问题: 初中一年级数学问题
甲、乙两个桶,甲桶内装了1升油,乙桶是空的。第一次把甲桶的油倒给乙桶1/2,第二次把乙桶中的油倒给甲桶1/3,第三次把甲桶中的油倒给乙桶1/4,第四次把乙桶中的油倒给甲桶1/5。如此反复,不计消耗,倒了19次,甲桶中有多少升油?
解答:
原则就是不管怎么倒,每次倒完,两个桶里的油加起来都是1升。
第一次倒:甲1/2,乙1/2
第二次倒:乙(1/2)*[1-(1/3)]=1/3,甲1-(1/3)=2/3
第三次倒:甲(2/3)*[1-(1/4)]=1/2,乙1-(1/2)=1/2
第四次倒:乙(1/2)*[1-(1/5)]=2/5,甲1-(2/5)=3/5
第五次倒:甲(3/5)*[1-(1/6)]=1/2,乙1-(1/2)=1/2
第六次倒:乙(1/2)*[1-(1/7)]=3/7,甲1-(3/7)=4/7
第七次倒:甲(4/7)*[1-(1/8)]=1/2,乙1-(1/2)=1/2
。。。。。。。。
很容易看出来,奇数次倒的时候,甲与乙桶中都是1/2升油。
所以,倒19次后,甲桶中有油1/2升。
我们来证明一下:
因为第一次倒完后甲与乙都是1/2升油。那么我们设下一次是第N次(即偶数次)倒的时候,是乙倒1/N到甲桶,那么甲桶有油
(1/2)+(1/2)*(1/N)=(N+1)/(2N)
那么,下一次倒的就是第N+1次(奇数次)倒,是从甲桶倒
1/(N+1)到乙桶,那么甲桶还有油
[(N+1)/(2N)]*{1-[1/(N+1)]}
=[(N+1)/(2N)]*[N/(N+1)]=1/2
所以,只要是奇数次倒,甲桶中始终有油1/2升。
第一次发送的时候只证明到这里,我就再证明一下偶数次倒时甲桶还有多少升油。因为第4次倒的时候是乙倒1/5到甲,第6次倒的时候是乙倒1/7到甲。即每次倒的几分之几比具体倒的第几次多1,那么,我们设第N次倒,乙倒1/(N+1)到甲。
刚才证明了,偶数次倒完甲与乙桶中都有1/2升油。
那么,甲桶里已经有1/2升油了,乙倒1/(N+1)到甲。则甲有
(1/2)+(1/2)*[1/(N+1)]
=(1/2)+1/(2N+2)=(N+2)/(2N+2)升油。
如果是第六次倒,甲有(6+2)/(2*6+2)=8/14=4/7升油
如果是第12次倒,甲有(12+2)/(2*12+2)=14/26=7/13升油
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