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一年级趣味数学:冠军和乌龟

时间: 2008-10-04 16:51:49   作者:    来源:小学生数学报

一年级趣味数学:冠军和乌龟

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  美国的刘易斯是世界短跑冠军,他的百米成绩是9秒92,可以说,其快如风。而乌龟,就是在动物中运动速度也是较慢的,它靠四个脚爬行。慢慢悠悠,老半天也爬不了几米。想当年,它与小白兔赛跑,要不是小白兔在树荫下睡了一觉,无论如何它也得不到冠军呀!

  现在,有人却要证明:只要乌龟在前,世界短跑冠军也永远追不上它。

  证明的过程是这样的:

  设:乌龟在A点向前爬,刘易斯从O点出发向前追。

  当刘易斯追到A点时,乌龟尽管速度很慢,还是要前进一段距离的,假定它到达了B点。

  刘易斯继续追赶。

  当刘易斯到达B点时,乌龟仍然不会停在B点,假定到达了C点,仍是在刘易斯的前面。如此继续下去,当刘易斯追到C点时,乌龟又到达了E点。

  总之,尽管他们间的距离越来越小,尽管乌龟的速度很慢,却总是在刘易斯的前面。也就是说,刘易斯永远追不上乌龟!

  这可能吗?

解:短跑冠军怎么会追不上乌龟呢?

  错误的结论产生于用“有限”的方法去处理“无限”的问题了。

  假定长跑冠军的速度是10米/秒。乌龟的速度是1米/秒,它们间的距离OA若在9米以内,不需1秒即可追上。若OA在90米以内,不需10秒也便追上了。

  同样,我们也可以证明。

  设:OA=9米,刘易斯前进速度为10米/秒,乌龟爬行速度是1米/秒。

  刘易斯用0.9秒,便跑到了A点,乌龟用同样的时间,只跑了0.9米(到达B点);当刘易斯再用0.09秒追到B点,乌龟用同样的时间,又向前爬了0.09米(到达了C点)……

  刘易斯一段一段的追赶,所用的总时间t和所行的总距离s,是:

  t=0.9+0.09+0.009+……

  s=9+0.9+0.09+……

  ∵0.9+0.09+0.009+……=0.999……=0.9=1

  ∴ 当t=1秒

  s=10×(0.9+0.09+0.09+……)

   =10×1

   =10(米)

  而刘易斯与乌龟间的距离OB,只有9.9米(即原距离9米,加上1秒钟内乌龟所行的0.9米),所以,如果OA=9米,刘易斯只需1秒钟,便可追上乌龟了!