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龟兔悖论,数学的极限思想

(2016-02-17 10:57:29)
分类: 思考

龟兔悖论

古希腊的学者曾经提出一个著名的龟兔赛跑悖论。是这样的:乌龟先爬了一段在A1点,兔子在起点B点。兔子想要追上乌龟。但是,它在追乌龟的同时乌龟在往前爬。兔子想要追上乌龟,就必须到达乌龟开始所在的点A1.当它到达A1点时,乌龟又爬了一段到达A2点(它们之间的相对距离减小了).然后兔子又必须追赶到达A2点,可是此时乌龟又到达A3点(它们之间相对距离继续缩小).兔子想追上乌龟必须到达A3点,可是乌龟已经爬到A4点……这样下去,兔子和乌龟之间的距离会越来越小,也就是,一直跑下去,兔子和乌龟之间的距离会达到无穷小,但是,兔子无论如何也追不上乌龟。
这个是极限问题
为了便于计算我们举例兔子速度是1/3米每秒,乌龟速度是1/30米每秒,因为兔子比乌龟跑的快,所以我们让乌龟先跑1米,然后兔子再起跑,当兔子跑过1米的时候,乌龟已经前进了1.1米,当兔子前进1.1米的时候,乌龟已经前进了1.11米。

看似兔子永远也追不上乌龟,但是:
    可以得出当时间等于3秒的时候,乌龟与兔子差别是1米,
    当时间等于3.3秒的时候,乌龟与兔子的距离是0.1米,
于是可以得出当时间等于3.3333……333的时候,兔子还落后0.000……0001米。
3.3333……333等于多少呢?可以算出它的极限是10/3。
0.0000……001等于多少呢?可以算出它的极限是0,
因此可以得出在10/3秒以前,兔子是永远追不上乌龟的。


所以楼主所说的问题是个极限问题,你的A1-An线段不是无限长,而是有限长的,假如兔子速度是乌龟速度的2倍,那么A1-An的长度是8+4+2+1+0.5+……+(8/2)^n
学过极限的话应该可以算出这个长度的极限是15.9999999……也就是16,在乌龟前进到16米以前兔子永远也追不上乌龟,在16米的时候,兔子和乌龟将相遇。

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