美国数学中的蜜蜂问题的内容是什么?
据说在一次鸡尾酒会上,许多数学家聚在一起,谈笑风生,洋溢着轻松愉快的气氛。著名数学大师、“电子计算机之父”冯?诺伊曼举着酒杯,和同事们谈笑风生。有客人看见冯了吗?诺依曼有时会表现出心不在焉、若有所思的样子,他知道这是科学家的“职业病”:他习惯了科学研究和思考“体操”,如果不想提问,他就好像失去了什么。所以他提出了一个问题。
“喂,冯?诺伊曼先后,想玩游戏吗?”
“游戏。”他指着自己的头说,“它正试着四处移动,成为一个会思考的游戏!”
“我这里有个蜜蜂问题。两列火车之间的距离是100英里,它们在同一条轨道上相向运行,时速为50英里。A列车前端有1只蜜蜂以100英里的时速飞向B列车。与B列车相遇后,它们立即折返,以同样的速度飞向A列车。与A列车相遇后,它们折返飞向B列车,速度不变,以此类推,直到两列车相遇。假设蜜蜂转一圈的时间可以忽略不计,那么这只蜜蜂(冯?诺伊曼插话道:真是超级蜜蜂!你飞了多少英里?”
冯?诺依曼,20世纪最杰出的数学家,心算能力极强,不用纸笔也能熟练计算。据说他六岁就能心算八位数的除法,十岁就掌握了微积分,中学时匈牙利数学竞赛排名第一。他的老师、著名数学家、教育家保利亚回忆说:“约翰(冯?诺依曼的名字是我唯一害怕的学生。如果我在演讲中列出一个难题,那么在演讲结束时,他总会拿着一张潦草的纸,说他已经解决了。”
此时以解决有趣的数学问题作为主动休息,参加一个游戏,冯?诺依曼没有使用简单的算术方法,而是巧妙地采用了高等数学中的巧妙解法,很快解决了问题。
如果直接从蜜蜂的往返飞行距离来求解,会很复杂;通过蜜蜂的飞行时间来间接求解,非常简单。
因为两列火车相距65,438+000英里,并且以每小时50英里的速度向对方移动,所以它们相遇时经过的时间是65,438+0小时。在这段时间里,蜜蜂不停地在两列火车前面来回飞行,蜜蜂飞行的整个时间恰好是两列火车相遇的时间。所以,蜜蜂在这1个小时里飞行了100英里。
有意思的是,我国著名数学家苏教授在国外访问时,脱口而出了一个类似于外国数学家提出的“蜜蜂问题”的“猎狗问题”。猎人A带着他的猎狗去了120公里外的猎人B家。A出发的时候,B正好出去接A..甲每小时走10公里,乙每小时走20公里,猎犬每小时走30公里。猎犬先遇到B,再返回遇到A,遇到A后再转向遇到B..就这样,猎犬在A和B之间来回奔跑问:A和B相遇时,猎犬跑了多少公里?
因为猎犬来回奔跑的整个时间正好是猎人A和B相遇的时间,120 ÷ (10+20) = 4(小时)。
所以,猎犬奔跑的总距离是
30× 4 = 120(公里)。