一天有24小时,在这24小时之中,时钟的时针、分针和秒针完全重合在一起的时候有几次?(  )A.1B.2C

2025-03-06 12:57:20
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回答1:

设时针的角速度为w,则分针跟秒针的角速度分别为12w和720w.
先来考察时针与分针重合时的角度,设为x.则有等式:
x
w
=
x+360n
12w

其中n为分针超过时针的圈数.n的取值范围为从1到22之间的正整数.
只取到22是因为在一天中虽然分针是走了24圈,但时针也走了两圈.
所以24-2=22.
然后,我们就可以代入n值来求x.
求出x后,还要看秒针此时是否也在x处.
可知时针走到x处用的时间为
x
w
,此时秒针走过的总角度为720w*x/w=720x.
然后把此值化简到360以内看是否为w即可.简单过程如下:
当n=1时,x=
360
11
.  
720×
360
11
-->5×
360
11
.可见时针与分针重合时秒针不与它们重合.
当n=2时,x=2×
360
11
.   720×2×
360
11
-->10×
360
11
.秒针不重合.
当n=3时,x=3×
360
11
.   720×3×
360
11
-->4×
360
11
.秒针不重合.

当n=11时,x=11×
360
11
=360. 720×360-->360.秒针重合,此时即为中午12点.
循环…
由上可知一天中三针完全重合在一起的时候共有两次,分别为中午12点和凌晨0点.
故选B.