飞机加油问题
条件:
(1)每个飞机只有⼀个油箱,
(2)飞机之间可以相互加油(注意是相互,没有加油机)
(3)⼀箱油可供⼀架飞机绕地球飞半圈,
问题:
为使⾄少⼀架飞机绕地球⼀圈回到起飞时的飞机场,⾄少需要出动⼏架飞机?(所有飞机从同⼀机场起飞,⽽且必须安全返回机场,不允许
中途降落,中间没有飞机场)
答案:
三架飞机,共起飞五架次。
解析:
这道题在⽹上流传了很久了,也有各种五花⼋门的答案,有说三架的,有说五架的,还有说六架的。
本⼈的理解是:
如果说起飞的次数,那么需要五次。但实际需要的飞机数却是3架。
突破本题的要点在于:
(1)由于要求是⼀架飞机能飞⼀个圈,所以其它的负责加油的飞机可以顺时针飞,也可以逆时针飞。如果想不到这⼀点,那么你会得出这
样⼀个答案:不可能完成⼀圈飞⾏。
(2)负责加油的飞机可以想象成其油箱与要飞⾏⼀圈的飞机(命名为飞机A)相连,⽽在加油的飞机离开之前,所有的⽤油都是由加油飞机
提供的。问题的关键就在于,加油的飞机何时应该返回?
通过以上的两个关键点分析:
我们的思路主要如下:
先由⼏架飞机同时起飞,将飞机A送出⼀定的距离,然后返回,在最后⼀架飞机返回之时,飞机A仍然是满油的。
在送出飞机A之后,这些返回的飞机再反⽅向飞⾏,在飞机A油耗尽的点接飞机A,保证飞机A能返回机场。
那么第⼀次启飞时,除了飞机A之外,还应该有⼏架飞机⼀起起飞,负责加油呢?
设飞⼀圈的长度为S
如果只有两架飞机启飞(飞机A,B)
B返回的地点应该为:
考虑2架飞机都⽤这⼀架飞机的油,那么这架飞机最远能飞x最必须返回,于是有下⾯的等式。(飞机油量为s/2)。
s/2=2*x+x-->x=s/6
也就是说⼀架飞机只能将飞机A送到s/6处。飞机A在完油后能到达s/6+s/2=2s/3处。距离机场还有s/3,⽽送出机场时只送了s/6,
应该还可以送得更远。
如果有三架飞机启飞(飞机A,B,C)
B返回的地点应该为(x1):
考虑3架飞机都⽤这⼀架飞机的油,那么这架飞机最远能飞x1最必须返回,于是有下⾯的等式。(飞机油量为s/2)。
s/2=3*x1+x1-->x1=s/8,B于s/8处返回
C返回的地点应该为(x1+x2):
考虑2架飞机都⽤这⼀架飞机的油,那么这架飞机最远能飞x2最必须返回,于是有下⾯的等式。(飞机油量为s/2)。
s/2=2*x2+x2+x1-->x2=s/8,C于(s/8+s/8)处返回
此时飞机A已经飞出s/8+s/8=s/4处,在其耗完所有油后,能飞到s/4+s/2=3s/4处。距离机场还有s/4,这和起飞送出时的距离已
经相等,所以可以考虑出两架飞机加油送出,然后再去接飞机A的情况了。
飞机A耗尽油处距离飞机场还有s/4,这时我们派出飞机B去s/4处接,飞机A和飞机B在s/4处相遇后还能再飞⾏s/8,这时再出飞机C到
s/8处接。飞机C在s/8处所剩的油为3s/8,刚好够三架飞机飞回机场。
所以,综上所述,⼀共需要3架飞机,起飞五次。
本文发布于:2022-11-12 16:22:41,感谢您对本站的认可!
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