一道 / edao.plus
#10081

逐站加油·3 车远征

六年级杂题
#逆向推理
题目

探险队有 3 辆完全相同的汽车,每辆油箱加满后恰好能行驶 300 千米。出发时 3 辆车同时从大本营出发,都已加满油;沿途没有任何加油站,但允许一辆车在路上把自己的一部分汽油瞬间倒给另一辆车(不浪费)。要求至少有一辆车尽可能向前走得远,其余车必须安全返回大本营。问那辆最前方的车最远能到达距大本营多少千米的地方?

3 辆车同时出发,每辆油箱 300 km

解法

  1. 1.分析:一共 3 辆车 × 300 km = 900 km 的汽油。车 1、车 2 都要回大本营,它们自己的往返消耗也要从这 900 km 里扣除;剩下的油全部“转给”车 3,再加上车 3 自己的那 300 km 油,就是车 3 能跑的距离上限。关键是选好两个“转油点”,让所有车都能恰好在油耗尽前回到大本营。
    车 1 回本营需补油点=4a = 300 → a = 75 km
    车 2 回本营需补油点=3b − 2a = 300 → b = 150 km
    车 3 在 b 处满油再跑=150 + 300 = 450 km最远

    两次转油点的位置与最远距离

  2. 2.设车 1 在距大本营 a 千米处把多余的油平分给车 2 和车 3。到达 a 时每辆车都已用掉 a 千米的油,车 2 和车 3 各自需要补回 a 千米的油才能再次满箱;车 1 自己还要留下 a 千米的油返回。
    × 450km

    车 3 最远可达距本营 450 km

  3. 3.于是车 1 的“账本”为:油箱 300 = a(前进用)+ a(给车 2)+ a(给车 3)+ a(回大本营),即 4a = 300,得 a = 75 km。此时车 2、车 3 都恢复满油 300 km。
  4. 4.设车 2 在距大本营 b 千米处把多余的油全部给车 3,自己回大本营。从 a 到 b,车 2 消耗 b − a 千米的油;给车 3 补回同样的 b − a;自己再回大本营用 b 千米。
  5. 5.车 2 在 a 点重新满油 300,所以:300 = (b − a) + (b − a) + b = 3b − 2a。代入 a = 75:3b = 300 + 150 = 450,b = 150 km。此时车 3 再次满油。
  6. 6.车 3 在 b = 150 km 处再带满箱 300 km 单独前进,最多再跑 300 km。
  7. 7.最远到达距大本营 150 + 300 = 450 km 的地方。

练一练

同样的规则,改为 2 辆车同时出发,每辆油箱 300 km。在另一辆车必须返回大本营的条件下,前方那辆车最远能到达距本营多少千米?