Welcome to Changhai Lu's Homepage

运煤问题的解

:: 前一篇主题:冯卡门中文版都出了20多年了吧 ::

新用户注册 | 用户登陆 | 回复 | 刷新

lifubo


发表文章数: 522
内力值: 273/273
贡献度: 6264
人气: 2863
武功等级:
深不可测

运煤问题的解 [文章类型: 原创]

昌海提出了一个改头换面的运煤问题:

用万吨列车运煤,每次可运1万吨,每行驶1公里耗煤1吨,起点共有x万吨煤,请问最远可将煤(数量不计,大于0即可)运到哪里?并求x→∞的渐进形式。

下面探讨一下这个问题的解答。

因煤炭数量可能是一般的实数,故记号从N换成x.

显然上述问题实际上就是求火车最远可以跑多远。

设x=n+a,其中n为整数,0<a<=1.

则火车最远可以跑的距离为
s(x)=1+1/3+1/5+1/7+...+1/(2n-1)+a/(2n+1).

若x-->无穷大,则 s(x) 渐进于 [log x]/2. 其中log为自然对数。

火车如此运输:

设开始的时候,火车和煤炭都在0点,火车往右跑。

第一步:火车将全部煤炭运到a/(2n+1)点,往返总共(2n+1)次,消耗煤炭量为a,于是此时在a/(2n+1)点处的煤炭总共为n,火车也在此点。

注意:从0点到a/(2n+1)点,火车的一个来回,算2次,或者2趟。

第二步:火车将全部煤炭再往右运输1/(2n-1)个单位距离,即煤炭全部集中在a/(2n+1)+1/(2n-1)点,总共往返(2n-1)次,在此点剩余煤炭为(n-1).

第三步:火车将全部煤炭再往右运输1/(2n-3)个单位距离,总共往返(2n-3)次,剩余煤炭(n-2).

如此反复继续下去即可。最后火车离开原来的位置就是将上述数字相加。

发表时间: 2014-05-05, 00:43:23 >> 察看个人资料

卢昌海


Re: 运煤问题的解 [文章类型: 原创]

谢谢fubo兄。

我后来在微博上又添了一个变种,目的是显示对数函数的增长性质(N即fubo兄解中的x):

还可以给出一个变种:地球上两点间的最大距离约2万公里,N要多大才能保证有煤能被运到任何地点?换成木星那么大的星球(两点间最大距离约20万公里)呢?换成太阳那么大的星球(两点间最大距离约200万公里)呢?当然,假定铁路总能沿短程线建。

宠辱不惊,看庭前花开花落
去留无意,望天空云卷云舒

发表时间: 2014-05-05, 06:07:19 >> 察看个人资料
  :: 新用户注册 | 用户登陆 | 回复 | 刷新 ::
您尚未登陆 | 用户登陆