初中趣味数学题10道(含答案)

巡山小妖精
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2021年02月22日 21:25
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2021年2月22日发(作者:迭起的意思)


初中趣味数学题


10


道(含答案)




1




两个男 孩各骑一辆自行车,从相距


2o


英里(


1


英里



1.6093


千米)的两个地方,开始沿直线相向骑行。在他


们起步的那一瞬间,一辆自行车 车把上的一只苍蝇,开始向


另一辆自行车径直飞去。它一到达另一辆自行车车把,就立< /p>


即转向往回飞行。这只苍蝇如此往返,在两辆自行车的车把


之间来 回飞行,直到两辆自行车相遇为止。如果每辆自行车


都以每小时


1o


英里的等速前进,苍蝇以每小时


15


英里的等


速飞行,那么,苍蝇总共飞行了多少英里?


答案




每辆自行车运动的速度是每小时


10


英里,两者将在


1


小时


后相遇于


2o


英里距离的中点。 苍蝇飞行的速度是每小时


15


英里,


因 此在


1


小时中,


它总共飞行了


15


英里。



许多人试 图用复杂的方法求解这道题目。他们计算苍蝇在两


辆自行车车把之间的第一次路程,然后 是返回的路程,依此


类推,算出那些越来越短的路程。但这将涉及所谓无穷级数


求和,


这是非常复杂的高等数学。


据说,


在一次鸡尾酒会上,


有人向约翰·冯·诺伊曼(


john von neumann, 1903



1957 ,20


世纪最伟大的数学家之一。



提 出这个问题,


他思索


片刻便给出正确答案。提问者显得有点沮丧 ,他解释说,绝


大多数数学家总是忽略能解决这个问题的简单方法,而去采


用无穷级数求和的复杂方法。




1




冯·诺伊曼脸上露出惊奇的神色。“可是,我用的是无穷级


数求 和的方法.”他解释道



2




有位渔 夫,头戴一顶大草帽,坐在划艇上在一条河中钓


鱼。河水的流动速度是每小时

< p>
3


英里,他的划艇以同样的速


度顺流而下。“我得 向上游划行几英里,”他自言自语道,


“这里的鱼儿不愿上钩!”



正当他开始向上游划行的时候,一阵风把他的草帽吹落到船


旁的水中。


但是,


我们这位渔夫并没有注意到他的草帽丢了,< /p>


仍然向上游划行。


直到他划行到船与草帽相距

5


英里的时候,


他才发觉这一点。于是他立即掉转船头,向 下游划去,终于


追上了他那顶在水中漂流的草帽。


< p>
在静水中,渔夫划行的速度总是每小时


5


英里。在 他向上游


或下游划行时,一直保持这个速度不变。当然,这并不是他

相对于河岸的速度。例如,当他以每小时


5


英里的速度向上


游划行时,河水将以每小时


3


英里的速 度把他向下游拖去,


因此,他相对于河岸的速度仅是每小时


2< /p>


英里;当他向下游


划行时,他的划行速度与河水的流动速度将共同 作用,使得


他相对于河岸的速度为每小时


8

英里。



如果渔夫是在下午


2


时丢失草帽的,那么他找回草帽是在什


么时候?

答案




由于河水的流动速度对划 艇和草帽产生同样的影响,所以在



2




求解这道趣题的时候可以对河水的 流动速度完全不予考虑。


虽然是河水在流动而河岸保持不动,但是我们可以设想是河


水完全静止而河岸在移动。就我们所关心的划艇与草帽来


说,这种设 想和上述情况毫无无差别。



既然渔夫离开草帽后划行了


5


英里,那么,他当然是又向回


划行了


5


英里,回到草帽那儿。因此,相对于河水来说,他

< br>总共划行了


10


英里。


渔夫相对 于河水的划行速度为每小时


5


英里,所以他一定是总共花了


2


小时划完这


10


英里。于是,


他在下午


4


时找回了他那 顶落水的草帽。



这种情况同计算地球表面上物体的速度和距离 的情况相类


似。地球虽然旋转着穿越太空,但是这种运动对它表面上的

< br>一切物体产生同样的效应,因此对于绝大多数速度和距离的


问题,地球的这种运动 可以完全不予考虑.



3




一架飞 机从


a


城飞往


b


城,然后返回


a


城。在无风的情


况下 ,它整个往返飞行的平均地速(相对于地面的速度)为


每小时


1 00


英里。假设沿着从


a


城到


b


城的方向笔直地刮着


一股持续的大风。如果在 飞机往返飞行的整个过程中发动机


的速度同往常完全一样,这股风将对飞机往返飞行的平 均地


速有何影响?



怀特先生论证道: “这股风根本不会影响平均地速。在飞机



a

< br>城飞往


b


城的过程中,大风将加快飞机的速度,但在返< /p>


回的过程中大风将以相等的数量减缓飞机的速度。”“这似



3




乎言之 有理,”布朗先生表示赞同,“但是,假如风速是每


小时


l00


英里。飞机将以每小时


200


英里的速 度从


a


城飞往


b


城,但它返回时的速度将是零!飞机根本不能飞回来!”


你能解释这似乎矛盾的现象吗 ?


答案




怀 特先生说,这股风在一个方向上给飞机速度的增加量等于


在另一个方向上给飞机速度的减 少量。这是对的。但是,他


说这股风对飞机整个往返飞行的平均地速不发生影响,这就< /p>


错了。



怀特先生的失误在于:他没有考 虑飞机分别在这两种速度下


所用的时间。


逆风的回程飞行所用的时间,要比顺风的去程飞行所用的时


间长得多。其结果是,地 速被减缓了的飞行过程要花费更多


的时间,


因而往返飞行的平均 地速要低于无风时的情况。



风越大,平均地速降低得越厉害。 当风速等于或超过飞机的


速度时,往返飞行的平均地速变为零,因为飞机不能往回飞


了。



4




《孙子 算经》是唐初作为“算学”教科书的著名的《算


经十书》之一,共三卷,上卷叙述算筹记 数的制度和乘除法


则,中卷举例说明筹算分数法和开平方法,都是了解中国古

< p>
代筹算的重要资料。下卷收集了一些算术难题,“鸡兔同


笼”问题是其中之 一。原题如下:



令有雉(鸡)兔同笼,



4



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