【例】一只青蛙想從一口10米深的井中跳出,一天跳,可以跳3m,一天休息,由于井壁比較滑,會下滑1m,如此交替進行。請問這只青蛙幾天能跳出這口井?
解析:在此類問題中我們知道,兩天構成一個循環(huán),一個循環(huán)的效率為+3-1=+2m,周期為兩天。很多人會覺得青蛙跳出來正好需要5個循環(huán),共計10天。但是實際上并不是,如下圖所示:
從圖中可以看出,實際在8天多,青蛙就已經(jīng)跳出這口井了。所以在做題過程中要樹立一種預留思想。當青蛙經(jīng)過幾個整循環(huán)后只要大于10-3=7m,青蛙就能跳出去,所以我們要把3m作為預留量。首先我們要判斷有多少個整循環(huán)和剩余的量,不管是均為正效率的交替合作,還是正負交替的交替合作,主要的關鍵在于剝離整循環(huán)和剩余量?傻茫
2×[N]≥10-3,[N]=4
注:[N]為能取的最小整數(shù)
即經(jīng)過4個整循環(huán),剩余量10-4×2=2m
剩余量時間:2/3天,整循環(huán)時間:4×2=8天
共計:8+2/3=8.67天
判斷有幾個整循環(huán)的關鍵在于找預留量,實際上預留量為一個循環(huán)效率能達到的最大值,我們把這個值叫做循環(huán)效率最大增量,比如說下面這幾組效率能達到循環(huán)效率最大增量為:
+3 +5 -7 +9 循環(huán)效率最大增量+10
+12 -7 +6 - 7 循環(huán)效率最大增量+12
注:循環(huán)效率最大增量就是從第一個數(shù)字開始加,不一定全部加完,能加出的最大值中。
綜上所述,青蛙跳井問題的解題方法為:
(1)找一個循環(huán)量的效率和,同時計算出循環(huán)周期
(2)找循環(huán)效率最大增量作為預留量
(3)找整循環(huán):循環(huán)量×[N]≥總量-最大增量,[ N]為滿足不等式的最小正整數(shù)
(4) 計算整循環(huán)時間=[N]x周期
(5)計算剩余量=總量-循環(huán)量×[N]
(6)計算剩余量時間
(7)計算總時間
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