小球从h米高处自由下落,着地后又回弹高度的一半后再落下,经过多少次之后小球弹起的高度才会低于0.5米?(C++)
时间: 2024-09-21 22:09:03 浏览: 85
python 一球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半;再落下,求它在第10次落地时,共经过多少米?反弹多高?
5星 · 资源好评率100%
小球每次落地后的回弹高度为原来高度的一半,这是一个等比数列的问题。设初始高度为 \( h \),每次回弹的高度为 \( h / 2 \)。我们需要找到最小的正整数 \( n \),使得 \( h / (2^n) < 0.5 \)。
为了计算这个 \( n \),我们可以取对数简化不等式:
\[ \log_2(h / 0.5) = n \]
然后转换成求解指数方程的形式:
\[ n = \log_2(h / 2) \]
当 \( h \) 是 \( 2^n \) 的倍数时,小球才能在第 \( n+1 \) 次回落后弹起的高度低于 0.5 米,因为最后一次回弹后的高度是 \( h / 2^{n+1} \)。
如果 \( h \) 不是 \( 2^n \) 的倍数,那么它将始终大于等于 \( 0.5 \) 米。因此,我们实际需要检查的是 \( h / 2 \) 是否小于 0.5,如果是,则 \( n = 0 \);如果不是,我们会递增 \( n \) 直到满足条件。
以下是 C++ 中的一个简单函数来计算这个次数:
```cpp
#include <cmath>
int countLoops(double initialHeight) {
int n = std::ceil(std::log2(initialHeight / 0.5));
// 如果初始高度已经低于0.5米,不需要进一步循环
if (initialHeight <= 0.5) return n;
return n + 1; // 需要在下次落地后再次检查
}
```
阅读全文