一球从M米高度自由下落,每次落地后返回原高度的一半,再落下。它在第N次落地时反弹多高?共经过多少米?结果保留两位小数。c语言代码
时间: 2024-10-27 18:07:27 浏览: 101
当球从M米高度自由下落并每次落地后反弹回原高度的一半,这是一个典型的等比数列的问题。设每次落地后的高度构成一个序列 {M, M/2, M/4, ...}。
首先计算第N次落地时球的高度。由于每次落地高度都是前一次的一半,所以第N次落地时球的高度是初始高度M除以2的N-1次方,即:
H_N = M / (2^(N-1))
接下来计算总行程,这是一系列下降距离加上上升的距离之和。对于下降,我们有M米;对于上升,除了第一次是M米,其余次数每次上升的距离是从上一次落地的高度开始,依次为M/2, M/4, ..., M/2^(N-2)。因此,总行程S可以表示为:
S = M + M/2 + M/4 + ... + M/2^(N-1)
这个是一个几何级数,可以用公式求和:
S = M * (1 - (1/2)^N) / (1 - 1/2)
S = 2M * (1 - (1/2)^N)
现在我们可以计算第N次落地时的反弹高度和总行程,并保留两位小数。请注意,在实际编程中,为了防止数值溢出,应该使用循环而不是直接计算2^N。
以下是C语言的一个简单代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
double calculateHeight(double initialHeight, int n) {
return initialHeight / pow(2, n - 1);
}
double calculateTotalDistance(double initialHeight, int n) {
double total = 0;
for (int i = 0; i <= n; i++) {
if (i == 0) {
total += initialHeight;
} else {
total += initialHeight / pow(2, i - 1);
}
}
return 2 * total;
}
int main() {
double initialHeight = M; // 初始高度
int N = ...; // 落地次数
double reboundHeight = calculateHeight(initialHeight, N);
double totalDistance = calculateTotalDistance(initialHeight, N);
printf("第%d次落地时反弹高度为%.2f米。\n", N, reboundHeight);
printf("总共经过 %.2f 米。\n", totalDistance);
return 0;
}
```
请将 `M` 和 `N` 的值替换到程序中,然后运行以得到精确的答案。注意,`N` 应该是一个正整数,因为球不可能在0次或负次落地。
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