。
: 部队是个60公尺乘20公尺的长方形,
: 为了方便计算起见,假设帕索在跑的时候可以紧贴着部队跑,
: --也就是说,若部队静止不动,帕索绕一圈只要跑160公尺[(60+20)X2]
: 这一天部队沿着直线跑完三千公尺後,帕索刚好绕了30圈,
: 那麽请问帕索跑了多长的距离?
: 这一题我觉得可能再加个条件比较好算,
: 假设当帕索跑二十公尺那一段时,部队就静止不动~
这个条件会把题目过份简化...
以下先把这个条件扔掉来计算
总之帕索绕一圈之後部队跑了 100 公尺 (3000/30 = 100)
设帕索速度是部队的 k 倍
分四边计算:
(1) 同向长边: 等於是以 k 倍速度追赶前方 60 公尺的人
因此跑完时帕索跑了 60k/(k-1) 部队跑了 60/(k-1)
(2) 对向长边: 等於是以 k 倍速度对向会面
因此跑完时帕索跑了 60k/(k+1) 部队跑了 60/(k+1)
(3) 短边: (不分方向原因是对称)
看图:
部队 |‵、 帕索路线
路线 | ‵、
| ̄ ̄ ̄ ̄|
| 部队 |
帕索的路径是直角三角形的斜边
部队的路线是左边的直角边 斜边长为此边的 k 倍
而下方的直角边是 20 公尺 故由毕氏定理知左边直角边的 √(k^2-1) 倍为 20
即左边直角边(部队跑的距离)为 20/√(k^2-1)
斜边(帕索跑的距离)为 20k/√(k^2-1)
那麽全部部队的距离加起来是 100
所以 60/(k+1) + 60/(k-1) + 2*20/√(k^2-1) = 100
以数值方法可解得 k≒2.039 (取 k>1 的解;题目显然有 k>1 的假设)
因此最终帕索在部队跑完三千後共跑了 3000*2.039 = 6117 公尺
(比较: 若加上这个条件 则可以发现上述方程的第三项会消失
这样解出来的 k 值为 (3+√34)/5≒1.766
即总距离约为 3000*1.766 = 5298 公尺 差了非常多...
况且这等於是部队跑步是跑跑停停的总感觉不大对 = =a)
: 2.
: 又一天帕索跟企鹅灵聊起了这件事,
: 赫然发现原来两人都在做同样的事,而兴起了比较的念头。
: 帕索:我每次带队跑完三千後可以绕部队15圈,你只能绕12圈,所以我比较厉害!
: 企鹅:但是我的部队跑完三千只需要12分锺,你们跑完要15分钟ㄟ~~~
: 帕索:......
: 那麽请问帕索跟企鹅灵谁跑得比较远?
从头再看一次上面的计算就知道了
上面的计算完全不需要考虑到所花时间
所以列出来的方程一定是长这样:
部队长度/(k+1) + 部队长度/(k-1) + 2*部队宽度/√(k^2-1) = 跑一圈後部队行进长度
由於 k 全部都在分母 因此分子固定的情况下 k 越大 等号右边会越小
因此可以跑比较多圈的帕索等号右边比较小 所以帕索的 k 比较大
因此总距离帕索比企鹅长
(数据验证: 以部队长度 = 60, 部队宽度 = 20 来计算
右边是 200 = 3000 / 15 时 k≒1.4388
右边是 250 = 3000 / 12 时 k≒1.335
所以总距离前者约为 4316.4 公尺, 後者约为 4005 公尺
但有趣的是两人的速度却是後者较快
前者速度为 287.76 公尺/分钟, 後者速度为 333.75 公尺/分钟)
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