2016國家公務員行測之青蛙跳井問題
【例題】現有一口高10米的井,有一只青蛙坐落于井底,青蛙每次跳的高度為5米,由于井壁比較光滑,青蛙每跳5米下滑3米,這只青蛙跳幾次能跳出此井?
A.4
B.5
C.6
D.7
【解析】B
方法一:枚舉法
此題比較簡單,可以通過枚舉法快速得到答案,但僅僅用該方法顯然不能滿足目前考試的需要,因為實際考試中,數據可能會較大,枚舉過于耗時,枚舉情況過多時也容易馬虎出錯,所以在此講述此方法主要是為了便于大家理解青蛙跳井的整個過程。
青蛙跳井問題關鍵特征:周期性、周期內有正有負。
我們講這個例子主要是為了得出針對此類問題,簡單但適用性更強的解題方法-不定方程。
方法二:不等式法
先來分析一下青蛙跳井問題,青蛙不停地上跳下滑,一直在做周期性運動,我們可以把上跳1次下滑1次看做1個周期;不管最終青蛙跳幾次才能跳出此井,有一點是確定的,第一次跳出井口的時,它是在上跳的過程中,而不可能是在下滑的過程中,那么扣除最后1次跳出井口,其它恰好是完整周期,當最后一次下滑后,青蛙距離井口的高度≤跳1次能完成的高度時,青蛙再跳1次,即可跳出井口。
以此題為例,我們假設青蛙運動x個周期后,再跳1次,即可跳出井口。
青蛙每運動1周期能上移2m,運動x個周期后,上移(2x)m,此時距離井口的高度為10-2x≤5,解得x≥2.5,所以x=3,也就是青蛙運動3個周期后,再跳1次,即可跳出井口,與我們前面枚舉法做出來的結果相同,但就通過解不等式,就省卻了枚舉的過程,計算量小,用時短,不易出錯。
總結一下解題方法:
1.找到周期。分析每周期情況:上跳1次下滑1次為1周期,每周期完成高度2m,每周期完成高度的最大值5m。
2.解不等式。假設青蛙運動x個周期后,再跳1次,即可跳出井口。運動x個周期后剩余高度=總高度-每周期完成高度×x≤每周期完成高度的最大值,解出周期數。
3.計算次數。x個周期所用次數+x個周期后剩余高度所用次數,兩部分分別計算相加。
再來做一題,練習一下不等式法解決青蛙跳井問題。
【例題】現有一口高40米的井,有一只青蛙坐落于井底,青蛙每次跳的高度為4米,由于井壁比較光滑,青蛙每跳4米下滑1米,這只青蛙跳幾次能跳出此井?
A.11
B.12
C.13
D.14
【解析】C
1.找到周期。分析每周期情況:上跳1次下滑1次,每周期完成高度3m,每周期完成高度的最大值4m。
2.解不等式。假設青蛙運動x個周期后,再跳1次,即可跳出井口。運動x個周期后剩余高度=40-3×x≤4。解出x≥12,所以運動了12個周期。
3.計算次數。12個周期所用次數12次+12個周期后剩余高度所用次數1次=13次。