Назад
Задача

На улице n домов. Каждый день почтальон идёт на почту, берёт там письма для жителей одного дома и разносит их. Затем он возвращается на почту, берёт письма для жителей другого дома и снова их разносит. И так он обходит все дома. В каком месте нужно построить почту, чтобы почтальону пришлось проходить наименьшее расстояние? Улицу можно считать отрезком прямой.

  а) Решите задачу для  n = 5.

  б) Решите задачу для  n = 6.

  в) Решите задачу для произвольного n.

Решение

  а) Введём координатную прямую, на которой расположим дома с координатами x1, x2, x3, x4, x5 упорядоченными по возрастанию. Пусть t – координата почтового отделения на числовой прямой.

  Почтальон проходит от почты до каждого дома дважды: туда и обратно, то есть общее расстояние, пройденное почтальоном равно 2S= 2|x1t| + 2|x2t| + 2|x3t| + 2|x4t| + 2|x5t|.   Нужно сделать 2S, а значит иS, как можно меньше. Рассмотрим функциюS(t). Графиком является ломаная, точки излома в каждой из точекx1,x2,x3,x4,x5(см. рисунок).
  У самого левого звена угловой коэффициент –5, а если двигаться вправо, то при переходе через каждую точкуxiугловой коэффициент увеличивается на 2. Таким образом, до точкиx3функцияS(t) убывает, а после этой точки возрастает (на рисунке масштаб по оси ординат уменьшен для удобства).   Значит, наименьшее значение достигается в точке  t = x3.  Здание почты нужно строить в этой точке.   б) Рассуждая так же, получим, что здание почты нужно строить в x3 или в x4, или в любом месте между этими точками.   в) Для произвольного n тем же рассуждением найдём, что при нечётных n    а при чётных n минимум достигается на всем отрезке  
Ответ

а) В среднем доме;   б) в любой точке отрезка между двумя средними домами;

в) при нечётном n в среднем доме, при чётном – в любой точке отрезка между двумя средними домами.

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет