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解答
1. 最低能耗的方案是使用:
a) 湖面上最慢的速度(水速 = 5 公里/小時;能量 = 6 千瓦時);
b) 在有 2 公里/小時順流的 18 公里路段上,使用最慢的速度(水速 = 5 公里/小時,陸地速度 = 3 公里/小時,能量 = 6 千瓦時);
c) 在 24 公里路段上,使用最快的速度(水速 = 15 公里/小時,陸地速度 = 8 公里/小時,能量 = 15 千瓦時)。
該方案將花費 6 + 6 + 3 = 21 小時,總共消耗 27 千瓦時的能量。
2. 你可以做的一件事是在湖面上加速。如果你以 10 公里/小時的速度行駛,你將節省 3 小時,並多消耗 3 千瓦時的能量。然而,這不是你能做的最好的事情。如果你在 18 公里的路段上將水速提高到 15 公里/小時,你會做得更好:這樣做會使你的能量消耗增加不到 0.93 千瓦時,但會使你的時間減少 4.62 小時。該策略會給你留下略多於 2.0 千瓦時的能量。你只能將這些能量用於 30 公里的湖上旅程。假設你在 4 小時後將水速從 5 公里/小時提高到 10 公里/小時。因此,在前 4 小時,你行駛了 20 公里。然後,你在 1 小時內行駛了最後 10 公里。這將消耗你剩下的 2 千瓦時的能量,但會額外節省 1 小時。因此,你可以在大約 21 - 5.6 = 15.4 小時內完成旅程,消耗 30 千瓦時的能量。