数学帝进。时分秒三根指针能不能成两个直角?全部都是匀速走

  • I
    IamNeo
    以前经常算时针分针成90度 现在能不能多一个90度?比如时针分针成一条直线 秒针居中互相垂直?

    看了很多回帖 显然计算要匀速走 也就是秒针走15秒 分针走一格的四分之一 同理分针走15分 时针走一小时的四分之一

    任意两个组成90度无难度 可是要三个都成(其中两个成直线)不一定有解吧 如果有解 怎么解?

    本帖最后由 IamNeo 于 2013-6-3 00:39 通过手机版编辑
  • O
    OpEth
    有点意思,坐等数学帝。。。。。
  • 首斩破沙罗
    只有秒针做匀速运动的钟才有可能吧
  • s
    shixn
    电子的有可能性,机械的没戏…
  • k
    keith
    除非是秒针走完一圈分针才动一下的钟
  • O
    OpEth
    为什么?
  • S
    Silencevoice
    9点零15秒,9点零30秒,只要是每60秒分针才动一下的就行吧……
  • c
    chain416
    不可能,总共就三种情况,随便想想就明白了啊。
  • 林语堂
    12点16分31.6786226685796269秒
    1点21分36.413199426111905308秒

    多着呢,懒得算了。
    这是时针分针90度,时针秒针180度的。
  • a
    ayasefan
    隐含条件,机械表的角度是离散的
  • s
    sfexpress
    如果仔细观察的话,机械标的秒针不是一秒跳一下,而是跳5下才是一秒。
  • O
    OpEth
    就算跳的那一下也不是真的跳过去的,还是经过了中间的距离的嘛。。。。。
  • 大手
    机械表常见的是14400或者28800,也就是4下或者8下是一秒。跳动过程认为不是匀速的,所以只能指定在某两个时间点中的某个位置。
  • r
    realclone
    照现实情况就是无解了,跳动不匀速,但理想情况不会出现
  • s
    shixn
    那要真么说确实有可能…
  • 唐晓东
    明显有可能的,,自己动手做了一下,没问题,就是问题是究竟是什么时间,说不准
  • 唐晓东
    有10多个时间段呢,。自己做实验就知道。
  • O
    OpEth
    调一下表盘,目测,这个精度实在太低了,没法保证是真正的直角。。。。。
  • s
    sigouqishi
    三点或者九点,秒针与时针,分针和时针分别形成两个直角。
  • 不是他
    LZ说两个90度,还有一个要180度
  • I
    IamNeo
    重新编辑一下 期待数学帝
  • s
    shramm
    标题应该改成钟表帝或者机械帝
  • x
    xcj00xx
    要真这么较真,90度还在现实生活中无法真实存在呢
  • S
    SONIC3D
    全部匀速是否可以理解为理想指针?
    如果是理想指针,也就是指针的偏移是纯线性移动,非离散,那么只要列出分针与时针垂直的时间(每小时只有2次,总共12个小时,也就是总共24次)外加分针与时针呈180度时的状态(每小时只有1次,总共12小时,共12次)
    这样总共36个时间点可能发生时分秒针呈2个直角的可能。

    然后推算这36个时间点秒针的位置,因为时针分针位置已经确定,此时因为3指针为理想指针,是互相关联的(各为另一指针60倍和12倍)所以实际上已经隐含了秒针的位置,所以能不能判断应该很容易了。
  • 不是他
    我是数学白痴,不想了,excel用的也不好,就简单做了机械表1秒跳5下的各指针夹角的EXCEL表,一个周期12小时的数据都有。

    不过用9L的数据带进去算结果不对,不知道哪里出错了。

    链接:http://pan.baidu.com/share/link?shareid=604234&uk=2099955913密码8rt(看不清楚密码输o 8 r t没空格)

    [本帖最后由 不是他 于 2013-6-3 01:02 编辑]

    本帖最后由 不是他 于 2013-6-3 01:44 通过手机版编辑
  • S
    SONIC3D
    接着25楼的思路:


    设x,y,z为时针,分针,秒针在表盘上位置
    设x,y,z值域[0,1.0f)
    则有
    时针位置和分针位置关系:(x*60)%5=y*60/12.0f (式1)
    分针位置和秒针位置关系:(y*60)%1=z (式2)

    时针和分针呈一直线时:
    有y=(x+0.5f)%1 (式3)
    时针和分针垂直时:
    有y=(x+0.25f)%1 (式4.1)
    以及
    有x=(y+0.25f)%1 (式4.2)

    联立(式1)、(式3)得到二元一次方程组A,可以解出y(12个解),这个y就是时针分针呈一直线时的y
    联立(式1)、(式4.1)得到二元一次方程组B,可以解出y(12个解),这个y就是时针分针呈直角,且分针在时针顺时针方向上时的y
    联立(式1)、(式4.2)得到二元一次方程组C,可以解出y(12个解),这个y就是时针分针呈直角,且分针在时针逆时针方向上时的y

    然后通过(式2),将所有36个y对应的z解出,然后将取delta=z-y,根据以下情况讨论delta
    对于方程组A得出的y,其对应的delta值的绝对值必须为0.25,才符合要求
    对于方程组B得出的y,其对应的delta值必须为0.25或-0.75或者delta的绝对值为0.5,才符合要求
    对于方程组C得出的y,其对应的delta值必须为-0.25或0.75或者delta的绝对值为0.5,才符合要求

    如果根据以上讨论,能得到符合要求的delta值,则该组{x,y}(其中已隐含z)对应的时分(秒),就是符合楼主要求的值。


    备注1:如果笔算或用程序计算,以上的(式1),(式3),(式4.1),(式4.2)需要转换才可便于计算
    (式1)可以转换为x=y/12.0f+N/12.0f, 其中N=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11],代表时针在N和N+1点之间
    (式3)可以转换为
    当N=[0,1,2,3,4,5]时,y=x+0.5f
    当N=[6,7,8,9,10,11]时,y=x-0.5f
    (式4.1),(式4.2)的转换和(式3)雷同,不再赘述,目的就是使结果y保持在[0,1)的值域内。这样,当方程联立后,N的12个取值就可以对应每种联立的12个y的解。

    备注2:具体解法举例:
    设N=0,也就是针对时针在0点到1点间,我们解解看这个时间段有没有可能形成双直角.
    由(式1),且N=0 => x=y/12+0/12 => x=y/12 (式a)
    由(式3),且N=0 => y=x+0.5 (式b)
    联立(式1)(式3):
    (式a)代入(式b) => y = y/12+0.5 => y=6/11 (式c)
    (式c)代入(式2) => z=(6/11*60)%1 => z=(360%11)/11 => z=8/11 (式d)
    由(式c)(式d)=> delta=z-y=8/11-6/11=2/11= 0.1818181818 绝对值不为 0.25,该delta不符合要求
    联立(式1)(式4.1):
    y=x+0.25 => y=y/12+1/4 => y=3/11
    z=(3/11*60)%1=4/11
    delta=4/11-3/11=1/11,delta值不为0.25或-0.75或者delta的绝对值为0.5,不符合要求
    联立(式1)(式4.2):

    y=x+0.75 => y=y/12+3/4 => y=9/11
    z=(9/11*60)%1=1/11
    delta = 1/11-9/11 = -8/11,delta值不为-0.25或0.75或者delta的绝对值为0.5,不符合要求
    由以上3个联立推出,时针在0点到1点间,三根指针不能构成2个垂直角度.



    解的过程就这样了,剩余11个N的对应结果请自己解,不想算下去了,直觉上觉得全部解出来后的结果就是不存在楼主所要的情况,交卷。。。。睡觉了。。。

    [本帖最后由 SONIC3D 于 2013-6-3 14:03 编辑]
  • m
    manmanwan4
    我刚想回帖,说tgfc上只要一讨论数学问题就有一堆人来对条件掺进大量的现实条件,不讨论模型而讨论现实,其实是对数学不懂
    结果看了楼上,吓尿了:D
  • 大手
    有个简单的做法,就是三个正弦波f a, f b, f c,初始相位相同,频率分别是1,60,3600。

    应该可以证明,不存在这样的点,使得在 fa 与fb差180度的时候,fc与fa差90或者270,反过来fa与fc差180的时候,也不存在对应的fb。

    用matlab应该很容易做。
  • L
    LILIT2
    虽然我没算法,但是我知道就算匀速运动也不存在同时成90度的时候。你们感受一下
  • M
    Mostovoi
    求头像神话
  • O
    OpEth
    表盘是对称的,所以只需要算一个小时就足够证明了。。。。。
  • S
    SONIC3D
    理想指针是纯线性的,只有0点是3指针重合而1点05分、2点10分、3点15分。。。。的时候,3指针不重合,所以绝对不是推算1小时就可以推广到12小时的。
  • O
    OpEth
    嗯,是这样,俺考虑不周了。。。。。
  • 我是网八蛋
    你是错的。仅以12:16左右这个时间段举例:成90度的精确时间应该是12点16又4/11分,此时从正上方顺时针算,时针为8又2/11度,分针为98又2/11度。若按lz题设,秒针须为188或278度多,但经计算,秒针实际位置在130又10/11度,不符,因此我推测其他时段也是不可行的,这是个假命题。
  • I
    IamNeo
    有理有据 我的直觉也是应该不存在 只是荒废太久 即使知道算法 也实在无能力解出来了 最早解这类题目是利用basic语言来做
  • S
    SONIC3D
    你是neo,瞄一眼应该就出来了,不需要basic,如过有必要,再瞄一会儿指针扭曲了就有解了。