每个飞机只有一个油箱,
飞机之间可以相互加油(注意是相互,没有加油机)
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)
从同一地点出发的相同型号的飞机,可是每架飞机装满油只能饶地球非半周,飞机之间可以加油,加完油飞机必须回到起点。问至少要多少架次,才能满足有一架绕地球一周。
答案:5架次。一般的解法可以分如下两个部分:
(1) 直线飞行
一架飞机载满油飞行距离为1,n架飞机最远能飞多远?在不是兜圈没有迎头接应的情况,这问题就是n架飞机能飞多远?存在的极值问题是不要重复飞行,比如两架飞机同时给一架飞机加油且同时飞回来可认为是重复,或者换句话说,离出发点越远,在飞的飞机就越少,这个极值条件是显然的,因为n架飞机带的油是一定的,如重复,则浪费的油就越多。比如最后肯定是只有一架飞机全程飞行,注意“全程”两个字,也就是不要重复的极值条件。如果是两架飞机的话,肯定是一架给另一架加满油,并使剩下的油刚好能回去,就说第二架飞机带的油耗在3倍于从出发到加油的路程上,有三架飞机第三架带的油耗在5倍于从出发到其加油的路程上,所以n架飞机最远能飞行的距离为s=1+1/3+…+1/(2n+1)这个级数是发散的,所以理论上只要飞机足够多最终可以使一架飞机飞到无穷远,当然实际上不可能一架飞机在飞行1/(2n+1)时间内同时给n-1个飞机加油。
(2) 可以迎头接应加油
一架飞机载满油飞行距离为1/2,最少几架飞机能飞行距离1?也是根据不要重复飞行的极值条件,得出最远处肯定是只有一架飞机飞行,这样得出由1/2处对称两边1/4肯定是一架飞机飞行,用上面的公式即可知道一边至少需要两架飞机支持,(1/3+1/5)/2>1/4(左边除以2是一架飞机飞行距离1/2),但是有一点点剩余,所以想象为一个滑轮(中间一个飞机是个绳子,两边两架飞机是个棒)的话,可以滑动一点距离,就说加油地点可以在一定距离内变动(很容易算出来每架飞机地点和加油数量,等等)
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