小艇的追逐

有四艘小艇ABCD,其中ABC是比賽方D是主辦方(被追逐)其行駛速率分別為Va、Vb、Vc、Vd (公里/小時),而且水流速率為Vw。
如果Va>Vb>Vc>Vd>Vw,而且這四艘小艇在河流中的起跑線上同時出發但是方向不同已知ABC三艘比賽的小艇先逆流而上,而D小艇則順流而下,經過一小時ABC三艘小艇同時掉頭轉向追逐D艇,那麼哪一艘小艇可以搶先追上D艇呢?

因為A艇逆流而上1小時,行駛(Va-Vw)公里,同一時間,D艇已經順流而下(Vd+Vw)公里。
之後,假設A艇掉頭追趕D艇t小時趕上D艇,在這段時間A艇行駛(Va+Vw)t公里。而在同一時間,D艇也順流而下(Vd+Vw)t公里,因此(Va+Vw)t-(Va-Vw)=(Vd+Vw)+(Vd+Vw)t,所以
t=$\large\frac{Vd+Va}{Va-Vd}$ = 1+$\large\frac{2Vd}{Va-Vd}$。也就是說,A小艇轉向追逐1+$\large\frac{2Vd}{Va-Vd}$小時,可以追到D小艇。

同理,B小艇轉向追逐1+$\large\frac{2Vd}{Vb-Vd}$小時,可以追到D小艇。C小艇轉向追逐1+$\large\frac{2Vd}{Vc-Vd}$小時,可以追到D小艇。
因為
Va>Vb>Vc>Vd,所以A小艇先追上D小艇,B小艇次之,C小艇最後。


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