散步時想到一個數學題目。 今有兩人在散步,在一燈下,兩人同方向相遇,已知甲的速度比乙快10公尺/分鐘,嗯,還需要乙的高度,今得知乙身高兩公尺(方便計算),請問多久後,甲不會踏到乙的影子。假設兩人在同一直線上。嗯,還需要燈的高度,燈高6公尺。在一燈下,兩人同方向相遇。所以與燈距離為零,行進方向是一樣的。嗯,是遠離燈。 經過跟網友討論後,發現這題目還有點問題,不過就先這樣了,歡迎討論。
網友代號是黃,H.H是我。
此張照片為網友製作
黃:早餐之前沒睡醒,乙的影長頂點在3vt/2才對
H.H:所以是必須知道乙的速度
黃:v+10>3v/2,這樣才對。下班不累的話,再來整理有解的條件吧
H.H:可是照你這樣算,移項後,會是10>v/2,那不是速度越慢越可以嗎?速度為零也可以,不合理啊!喔喔。沒錯!因為是乙的速度,甲快10公尺每分鐘,所以速度為零是可以的。沒注意到自己設的條件。所以乙的最大速度會是20公尺每分鐘。 可是這樣不知道是哪個時間點脫離影子啊!
黃:女子累+豆頁痛,只講結論。 當v>=20m/m的時候,甲走不出乙的陰影,會一輩子活在乙的陰影下(這尛恐怖片),於是此題無解 當v小於20m/m的時候,乙的影子速度追不上甲,甲不會被乙的陰影壟罩,因此題目不成立。
H.H:我再想想,我想舉例好了。乙的速度是10m/m,第一分鐘時他走了十公尺,媽啊,真的影子只有在時間為零時有抓住甲啊。怎麼會這樣!
黃:時間為0的時候,vt/2=0。沒有影子,所以也沒抓到
H.H:可以轉發嗎?這串討論,其實應該說看你表演啦
黃:可以啊!因為我有想到題目成立的方法,可是不知道怎麼解釋
H.H:不對。角度會變啊。我再想想。可是tan應該還是你的算法,總覺得跟我散步時的感覺有點不同。
黃: 乙的影子長度在vt到3vt/2中間,你再想想吧。
H.H:我知道啊。就是相似三角形。雖然角度是會變。另外,總覺得跟時間無關很神奇。 4:2=vt:vt/2
黃:題目要成立的話,第一條件就是角度不可為0,影子要先存在才行。
H.H:所以是要先跟燈有距離嗎?
黃:第二條件就是,甲的起始位置,要在起始的vt到3vt/2之間,先站在影子裡
H.H:所以甲乙相遇在一點是可以成立的,只是兩人要跟燈有距離。
黃:第三條件是,第三條件是,v小於20m/m,理由上面有講
以下是我根據網友所說,所提出的解答。


至於為什麼要先跟燈有段距離,我想了一會,是因為如果是在燈下的話,影子只是一點,逃影者只要比影子快點就逃出影子了,如果有段距離,則逃影者與影子主人相遇時,逃影者前面還有影子要超過,如此這個問題才會成立。
t>x/20-v 且x>=0,v>=0,t>=0
在燈下相遇時,x為零,所以t>0時,就立即脫離影子籠罩了。
x<(20-v)t,
若v大於20,則 20-v為負數,兩邊同除以 20-v,不等式需變號
t<x/(20-v)則t<負數,與條件不合。
v=20時,t=x/0,某數除以零,之前說過,可以等於正負無限大,且 t>=0,所以t會等於正無限大,亦即沒有脫離影子的時候。
想知道影子每分鐘的加速度。影子長度是vt/2,對t微分,得到v/2,這應該是影子每分鐘的速度。- 3樓. 七柒2017/09/29 17:32有個想法,若甲乙在燈下相遇,那在燈的右側時,甲已經踏進乙的影子裡了,那是多久前開始踏進乙的影子裡呢?
- 2樓. 七柒2017/09/27 18:04
t>x/20-v x>=0,v>=0,t>=0
在燈下相遇時,x為零,所以t>0時,就立即脫離影子籠罩了。
v>=20時,t為負數,不符合條件,所以v必須小於20。
t>x/20-v 且x>=0,v>=0,t>=0
v=20時,t=x/0,某數除以零,之前說過,可以等於正負無限大,且 t>=0,所以t會等於正無限大,亦即沒有脫離影子的時候。
七柒 於 2017/09/27 18:08回覆 - 1樓. 七柒2017/09/26 18:01想知道影子每分鐘的加速度。有空再想想。





