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小學奧數題目|小五至小六★★★★ 極難

時鐘問題奧數題目:例題 8

這道時鐘問題奧數題屬極難程度,適合小五至小六,附逐步圖解和答案。華夏盃由小一的經過時間,到小六的時針分針夾角,各級的卷都有時鐘題。

題目

一個指針鐘走得很準。

由上午3時正到同一天下午1時20分(包括開始和結束的一刻),

時針和分針剛好以鐘面上「12」和「6」的連線為對稱軸、左右對稱(像照鏡一樣),

一共有多少次?

(兩針重疊在對稱軸上也算。)

一共有多少次?

看提示(3 個)
  1. 提示 1:把兩針的位置都用「由 12 順時針量的角度」表示。兩針以「12」和「6」的連線對稱時,兩個角度有甚麼關係?
  2. 提示 2:對稱時,時針的角度 + 分針的角度 = 360°(或 720°……)。分針每分鐘走 6°,時針走 1/2°,兩個角度之和每分鐘增加多少?
  3. 提示 3:兩個角度之和由 90° 增加到 4120°(每分鐘增加 13/2°)。數一數其間有多少個 360 的倍數。

詳解

先自己想一想,再看下面的逐步詳解。

  1. 1.由 12 順時針量角度。兩針以「12」和「6」的連線為對稱軸時,它們和這條線的夾角相等、方向相反,所以 時針角度 + 分針角度 = 360°(再加若干個 360°)。
  2. 2.開始(上午 3 時正):分針 0°,時針 90 + 0 ÷ 2 = 90°,和是 90°。
  3. 3.兩針的角度之和每分鐘增加 6 + 1/2 = 13/2°。到下午 1 時 20 分共 620 分鐘,增加 620 × 13 ÷ 2 = 4030°,和由 90° 增加到 4120°。
  4. 4.其間(包括兩端)的 360 的倍數:360°、720°……3960°,共 (3960 − 360) ÷ 360 + 1 = 11 次。
  5. ⚠️常見錯誤:以為和「重疊」一樣每 12 小時 11 次——重疊看的是兩個角度之差,增加得慢(每分鐘 11/2°);對稱看的是兩個角度之和,增加得快(每分鐘 13/2°),每 12 小時有 13 次。另外要小心開始和結束的一刻是否剛好是其中一次。

答案:11 次

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