经典奥数时钟问题.doc
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1、. .时钟问题解法与算法公式时钟问题的关键点:时针每小时走30度分针每分钟走6度分针走一分钟转6度时,时针走05度,分针与时针的速度差为55度。请看例题:【例题1】从12时到13时,钟的时针与分针可成直角的时机有:A1次 B2次 C3次 D4次【解析】时针与分针成直角,即时针与分针的角度差为90度或者为270度,理论上讲应为次,还要验证:根据角度差/速度差 =分钟数,可得 90/55= 16又4/1160,表示经过16又4/11分钟,时针与分针第一次垂直;同理,270/55 = 49又1/1160,表示经过49又1/11分钟,时针与分针第二次垂直。经历证,选B可以。【例题2】在某时刻,某钟表时
2、针在10点到11点之间,此时刻再过6分钟后的分针和此时刻3分钟前的时针正好方向相反且在一条直线上,那么此时刻为A10点15分B10点19分C10点20分D10点25分【解法1】时针1011点之间的刻度应和分针2025分钟的刻度相对,所以要想时针与分针成一条直线,那么分针必在这一X围,而选项中加上6分钟后在这一X围的只有10点15分,所以答案为A。【解法2】常规方法设此时刻为X分钟。那么6分钟后分针转的角度为6X+6度,那么此时刻3分钟前的时针转的角度为053度,以0点为起始来算此时时针的角度为053+1030度。所谓“时针与分针成一条直线即053+10306+6=180度,解得=15分钟。 著
3、名数学难题:时钟的时针和分针由时钟的时针与分针的特殊关系,产生了许多有趣的数学问题,下面介绍几例,并研究它们的解法。例1 在钟表正常走动的时候,有多少个时针和分针重合的位置?它们分别表示什么时刻?解:钟表上把一个圆分成了60等分,假设时针从12点开场走过了x个刻度,那么分针就要走过12x个刻度,即分针走了12x分钟。两针在12点重合后,当分针比时针多走60个刻度时,出现第一次分针和时针重合;当分针又比时针多走60个刻度时,出现第二次分针和时针重合;直至回到12点两针又重合后,又开场重复出现以上情况。用数学式子来表示,即为:12xx=60m,其中m=1,2, 度为1小时,对分针来说1个刻度就是1
4、分钟。所以,12点以后出现第 出现第四、五、六、七、八、九、十次重合的时间不难算出,它们 如果用m=11代入,解得x=60,出现第十一次重合的时间是12点,这样就回到了开场的时刻,可见,以上共有11次出现两针重合的时间。例2 :挂钟比标准时间每小时慢2分钟;台钟比挂钟每小时快2分钟,闹钟比台钟每小时慢2分钟,手表比闹钟每小时要快2分钟。试问:手表走时是否标准,假设不标准时,判断是快还是慢,快多少或慢多少?为什么?解:(1)标准时间走60分钟时,挂钟时间走58分。(2)因为台钟比挂钟每小时快2分钟,所以挂钟走60分钟时,台钟走62分钟。设当标准时间走60分时,即挂钟走58分,台钟走x1分钟,那么
5、(3)因为闹钟比台钟每小时慢2分钟,所以台钟走60分钟时,闹钟走58分钟。设当标准时间走60分,台钟走x1分时,闹钟走x2分,那么(4)因为手表比闹钟每小时快2分钟,所以闹钟走60分钟时,手表走62分钟。设当标准时间走60分时,闹钟走x2分,手表走x3分,那么答:手表走时不准,走慢了,每小时慢0.133分,即大约慢8秒。例3 一个指在九点钟的时钟,分针追上时针需多少分钟?解:设在钟盘面上时针转过x格后,它与分针重叠,这时分针转动了(45x)分,由于分针转动的速度是时针的12倍,所以有方程例4 时钟的分针和时针在24小时中,形成过多少次直角?解:因为时针1小时转动30,所以1分钟转动0.5,分针
6、每分钟转动6设x分钟后,时针与分针成直角,那么有方程x(60.5)=90 针24小时会有多少次差90的倍数呢?设有n次,那么由此解得n=88在这88次中,时针与分针所成角度分别为90,180,270,360,其中180,360不合要求,因此总共有44次直角。(注:我们用两针重合的方法也可算出同样的结果。)例5 时钟的分针和时针现在恰好重合,那么经过多少分钟后,可以成为一条直线? 直线上。也可这样解:设经x分钟后两针在一直线上,这时分针转动了x分的刻度,而时 例6 在早上不到6点时,某人看了一下手表,发现分针与时针很接近,还差3分钟就重合了,问此时是什么时间?解:设此时是5时x分,在手外表上,因
7、为分针1分钟转动6,时针1小时转动30,那么1分钟转动0.5,时针从0点到5点x分转动了(1500.5x)度,分针从0分到x分转动了6x度。因为此时分针还差3分钟与时针重合,即还差36=18,所以有方程1500.5x6x=18解之,得x=24所以,此时为5时24分。下面是关于时钟的一个更精彩的算题。我们知道爱因斯坦是一位伟大的物理学家,他是相对论的奠基人,他的科学成就使人类跨越了一个时空。有一次爱因斯坦卧病在床,他的一位朋友来探望他,为解除他的烦闷,他的朋友出了一个问题让他思考。设想钟表的位置在12点整,这时把长短针对调一下,它们的位置还是合理的。但是,在6点整时,如果把长短针对调,就成了一个
8、笑话,因为这时短针正指在12,而长针正指在6,这种情况不可能发生。那么,钟表的长短针在什么位置,它们对调后能使得在新的位置上所指的仍是实际上可能的时间?爱因斯坦悠然地对他朋友说,这个问题对病床上的人确是一个很好的消遣,只可惜它消磨不了我太多时间。说着他坐起身来,在纸上画了一个草图,然后写出了问题的解答,所花的时间比你们听这个故事的时间还短。问题是怎样解决的呢?第一类情况,当时针与分针重合时,它们可以对调。这种情况在例1中已经解决,总共在钟面上有11个位置。除此以外还有没有其他可能呢?设时钟走了x个刻度,分针走了y个刻度,仿照例1有方程当两针对调后,就变成时针走了y个刻度,分针走了x个刻度。如果
9、设分针已在此之前走了n圈,又可得方程把m,n看成数解这个方程组,得由0x,y60,m,n为正整数,可知m,n只能取从0到11,总共有144组解。其中当m=0,n=0与m=11,n=11时,两针都是在12这个位置, 当m=n时,就是第一类情况中的11个重合的位置。当mn时,可求出其余的两针不重合时的另外的132个位置。对一个卧病之人,爱因斯坦的思维仍这样敏捷,不禁使后人为这位巨匠的天赋而惊叹。行测试题精选解答:时钟问题常见种类与解法1、二点到三点钟之间,分针与时针什么时候重合?分析:两点钟的时候,分针指向12,时针指向2,分针在时针后5210小格。而分针每分钟可追及1小格,要两针重合,分针必须追
10、上10小格,这样所需要时间应为10分钟。解: 5211010分答:2点10分时,两针重合。2、在4点钟至5点钟之间,分针和时针在什么时候在同一条直线上?分析:分针与时针成一条直线时,两针之间相差30小格。在4点钟的时候,分针指向12,时针指向4,分针在时针后5420小格。因分针比时针速度快,要成直线,分针必须追上时针20小格并超过时针30小格后,才能成一条直线。因此,需追及2030小格。解: 543015054分答:在4点54分时,分针和时针在同一条直线上。3、在一点到二点之间,分针什么时候与时针构成直角?分析:分针与时针成直角,相差15小格或在前或在后,一点时分针在时针后515小格,在成直角
11、,分针必须追及并超过时针,才能构成直角。所以分针需追及5115小格或追及5145小格。解: 511512021分或514515054分答:在1点21分和1点54分时,两针都成直角。4、星期天,小明在室内阳光下看书,看书之前,小明看了一眼挂钟,发现时针与分针正好处在一条直线上。看完书之后,巧得很,时针与分针又恰好在同一条直线上。看书期间,小明听到挂钟一共敲过三下。每整点,是几点敲几下;半点敲一下请你算一算小明从几点开场看书?看到几点完毕的?分析:连半点敲声在内,一共敲了三下,说明小明看书的时间是在中午12点以后。12点以后时针与分针:第一次成一条直线时刻是:03013032分即12点32分。第二
12、次成一条直线时刻是:513013538分即 1点38分。第三次成一条直线的时刻是:52301 4043分即 2点43分。如果从12点32分开场,到1点38分,只敲2下,到2点43分,就共敲5下不合题意如果从1点38分开场到2点43分,共敲3下。因此,小明应从1点38分开场看书,到2点43分时完毕的。5、一只挂钟,每小时慢5分钟,标准时间中午12点时,把钟与标准时间对准。现在是标准时间下午5点30分,问,再经过多长时间,该挂钟才能走到5点30分?分析:1、这钟每小时慢5分钟,也就是当标准钟走60分时,这挂钟只能走60555分,即速度是标准钟速度的 。2、因每小时慢5分,标准钟从中午12点走到下午
13、5点30分时,此挂钟共慢了5171227分,也就是此挂钟要差27分才到5点30分。3、此挂钟走到5点30分,按标准时间还要走27分,因它的速度是标准时钟速度的,实际走完这27分所要时间应是27。解: 51712 27 分 2730分答:再经过30分钟,该挂钟才能走到5点30分。解题关键:时钟问题属于行程问题中的追及问题。钟面上按“时分为12大格,按“分分为60小格。每小时,时针走1大格合5小格,分针走12大格合60小格,时针的转速是分针的,两针速度差是分针的速度的,分针每小时可追及。例1:从5时整开场,经过多长时间后,时针与分针第一次成了直线?5时整时,分针指向正上方,时针指向右下方,此时两者
14、之间间隔为25个小格(外表上每个数字之间为5个小格),如果要成直线,那么分针要超过时针30个小格,所以在此时间段内,分针一共比时针多走了55个小格。由每分钟分针比时针都走11/12个小格可知,此段时间为55/(11/12)=60分钟,也就是经过60分钟时针与分针第一次成了直线。例2:从6时整开场,经过多少分钟后,时针与分针第一次重合?6时整时,分针指向正上方,时针指向正下方,两者之间间隔为30个小格。如果要第一次重合,也就是两者之间间隔变为0,那么分针要比时针多走30个小格,此段时间为30/(11/12)=360/11分钟。例3:在8时多少分,时针与分针垂直?8时整时,分针指向正上方,时针指向
15、左下方,两者之间间隔为40个小格。如果要两者垂直,有两种情况,一个是第一次垂直,此时两者间隔为15个小格(分针落后时针),也就是分针比时针多走了25个小格,此段时间为25/(11/12)=300/11分钟;另一次是第二次垂直,此时两者间隔仍为15个小格(但分针超过时针),也就是分针比时针多走了55个小格,此段时间为55/(11/12)=60分钟,时间变为9时,超过了题意的8时多少分要求,所以在8时300/11分时,分针与时针垂直。由上面三个例题可以看出,求解此类问题(经过多少时间,分针与时间成多少夹角)时,采用上述方法是非常方便、简单、快捷的,解题过程形象易懂,结果正确率高,是一种非常好的方法
16、。解决此类问题的一个关键点就是抓住分针比时针多走了多少个小格,而不管两者分别走了多少个小格。下面再通过几个例题来介绍这种方法的用法和要点。时钟是我们日常生活中不可缺少的计时工具。生活中也时常会遇到与时钟相关的问题。关于时钟的问题有:求某一时刻时针与分针的夹角,两针重合,两针垂直,两针成直线等类型。要解答时钟问题就要了解、熟悉时针和分针的运动规律和特点。一个钟表一圈有60个小格,这里计算就以小格为单位。1分钟时间,分针走1个小格,时针指走了1/60*5=1/12个小格,所以每分钟分针比时针多走11/12个小格,以此作为后续计算的根底,对于解决类似经过多长时间时针、分针垂直或成直线的问题非常方便、
17、快捷。例4:从9点整开场,经过多少分,在几点钟,时针与分针第一次成直线?9时整时,分针指向正上方,时针指向正右方,两者之间间隔为45个小格。如果要第一次成直线,也就是两者之间间隔变为30个小格,那么分针要比时针多走15个小格,此段时间为15/(11/12)=180/11分钟。例5:一个指在九点钟的时钟,分针追上时针需要多少分钟?9时整时,分针指向正上方,时针指向正右方,两者之间间隔为45个小格。如果要分针追上时针,也就是两者之间间隔变为0个小格,那么分针要比时针多走45个小格,此段时间为45/(11/12)=540/11分钟。例6:时钟的分针和时针现在恰好重合,那么经过多少分钟可以成一条直线?
18、时针和分针重合,也就是两者间隔为0个小格,如果要成一条直线,也就是两者间隔变为30个小格,那么分针要比时针多走30个小格,此段时间为30/(11/12)=360/11分钟。【针对性练习】1. 十点与11点之间,两针在什么时刻成直线(不包括重合情况)?( )A. 10时21 分 B. 10时22 分 C.10时21 D.10时21 分2 现在是下午3点,从现在起时针和分针什么时候第一次重合?3。分针和时针每隔多少时间重合一次?一个钟面上分针和时针一昼夜重合几次?4。钟面上5点零8分时,时针与分针的夹角是多少度?5。在4点与5点之间,时针与分针什么时候成直角?6.9点过多少分时,时针和分针离“9的
19、距离相等,并且在“9的两边?【参考答案详解】1. 答案A满足. 分针:6度/分 时针0.5度/分,十点时,两针夹角为60度,设需要时间为x分,那么如图有60-0.5x=180-6x,x= 分,即10时分两针成直线。答案A满足。2. 现在是下午3点,从现在起时针和分针什么时候第一次重合?解析:分针:6度/分 时针0.5度/分3点整,时针在分针前面15格,所以第一次重合时,分针应该比时针多走15格,即90度, 用追及问题的处理方法解:90/(6-0.5)度/分=16 分钟,所以下午3点16 分钟,时针和分针第一次重合。3. 分针和时针每隔多少时间重合一次?一个钟面上分针和时针一昼夜重合几次?解析:
20、分针:6度/分 时针0.5度/分当两针第一次重合到第二次重合,分针比时针多转360度。所以两针再次重合需要的时间为:360/(6-0.5)=720/11分,一昼夜有:2460=1440分,所以两针在一昼夜重合的次数:1440分/(720/11)分/次=22次4. 钟面上5点零8分时,时针与分针的夹角是多少度?解析:分针:6度/分 时针0.5度/分5点零8分,时针成角:530+80.5=154度,分针成角:86=48度,所以夹角是154-48=106度。5 在4点与5点之间,时针与分针什么时候成直角?解析:整4点时,分针指向12,时针指向4。此时,时针领先分针20格。时,分两针成直角,必须使时针
21、领先分针15格,或分针领先时针15格。因此,在一样时间内,分针将比时针多走 (20-15)格或(20+15)格。(20-15)/(1-1/12)=60/11,即4点5 分, (20+15)/(1-1/12)=38 分,即4点38 分。6. 9点过多少分时,时针和分针离“9的距离相等,并且在“9的两边?解析:设经过X分,0.5X=270-6X ,解得X=540/13分,所以答案是9点过41 分。行测数学运算:时钟问题作者:公务员考试网 时间:2010-01-08 | 公务员考试论坛 | 来源:中国公务员考试信息网行测数学运算:时钟问题根本知识点:1.设时钟一圈分成了12格,那么时针每小时转1格,
22、分针每小时转12格。2.时针一昼夜24小时转2圈,分针一昼夜转24圈。3.钟面上每两格之间为30,时针与分针成某个角度一般都有对称的两种情况。4.时针与分针一昼夜重合22次,垂直44次,成180也是22次。【例1】清晨5点时,时钟的时针和分针的夹角是多少度?A. 30度 B. 60度 C. 90度D. 150度答案D解析清晨5点时,时针和分针相差5格,那么530150。【例2】中午12点整时,钟面上时针与分针完全重合。那么到当晚12点时,时针与分针还要重合了多少次?A. 10 B. 11 C. 12 D. 13答案B解一从中午12点到晚上12点,时针走了1圈,分针走了12圈,比时针多走了11圈
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