2008 AIME I 第 12 题
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12.
在一段很长的笔直单向单车道公路上,所有汽车都以相同速度行驶,并且都遵守安全规则: 前车车尾到后车车头的距离,按速度每 千米/小时或其不足部分为一车长来计算。 (因此,一辆以 千米/小时行驶的汽车,其车头会在前车车尾后方四个车长处。)
路边的光电传感器统计一小时内经过的汽车数量。假设每辆汽车长 米,且汽车可以以任意速度行驶。 令 为一小时内能经过该光电传感器的最大整数辆汽车数。求 除以 的商。
On a long straight stretch of one-way single-lane highway, cars all travel at the same speed and all obey the safety rule: the distance from the back of the car ahead to the front of the car behind is exactly one car length for each kilometers per hour of speed or fraction thereof. (Thus the front of a car traveling kilometers per hour will be four car lengths behind the back of the car in front of it.)
A photoelectric eye by the side of the road counts the number of cars that pass in one hour. Assuming that each car is meters long and that the cars can travel at any speed, let be the maximum whole number of cars that can pass the photoelectric eye in one hour. Find the quotient when is divided by
答案:375
解答:
设汽车速度为 千米/小时。安全间隔为 个车长, 所以相邻车头相距 米,一小时内有 米长的车流经过传感器,也就是 个间隔每小时。
固定 时, 在 处最大,此时等于 。它总是小于 ,但随着 增大趋近于 。虽然间隔数永远达不到 ,汽车数可以达到:取足够大的 , 使经过的间隔数超过 ,并让计时开始时恰有一辆车在传感器处。这辆车加上随后 个完整间隔各对应的一辆车,共 辆车。
所以 , 除以 的商为 。
Suppose the cars travel at kilometers per hour. The gap is car lengths, so successive fronts are meters apart, and in one hour a column of meters of traffic passes the eye — that is, gaps per hour.
For a fixed value the count is largest at where it equals This is always less than but approaches as grows. Although the gap count never reaches the car count can: choose so large that more than gaps pass, and start the hour with a car exactly at the eye. That car, plus one car for each of the complete gaps that follow, makes cars.
So and the quotient when is divided by is
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