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小學(xué)趣味數(shù)學(xué):指針的重合(2)

來源:網(wǎng)絡(luò)資源 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2019-05-28 22:01:07

智能內(nèi)容

  【答案】

  只有兩次。

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

  證明:將時(shí)針視為靜止,考察分針,秒針對(duì)它的相對(duì)速度:

  12個(gè)小時(shí)作為時(shí)間單位1,圈/12小時(shí)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(shí)/(11*719)為時(shí)間單位Δ,

  則分針與時(shí)針重合當(dāng)且僅當(dāng)t=719kΔkZ

  秒針與時(shí)針重合當(dāng)且僅當(dāng)t=11jΔjZ

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

  必然在t=11*719*Δ時(shí),即t=12點(diǎn)。

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