有一根橡皮筋上有一个昆虫以每秒一公分的速度向前爬行,橡皮筋每秒向两端增长一米,昆虫何时能爬到终点

如题所述

有趣的问题~条件少了吧,开始时的橡皮筋长度得给出来……我就按1m算了。另外,“每秒向两端增长一米”理解为每秒末皮筋均匀地延长1m.

关键是认识到橡皮筋的延长是均匀的。每次延长时,虫子走过的部分也延长了,因此无论延长与否,蚂蚁已走完的比例是不会变的~~

1s后,蚂蚁爬了总长的1cm/1m=1/100. 此时皮筋延长为2m.
2s后,蚂蚁爬了总长的1cm/2m=1/200. 此时皮筋延长为3m.
3s后,蚂蚁爬了总长的1cm/3m=1/300. 此时皮筋延长为4m.

依此类推,第n秒后蚂蚁爬了总长的1/100+1/200+…+1/100n=0.01(1+1/2+1/3+…+1/n).
令0.01(1+1/2+1/3+…+1/n)=1, 即1+1/2+…1/n=100, 解出n即可(调和级数发散,所以这样的n是存在的)。

下面估计一下n. n显然比较大, 这时1+1/2+…1/n≈lnn+C, C为欧拉常数。
这样n≈e^(100-C). 由于C大致是0.5, 相对于100比较小,也可估计n为e^100.追问

补充;皮筋原长为零米(虽然这种假设在实际生活中是绝对不会有的,但不要忘了这是数学游戏,可以假设皮筋原长为零)小虫也是由零点开爬

追答

这样假设有问题啊。皮筋原长为0,说明小虫已经在末端了,如果皮筋是均匀延长的,小虫根本不需要爬……

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第1个回答  2011-10-01
个人认为小虫肯定可以爬到终点 皮筋实际的速度设为V实皮 延长速度设为V皮延 虫子的速度为C虫 皮筋的长度设为S 虫子距离重点的距离设为L 很明显S大于或等于L 算出皮筋的相对速度V皮实=(S+V皮*t)/t=S/t+V皮 ,希望大家能理解 很关键 从结果看来皮筋的相对速度绝对是越来越慢的 所以看得出来 虫子一定能爬完橡皮筋追问

对得很,虫子一定能够爬到终点,问题是虫子需要用多少秒到达终点

第2个回答  2011-09-30
这要看橡皮筋的总长度和昆虫始发地距终点的距离的大小。
设:橡皮筋的总长度S米,昆虫始发地距终点的距离大小L米,
则结果是:L÷(1/100 - L/S)
就是说假如橡皮筋的总长度10米,昆虫始发地距终点的距离大小0.05米,
0.05÷(1/100 - 0.05/10)=10秒追问

补充;皮筋原长为零米(虽然这种假设在实际生活中是绝对不会有的,但不要忘了这是数学游戏,可以假设皮筋原长为零)小虫也是由零点开爬

追答

根据我给的公式,L和S均等于0,其结果等于0,即:昆虫不用爬已经到终点。
也可这样解释:橡皮筋上的昆虫只要在橡皮筋上,便可随橡皮筋向一端的增长而同步“移动”,所以,昆虫在不动的情况下,也始终在橡皮筋的一端,只要昆虫爬行方向与橡皮筋此端的增长方向相同,昆虫不用爬已经到了终点。
就如同我们在地球上,即使24小时一动不动,其实也随地球自转了一圈。

第3个回答  2011-09-24
请问这昆虫从哪里开始爬的!!橡皮筋说:想拉死我啊?我出生时就没这身体素质!
蚂蚁说:我爷爷的爷爷就是累死在上面的,我爷爷是摔死在上面的,还要逼我爬,真没人性……
我说:没事别逗蚂蚁了,要热爱生命啊!
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为以上的言辞致歉。
这是一只伟大的蚂蚁!个人感觉它可以爬到头!
具体表达式暂时没能写出,但注意一点,那就是运动的相对性。蚂蚁相对于前一秒的位置所发生的位移不是0.01m
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再次补充:
结论想出来了,蚂蚁可以爬到终点。
这样理解:不管怎样,蚂蚁离起点的距离越来越大,那么剩余部分每秒延伸的速度越来越小。(总的延伸速度是1m/s,但爬过的部分也在延伸啊,这部分不管了)这样总有小于0.01m/s的时候,总能爬到终点
希望我的回答对你有帮助,祝你好运!像这样的问题自己多尝试下,下次才会的!

祝你学业进步!追问

小虫能够爬到终点这一点已经肯定但需要多长时间呢,这个能否计算出来

第4个回答  2011-09-26
这个,不用看,永远不能爬到终点,虫爬1公分,皮筋增长1米,这个数学概念让人很伤脑筋啊