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  • 1 # 使用者1936858429218

    顯然,半夜0:00及中午12:00時三個針重合,24:00就是當天的0:00,三個針也重合.現在的問題是:在0:00與12:00之間還有沒有什麼時刻時、分、秒三個針也能重合在一起?當然,如果在0:00與12:00之間的某個時刻(是上午的一個時刻)三個針能重合,則在12:00與24:00之間相應的時刻(是下午相應的時刻)三個針也能重合。要把這個問題弄清楚,需要進行一些計算。我們先算一下在0:00與12:00之間的哪些時刻時針與分針這兩個針能重合在一起,而先不考慮秒針是否與它們重合。顯然,在1:00以前,時針與分針不會重合,因為時針與分針一起從0:00出發,時針走得慢,分針走得快,分針的角速度是時針角度的12倍。一小時以後,即1:00與2:00之間,時針與分針應該重合一次,因為在從1:00到2:00的一個小時當中,時針轉過,而分針又轉了一圈。從1:00算起,時針與分針都在作圓周運動。可以說開始時時針在前(它從一點的位置開始),分針在後(它從十二點的位置開始),但是由於分針一小時轉,時針一小時只轉,分針的角速度比時針快,所以分針能逐漸接近時針,與時針重合,然後再超過時針。到2:00時,時針才指向兩點,分針又指向十二點了。可見,時針與分針同時從0:00開始運動之後,在1:05到1:10之間的某個時刻將實現第一次重合。我們來計算一下這個時刻。設這個時刻是1點x分,則從1:00到這個時刻,分針走過的角度是,時針走過的角度是,分針走過的角度是時針走過的角度的12倍,因而可得方程解之可得這說明,零點以後,在1點過分時,時針與分針第一次重合。由於時針與分針各自都在作勻速運動,所以顯然,以後每隔1小時零分鐘,時針與分針都會重合一次。因而,在0:00與12:00之間,時針與分針重合的時刻有:0點0分,1點分,2點分,3點分,4點分,5點分,6點分,7點分,8點分,9點分,10點分,11點60分(即12點整)。當然我們也可以按照上面的思路算出在0:00與12:00之間分針與秒針都在哪些時刻重合,然後看看這些時刻有沒有與時、分兩針重合的時刻相同的,凡相同的時刻就是三個針都重合的時刻。但是如果為了簡便,我們也可以不具體求出時針與分針在哪些時刻重合、分針與秒針中哪些時刻重合,再去挑選共同的時刻。上面我們已經算出了,從0:00開始,每隔分鐘時針與分針重合一次。我們可以類似地算出,從0:00開始,每隔多少秒鐘分針與秒針重合一次。然後求出這兩個時間間隔的最小公倍數,就知道每隔多少秒鐘分針與秒針能重合一次?下面我們算一下:從0:00開始,每隔多少秒鐘分針與秒針能重合一次?分針和秒針執行的情況與時針和分針執行的情況有些類似。我們知道,在零點之後,分針與秒針的第一次重合應該發在0點1分到0點2分之間。設這個時刻是0點1分y秒,利用秒針的角速度是分針角速度的60倍這個條件,考慮從0點1分到0點1分y秒分針與秒針分別轉過的角度,可得方程y=60(y-1)解之可得即每經過1分零秒,分針與秒針能重合一次。下面我們求分鐘與1分零秒的最小公倍數;分=分=小時,1分秒=秒=秒=小時。二者的最小公倍數是12小時。由此可知,一天當中,只是在0:00、12:00和24:00時,時針、分針、秒針才能都重合到一起。

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