📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:14.093000             🧑  作者: Mango
假设两个人在一个圆形跑道上以不同的速度出发,问他们在圆形跑道上相遇需要多长时间?
一个经典的解法是,假设两人出发点的位置分别是 $A$ 和 $B$,相遇的位置是 $C$,则可以将整个跑道视作一个环形,把 $A$ 和 $B$ 这两个点在环上的连线称为 $AB$ 线段,相遇的点与 $A$ 点的连线称为 $AC$ 线段,与 $B$ 点的连线称为 $BC$ 线段。
假设两人的速度分别为 $v_1$ 和 $v_2$,则两者相向而行,也就是说他们的速度之和是 $v_1 + v_2$,而他们相遇的路程是整个圆形跑道的一周,也就是说 $AC+BC$ 的长度等于圆形跑道的周长 $C$,也就是 $2\pi r$。
根据这些信息,可以列出下面的方程组:
$$ \begin{cases} AC = v_1 t \ BC = v_2 t \ AC + BC = 2\pi r \ \end{cases} $$
将第一行和第二行相加,得到:
$$ AC + BC = (v_1 + v_2) t $$
将这个式子代入第三行,得到:
$$ (v_1 + v_2) t = 2\pi r $$
因此,两人相遇所需的时间 $t$ 是:
$$ t = \frac{2\pi r}{v_1 + v_2} $$
下面是使用 Python 实现上述算法的代码:
import math
def get_meeting_time(r, v1, v2):
"""
计算两个人在圆形跑道上相遇所需的时间。
参数:
r - 圆形跑道的半径
v1 - 第一个人的速度
v2 - 第二个人的速度
返回值:
两人相遇所需的时间,单位为秒。
"""
return 2 * math.pi * r / (v1 + v2)
下面是使用示例:
>>> get_meeting_time(10, 5, 10)
3.141592653589793
这个例子中,两人在半径为 $10$ 米的圆形跑道上奔跑,第一个人的速度为 $5$ 米/秒,第二个人的速度为 $10$ 米/秒,他们在跑道上相遇所需的时间是 $\pi$ 秒,也就是约 $3.14$ 秒。