答案 146

(劳埃德给出了本问题前后两部分的答案,但没有说明解法,第一部分的最简单解法如下:

设整个队伍的长度为 1,大军向前推进这一长度的所需时间也等于 1,由此可见大军行进的速度也是 1。设 x 为传令兵所走的路程,当然这也就是他的速度。他在向前疾驶时,他与前进中的部队的相对速度为 x-1;而在返回途中,相对速度则是 x+1。前进也好,返回也好,每一段路程都是 1(相对于这支大军而言),而这两段路程是在单位时间内完成的,从而我们可以得到下列方程:

1

x − 1

+ 1

x + 1

= 1。

此方程经过整理、化简后,可得一元二次方程:

x2-2x-1=0

由此求出x的正根为1 + 2。我们将它乘以50,即可得出最后的答数

120.7+英里。换句话说,传令兵所走过的路程等于大军

的长度再加上该长度的 2倍。

问题的第二部分也可以用类似方法去求解。这时,传令兵与行进中的军队的相对速度分别为:他在前进时为 x-1,返回时为 x+1,向两边走时

为 。(他从哪里开始对问题是没有影响的,因此为了简单起见, 我们不妨认为他的出发点是在方阵后沿的角上,而不是在后沿的中央。)同前面一样,每段路程对这支大军而言都是 1,由于他在单位时间里走完了四段路,于是我们得以列出下面的方程:

1

x − 1 +

1

x + 1 + = 1

经整理后,此方程是一个一元四次方程: x4-4x3-2x2+4x+5=0

满足问题各项条件的解只有一个,即 x=4.18112+。再乘以 50,就得到最后的答数 209.056+英里。——马丁·加德纳)