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问个蚂蚁题,为什么直觉和计算不吻合(或吻合)?

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蚂蚁题目是这样:
一条路10cm长,一只蚂蚁(简称a)正在路的起点做热身运动,打算等会跑完这条路锻炼身体。此时一群修路工人(简称b)恰好在旁边发现这路才10cm长,也太短了,没啥锻炼效果,于是决定帮忙铺路,把路铺长一些。双方正好同时开工动手动脚——修路工人开始动手铺路时,蚂蚁正好同时迈开脚步出发。蚂蚁前进的速度是1cm/s,修路工人铺路的速度是2cm/s,问:在未来的某个时候,蚂蚁会追上铺路工人吗?然后蚂蚁就可以对工人说:别铺了,累死老子了。(假设时间和他们的寿命无限长)
图示:

(下面说的直觉一词中性,不代表对错。)
直觉看,这不很简单嘛,a的速度小于b的速度,a永远也追不上b。
但是我们计算一下看(下面说到百分比时不写%了,以小数形式出现,截尾取4位):
第1秒结束时:
a走过的路程:1cm
路的总长:10+2=12cm
a走过的路程占总路长的百分比:1/12=0.0833
************************
第2秒结束时:
a走过的路程:2cm
路的总长:12+2=14cm
a走过的路程占总路长的百分比:2/14=0.1428
************************
第3秒结束时:
a走过的路程:3cm
路的总长:14+2=16cm
a走过的路程占总路长的百分比:3/16=0.1875
************************
对比发现随着时间推移,蚂蚁走过的路程占总路程越来越多,百分比越来越大,随时间推移,未来必有百分比为1时,那时蚂蚁就追上铺路工人了!还记得微积分的,用微积分算算看,是不是和直觉矛盾?
还有个赚钱问题:
我拿100元作为本金去投资赚钱,第一天赚了本金的一半50元,以后每天都赚钱,但赚的钱是昨天的一半,问我的利润总额会和本金一样多吗?就是50+50/2+25/2+……最终会等于100吗?直觉每天都有得赚,总有一天我会赚到100块的!到宇宙崩溃那天说不定我可以赚到超过100元!直觉和极限计算吻合。
问题:
1、蚂蚁题最终追上工人吗?赚钱题我最终可以赚到100元吗?
2、两题内涵一样,为什么蚂蚁题感觉直觉和计算矛盾,而赚钱题却感觉直觉和计算符合?


IP属地:广西1楼2022-05-15 12:52回复
    单调递增但有上界 百分比达不到1


    IP属地:江苏来自Android客户端2楼2022-05-16 11:15
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      原题不是修路,而是橡皮筋,橡皮筋的拉伸是均匀的,蚂蚁已经走过的那段路也在被拉伸。如果是修路的话,蚂蚁当然永远追不上、、、


      IP属地:山东来自Android客户端3楼2022-05-16 15:50
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        增加也是有界的增加,芝诺悖论的反方向了,其实是可以解释的


        IP属地:湖北来自Android客户端4楼2022-05-16 16:37
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          在时间t,蚂蚁路程比上路的总长为
          t/(10+2t),虽然是单增函数,但是永远小于1/2


          IP属地:陕西来自Android客户端5楼2022-05-16 16:47
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            你这个赚钱赚不到100,不过这种赚钱方式好怪啊,怎么钱越多往后收益越小,难道是拼多多


            IP属地:陕西来自Android客户端6楼2022-05-16 16:50
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              1:百分比从0%开始越来越接近50%,永远达不到100%,所以蚂蚁永远追不上工人。赚钱题永远赚不到100。
              2:一般来说,人的直觉不适用于任何以无限为基础的问题。你觉得第二题的直觉准了只是运气而已。


              IP属地:浙江来自Android客户端8楼2022-05-16 17:32
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                数学没学好呀!


                IP属地:湖南9楼2022-05-16 17:50
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                  n/(2n+10)(n趋于正无穷)极限0.5
                  直觉不一定对,但是你的计算论证又是个啥?


                  来自Android客户端10楼2022-05-16 17:54
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                    IP属地:新疆来自Android客户端11楼2022-05-16 18:10
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                      我觉得赚不了100吧,1/2+1/4=3/4,3/4+1/8=7/8,到最后就是n/n-1,显然小于一


                      IP属地:江苏来自Android客户端12楼2022-05-16 18:45
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                        因为你直觉和计算错了
                        1.直觉对,追不上;计算错,算三秒得出百分比不断增大,但计算过少导致“推理能趋近1”错误,多算一些就能得到“无限趋近但永远不能超过0.5”,而且这也不涉及微积分,就是初中生学的反比例函数
                        2.直觉、计算皆错。赚的无限趋近100但永远不到100,时间无限的前提下可以视为你能赚到100。但显然无论是现实亦或是你题设,都承认了宇宙崩溃存在,时间不无限,那就赚不到。(ps:这里一般人直觉不应该是永远赚不到吗,计算得到极限为反直觉的100)


                        IP属地:山东来自Android客户端13楼2022-05-16 19:04
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                          单调序列是可以有界的,蚂蚁题中百分比的紧上界是50%


                          IP属地:浙江来自Android客户端14楼2022-05-16 19:42
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                            蚂蚁那个问题,这是初中数学都没学好吧,现在差不多的初中生都能一眼看出:设走了x秒,那么:
                            蚂蚁走了x,路程总长10+2x。
                            这样,蚂蚁占比就是x/(10+2x),显然,当x越来越大,10这个数值就逐渐无足轻重了,最终会无限趋近于 x/2x,也就是1/2吖。稍微动动脑,你也能想到,当走了足够长时间,蚂蚁走了x光年,总路程2x光年,至于刚开始那10cm,随他去吧。所以蚂蚁/总路程趋近于1/2。以上是给小学5年级的大侄讲的,我讲一半他就懂了。
                            数学思维啊,小姐姐。


                            IP属地:北京来自iPhone客户端15楼2022-05-16 23:01
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                              因为极限的定义是一个函数或算式无限趋近于某可以确定的固定的值,则极限值等于该固定的数。这个趋近于既有相等的情况,也有无限接近但永远不等于的情况。所以1比0.999999大


                              IP属地:四川来自Android客户端16楼2022-05-16 23:11
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