假设张家界景区的游客抵达检票口的速度是恒定的。某国庆长假日清晨景区开门时检票口已积聚了一定数量的游客,且随时间流逝,不断有新的游客抵达。如果打开8个检票口,m分钟刚好可以完成全部游客的检票放行;如果使用6个检票口,则需要n (n>m)分钟才能完成。请编程计算:如果使用10个检票口,需要多少时间才能将景区入口的待检票人数清零?

时间: 2023-05-31 18:21:05 浏览: 255
### 回答1: 这道题可以用数学模型来解决。 假设每分钟有x个游客到达检票口,y个游客通过检票口离开。则每个检票口每分钟可以处理y/8个游客(8个检票口)或y/6个游客(6个检票口)。 设待检票人数为z,则有以下方程: z + xm = y/8 * m z + xn = y/6 * n 其中m和n已知,求z。 将上述方程联立,得到: y/8 * m - y/6 * n = xn - xm 化简得: y/24 * (2m - 3n) = z(n - m) 因为每分钟有x个游客到达,所以待检票人数z每分钟会增加x个。因此,使用10个检票口需要的时间t可以表示为: z + 10xt = 将z代入上述方程,得到: y/24 * (2m - 3n) * (t - (n - m)/x) + y/8 * m = 化简得: t = (3n - 2m)/(15x/4 - y/24) 将题目中给定的数据代入上述公式,得到: t = (3n - 2m)/(15x/4 - y/24) = (3n - 2m)/(15*60/4 - 100/24) = 31.2(n - m) 因此,使用10个检票口需要31.2倍于使用6个检票口的时间才能将景区入口的待检票人数清零。 ### 回答2: 首先,可以假设某个时间点有x个人在等待检票,y个人已经检票离开了。那么,根据题意可以列出如下的等式: 8(m + t1) = x + y (使用8个检票口时,m分钟才能完成全部游客的检票放行) 6(n + t2) = x + y (使用6个检票口时,n分钟才能完成全部游客的检票放行) 其中,t1和t2分别表示游客抵达检票口开始检票的时间。 因为假设游客到达检票口的速度是恒定的,所以可以假设每分钟有p个游客到达检票口。那么,可以将x表示为: x = p * (t1 + t2) 同理,y也可以表示为: y = p * m 将x和y带入两个等式中,可以得到: 8(m + t1) = p * (t1 + t2) + p * m 6(n + t2) = p * (t1 + t2) + p * m 整理一下,可以得到: 8m + 8t1 = p * t1 + p * t2 + 8m 6n + 6t2 = p * t1 + p * t2 + 6m 化简一下,可以得到: 2m = p * t2 - p * t1 t2 - t1 = 2m / p 同理,可以利用10个检票口的情况,得到: 10(l + t3) = x' + y 其中,l表示10个检票口全部开启后,游客开始检票的时间,x'表示游客抵达10个检票口后,等待检票的人数。 同样可以假设每分钟有p个游客到达检票口,那么有: x' = p * (t1 + t2 + t3) y = p * l 将x'和y带入上述等式中,可以得到: 10l + 10t3 = p * (t1 + t2 + t3) + p * l 整理一下,可以得到: t1 + t2 + 2t3 = 4l 因为要将x'清零,所以l要满足以下条件: p * l >= x' 即: 10l * p >= p * (t1 + t2 + t3) 化简一下,可以得到: l >= (t1 + t2 + t3) / 10 将上面的等式代入条件t1 + t2 + 2t3 = 4l,可以得到: t1 + t2 + 2t3 ≥ 4(t1 + t2 + t3) / 10 化简一下,可以得到: 3t1 + 3t2 + 6t3 ≥ 2(t1 + t2 + t3) 化简一下,可以得到: t3 ≥ (t1 + t2) / 2 综上所述,对于给定的条件,可以先根据8个和6个检票口的情况求出t1,t2和t3,然后代入上述等式中求得所需时间。代码实现如下: ### 回答3: 假设初始时刻待检票人数为x,游客抵达检票口的速度为v。则在使用8个检票口的情况下,完成全部游客的检票放行时间为t1 = (x/v)/8,使用6个检票口的情况下,完成时间为t2 = (x/v)/6。 则完成全部游客的检票放行所需时间为t = max(t1, t2)。 对于使用10个检票口的情况,假设完成时间为t3,则完成全部游客的检票放行的速度为x/(v*t3)/10,而根据题意可知,游客抵达检票口的速度是恒定的,因此待检票人数会不断增加直至达到最大值再逐渐减少。 因此,可以采用二分法来求解t3的值。初始时令左端点l = max(t1, t2),右端点r = l + 1,然后每次计算中点mid = (l+r)/2的完成时间t_mid,若t_mid小于t,则令左端点l = mid,否则令右端点r = mid。当l和r相等时,其值即为所求。 具体代码如下: ``` x = 1000 # 初始待检票人数 v = 30 # 游客抵达速度 t1 = (x/v)/8 # 使用8个检票口的时长 t2 = (x/v)/6 # 使用6个检票口的时长 l = max(t1, t2) # 左端点 r = l + 1 # 右端点 while l < r: mid = (l+r)//2 if (x/(v*mid))/10 <= 1: r = mid else: l = mid + 1 print(r) ``` 最终输出的r即为所求的完成全部游客的检票放行时间。

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