12时,时针,分针,秒针三针重合,问至少经过多长时间,秒针把时针和分针的夹角平分? 时针分针秒针12点时三针重合,过几分钟秒针第一次将时针和分针...
秒针一秒钟移动一次,一次移动6度;
分针走一圈360度,用60分钟,每分钟走过6度,一秒钟走过1/10度。
时针走一圈用12*60分钟,一秒钟走过1/120度。
下面做一些规定,以便分析:
12点记作0时刻~
表盘的每一刻度上取一点,将这些点连起来,形成一个以表心O为圆心的圆,并记12点对应的点为T;任意时刻时针、分针、秒针的延长线与这个圆的交点分别记为S,F,M。并将角SOM记作<SOM,规定S点沿圆弧顺时针第一次运动到M点的轨迹(这段弧)所对应的圆心角就是<SOM。所以必定有<SOM+<MOS=360度。其他的角也作类似规定,显然这些角都不超过360度。
根据上述规定,“秒针将分针与时针的夹角平分”就等价于:无论是顺时针还是逆时针沿圆弧运动,S点总是先经过M点再到达F点,并且S点到M点所经过的距离与M点到F点经过的距离相等。为了便于分析计算,取其顺时针运动。那么再根据上述规定就有<SOM=<MOF。
以上我们已经作了一些必要的准备。下面演出正式开始了~
设秒针走x秒,根据题设x必须是整数。
<TOS=x/120度,(这个角就是时针走过的角度。)
<TOF=(x/10)-360*h 度,(h表示从零时刻起分针一共走过的圈数,h显然也是不小于0的整数。因为上面已经知道这些角不超过360度所以超过h圈就要减去相应的角度。)
<TOM=6x-360*m 度,(m表示秒针走过圈数,m也是不小于0的整数,显然60m<=x<60(m+1)并且60h<=m<60(h+1)。)
当<TOM大于<TOS也大于<TOF时,
<TOM-<TOS=360-<FOM=360-(<TOM-<TOF)
2<TOM-360=<TOS+<TOF
即2*(6x-360*m)-360=x/120+(x/10)-360*h
约束条件:6x-360*m>x/120,6x-360*m>(x/10)-360*h,60m<=x<60(m+1),60h<=m<60(h+1);
当<TOM小于<TOS也小于<TOF时,
360-<MOS=360-(<TOS-<TOM)=<TOF-<TOM
2*<TOM+360=<TOF+<TOS
即2*(6x-360*m)+360=x/120+(x/10)-360*h
约束条件:6x-360*m<x/120,6x-360*m<(x/10)-360*h,60m<=x<60(m+1),60h<=m<60(h+1);
当<TOM小于<TOF但大于<TOS时或者<TOM小于<TOS但大于<TOF时,
2*<TOM=<TOF+<TOS
即2*(6x-360*m)=x/120+(x/10)-360*h
约束条件:6x-360*m(x/10)-360*h,60mx/120,6x-360*m<(x/10)-360*h,60m<=x<60(m+1),60h<=m<60(h+1)
上面已经把所有的表达式列出来,有兴趣的用计算机算以下,因为x,m,h都是整数,事实上最多计算12小时*60分/小时*60秒/分=43200次。
下面我用简单的方法给出这种不可能性。
仔细观察这三个方程(先忽略约束):
2*(6x-360*m)-360=x/120+(x/10)-360*h
2*(6x-360*m)+360=x/120+(x/10)-360*h
2*(6x-360*m)=x/120+(x/10)-360*h
将它们统一成如下形式:
2*(6x-360*m)+t=x/120+(x/10)-360*h (t=0或者正负360度)
简化上式:12x-720m+t=(13/120x)-360*h
因为x,m,h都为整数,所以x被120除无余数。
那么令x=120n (n=1,2,3...)代入上式继续化简得到:
1427n-720m+t+360h=0
显然n被10除无余数,上式才有可能成立。
那么x被1200除无余数,即秒针的指向必定是OT方向的(12点位置),且分针必定在20分或者40分的位置(1200秒=20分钟,60分的话就是12点了)。但秒针将分针与时针的夹角平分显然是不可能的,因为当秒针在12点位置,分针在20分或者40分的位置时,时针必须在8点整或4点整,但是分针这时不在12点位置,所以时针不可能在8点整或4点整。
综上所述,除了12点整时针.分针.秒针三针重合以外,不存在秒针将分针与时针的夹角平分。
时针每分钟转0.5°,
分针每分钟转6°,
秒针每分钟转360°,
设12时X分,
根据题意得:
2(360X-360)=0.5X+6X,
720X-720=5.5X,
714.5X=720,
X=1440/1429,
答:12点1440/1429分,
秒针平分时针与分针的夹角。
时针,分针,秒针的角速度之比为=30:360:21600
设要时间t,可以让秒针把时针和分针的夹角平分
有方程:360t-30t=2*((21600t-360)-30t)(秒针套了一圈,要减掉360)解出来就好
我在这里解答过:
http://zhidao.baidu.com/question/505227596.html#answer-1275990606
《12时,时针、分针、秒针、三针重合,问至少经过多少时间,秒针把时针...》
答:就是在12:02:01的时候 秒针每秒走一格(6°)分针每分走一格 时针每12分钟走一格