Question

某醫(yī)院為了提高服務質量，進行了下面的調查發(fā)現(xiàn)：當還未開始掛號時，有N個人已經在排隊等候掛號．開始掛號后排隊的人數(shù)平均每分鐘增加M人．假定掛號的速度是每窗口每分鐘K個人，當開放一個窗口時，40分鐘后恰好不會出現(xiàn)排隊現(xiàn)象；若同時開放兩個窗口時，則15分鐘后恰好不會出現(xiàn)排隊現(xiàn)象．根據(jù)以上信息，請你解決以下問題：
（Ⅰ）若要求8分鐘后不出現(xiàn)排隊現(xiàn)象，則至少需要同時開放幾個窗口？
（Ⅱ）若醫(yī)院做出承諾，開始掛號后每人等待的時間不超過25分鐘，問：若N=60，當只開放一個窗口時，能否實現(xiàn)做出的承諾？

Answer 1

（Ⅰ）設要同時開放x個窗口才能滿足要求，
則 

N+40M=40K(1) N+15M=15K×2(2) N+8M≤8Kx(3)

由（1）、（2）得

K=2.5M N=60M

代入（3）得60M+8M≤8×2.5Mx，解得x≥3.4．
故至少同時開放4 個窗口才能滿足要求．
（Ⅱ）N=60時，K=2.5，M=1，設第n個人的等待時間為f（n）．
當n≤60時，第n個人的等待時間為他前面的n-1個人掛號完用去的時間；
當n＞60時，第n個人的等待時間為他前面的n-1個人掛號．
用去的時間減去他在開始掛號后到來掛號用去的時間，即
f（n）=

n-1 2.5 (n≤60) n-1 2.5 -(n-60)(n＞60)

當n≤60時，則當n=60時，f（n）取最大值為23.6分鐘．
當n＞60時，則當n=61時，f（n）取最大值為23分鐘．
故等待時間最長為23.6分鐘，說明能夠實現(xiàn)承諾．