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數(shù)學(xué)邏輯推理題40(鐘表謎題)

來源:本站原創(chuàng) 2009-06-26 17:57:18

中考真題

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   在一天的24小時之中,時鐘的時針、分針和秒針完全重合在一起的時候有幾次?都分別是什么時間?你怎樣算出來的?

  【解答】只有兩次

  假設(shè)時針的角速度是ω(ω=π/6每小時),則分針的角速度為12ω,秒針的角速度為72ω。分針與時針再次重合的時間為t,則有12ωt-ωt=2π,t=12/11小時,換算成時分秒為1小時5分27.3秒,顯然秒針不與時針分針重合,同樣可以算出其它10次分針與時針重合時秒針都不能與它們重合。只有在正12點(diǎn)和0點(diǎn)時才會重。

  證明:將時針視為靜止,考察分針,秒針對它的相對速度:

  12個小時作為時間單位“1”,“圈/12小時”作為速度單位,

  則分針?biāo)俣葹?1,秒針?biāo)俣葹?19。

  由于11與719互質(zhì),記12小時/(11*719)為時間單位Δ,

  則分針與時針重合當(dāng)且僅當(dāng) t=719kΔ k∈Z

  秒針與時針重合當(dāng)且僅當(dāng)   t=11jΔ  j∈Z

  而719與11的最小公倍數(shù)為11*719,所以若t=0時三針重合,則下一次三針重合

  必然在t=11*719*Δ時,即t=12點(diǎn)。

 

  

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