作者duckie (达奇)
看板Math
标题Re: [中学] 等差级数问题
时间Mon Jan 8 00:22:12 2018
※ 引述《duckie (达奇)》之铭言:
※ 引述《zoayzoay (陋衣)》之铭言:
: 请教一题
: 甲、乙同时跑ㄧ圆形操场,甲第一圈跑100秒,第二圈跑97秒,如此每圈减少
: 3秒进行;乙每圈固定跑80秒,试问:甲经 秒後恰可追上乙?
1F:推 kbccb01 : 我也是算这样 但我还有考虑乙比甲刚好多一圈的情况: 01/07 02:46
2F:→ kbccb01 : 一直到第7圈甲每圈秒数仍大於乙(速率小於)此时甲637 01/07 02:46
3F:→ kbccb01 : 秒7圈,乙7.9多圈为最大差距,接着甲速率就>乙而距离 01/07 02:46
4F:→ kbccb01 : 拉短 所以这种情况下没有解 01/07 02:46
观察甲乙每圈跑的秒数:
甲 乙 甲跑完一圈後乙多跑的累进距离(设操场周长=L)
第1圈完 100 秒 80 秒 20*L/80 (乙速率=L/80) < L
第2圈完 97 秒 80 秒 (20+17)*L/80 = 37L/80 < L
第3圈完 94 秒 80 秒 (20+17+14)*L/80 = 51L/80 < L
第4圈完 91 秒 80 秒 (20+17+14+11)*L/80 = 62L/80 < L
: : : :
第n圈完 100-3(n-1) 秒 80 秒 (43-3n)n/2*L/80
(n为正整数)
所以每当甲跑完一圈 乙就离甲 (43n-3n^2)/160 * L 的距离, 配方法得
[-3(n-43/6)^2/160 + 1849/1920]*L, 当n = 7圈时差距将近最大值 77L/80 < L
甲乙差距仍小一圈 而到了第8圈差距就变小 所以我就没有讨论这个部分
5F:推 u840973 : 我有考虑到若甲跑完第n圈的瞬间(进入第n+1圈),速率 01/07 12:56
6F:→ u840973 : 瞬间提升之设定不合理(加速度会无限大),甲在同圈速 01/07 12:56
7F:→ u840973 : 率应该是有变化的,第15圈之情况还要再详细分析。 01/07 12:56
其实这个部分就已经不算是等差数列与等差级数了
如果要符合这种情形 就必须以x-t图 (y轴表示跑的距离 x轴表示时间)来想
假设操场一圈L
甲的x-t情形:
时间(秒数)
起点 = 0 0
第1圈 = L 100
第2圈 = 2L 100+97
: :
第n圈 = nL (203-3n)n/2
因为不能每一圈跳一个级距 故n为实数 且n>=0
甲的x-t图之动点P(x,y) = ( (203-3n)n/2, nL ), x,y皆>=0
n = y/L 代入 x = (203-3n)n/2
整理得甲的x-t曲线: y = L/6*[203-(41209-24x)^0.5]
乙的x-t情形:
时间(秒数)
起点 = 0 0
第1圈 = L 80
第2圈 = 2L 160
: :
第n圈 = nL 80n
同样n为实数 且n>=0
乙的x-t图: y = L/80*x
甲乙花了相同时间 来到相同的位置 => 求两图交点
L/6*[203-(41209-24x)^0.5] = L/80*x
x(9x-10320) = 0
_
x = 0 秒 or 10320/9 = 1146.6 秒 (0秒为起点 故不合)
_ _
y = 14.3 L 即 14.3 圈
p.s x-t图的y轴其实是指位置 而非跑的距离 但跑圆形操场时每一圈回到原点就变成0
操场位置又要用极座标表示
又因为之前讨论发现其实没有乙多跑一圈以上 甲才碰到乙的问题
所以我就转换成跑直线的情形
如果有误请指教 谢谢~
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★ 听说今天的星星很漂亮…可惜我看不到…
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※ 编辑: duckie (110.28.100.221), 01/08/2018 00:25:26
8F:推 u840973 : 赞 !! 01/08 01:52
9F:推 kbccb01 : 2.的话其实反而比较好算 直接解便是;原(203-3n)n/2 01/08 01:58
10F:→ kbccb01 : 秒跑n圈只适用於n=正整数,如今实数都符合那麽甲乙 01/08 01:58
11F:→ kbccb01 : 相遇秒数(203-3n)n/2=80n,n=43/3,代回80n=你的答案 01/08 01:58