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《啊哈!靈機一動》-嚇人的碰撞

來源:數學E網 2007-09-28 10:17:56

智能內容

  逆想

  盡管此問題可以通過繁復的代數方法解答,但海倫的訣竅歸結于這樣一個技巧,即她認識到要從結束地點向回推算,這樣,答案很快就得到了。

  卡車以每小時65公里勻速行駛,鮑伯的車以每小時80公里追趕,因此它相對于卡車的速度是每小時15公里,或者說每小時15000米,這相當于每分鐘250米。因此,在碰撞前1分鐘,鮑伯的車在卡車后250米處。

  我們已知當鮑伯提出問題時,兩車相距1.5公里,但這個條件在解決此問題時并不是必需的。不論最初兩車相距多遠,還有1分鐘相撞時,兩車的距離是一樣的。

  下面是兩道同一類型的靠反向計時心算來解決的問題。

  1.兩艘太空船正沿著同一直線軌道相向飛行,不久就要相撞上。一艘飛船的速度是每分鐘8公里,另一艘飛船的速度是每分鐘12公里。假設它們開始時相距5000公里,那么在它們相撞前1分鐘,二船相距多遠?

  這題的初始距離仍然與解題無關,但它常常把人們的思路導入先確定二者的初始位置,然后再同時相向運動的岐途上去。其實,最簡單的辦法就是領悟到兩船以每分鐘20公里的速度相互接近,因而在相撞前1分鐘,二船一定相距20公里。

  2.一個分子生物學家發現了一個奇異的孢子,它每小時可以分裂成等同的三個孢子,其中每一個孢子的尺寸與原來一樣大。這三個孢子一小時后每一個又分裂成等同的三個孢子。這個過程無限地繼續下去。一天正午,這位生物學家將一個單一孢子放入了一個容器內,午夜時,容器已裝得很滿。問題是什么時候容器恰好裝滿三分之一。

  哈!答案不也同前面一樣嘛,在逆想中產生。很明顯,在夜間11點,也就是離午夜差1小時,孢子裝滿容器三分之一。

  現在我們用比較有趣的上一題的變形來檢驗一下你快速解答的能力。本題條件除了生物學家放在容器中的孢子是三個而非一個外,其它條件完全一樣。問何時容器剛好盛滿。

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