路程、時間、速度是行程問題的三個基本量,它們之間的關系如下:
路程=時間×速度,
時間=路程÷速度,
速度=路程÷時間。
這壹講就是通過例題加深對這三個基本數量關系的理解。
例1 壹個車隊以4米/秒的速度緩緩通過壹座長200米的大橋,***用115秒。已知每輛車長5米,兩車間隔10米。問:這個車隊***有多少輛車?
分析與解:求車隊有多少輛車,需要先求出車隊的長度,而車隊的長度等於車隊115秒行的路程減去大橋的長度。由“路程=時間×速度”可求出車隊115秒行的路程為4×115=460(米)。
故車隊長度為460-200=260(米)。再由植樹問題可得車隊***有車(260-5)÷(5+10)+1=18(輛)。
例2騎自行車從甲地到乙地,以10千米/時的速度行進,下午1點到;以15千米/時的速度行進,上午11點到。如果希望中午12點到,那麽應以怎樣的速度行進?
分析與解:這道題沒有出發時間,沒有甲、乙兩地的距離,也就是說既沒有時間又沒有路程,似乎無法求速度。這就需要通過已知條件,求出時間和路程。
假設A,B兩人同時從甲地出發到乙地,A每小時行10千米,下午1點到;B每小時行15千米,上午11點到。B到乙地時,A距乙地還有10×2=20(千米),這20千米是B從甲地到乙地這段時間B比A多行的路程。因為B比A每小時多行15-10=5(千米),所以B從甲地到乙地所用的時間是
20÷(15-10)=4(時)。
由此知,A,B是上午7點出發的,甲、乙兩地的距離是
15×4=60(千米)。
要想中午12點到,即想(12-7=)5時行60千米,速度應為
60÷(12-7)=12(千米/時)。
例3 劃船比賽前討論了兩個比賽方案。第壹個方案是在比賽中分別以2.5米/秒和3.5米/秒的速度各劃行賽程的壹半;第二個方案是在比賽中分別以2.5米/秒和3.5米/秒的速度各劃行比賽時間的壹半。這兩個方案哪個好?
分析與解:路程壹定時,速度越快,所用時間越短。在這兩個方案中,速度不是固定的,因此不好直接比較。在第二個方案中,因為兩種速度劃行的時間相同,所以以3.5米/秒的速度劃行的路程比以2.5米/秒的速度劃行的路程長。用單線表示以2.5米/秒的速度劃行的路程,用雙線表示以3.5米/秒的速度劃行的路程,可畫出下圖所示的兩個方案的比較圖。其中,甲段+乙段=丙段。
在甲、丙兩段中,兩個方案所用時間相同;在乙段,因為路程相同,且第二種方案比第壹種方案速度快,所以第二種方案比第壹種方案所用時間短。
綜上所述,在兩種方案中,第二種方案所用時間比第壹種方案少,即第二種方案好。
例4 小明去爬山,上山時每小時行2.5千米,下山時每小時行4千米,往返***用3.9時。問:小明往返壹趟***行了多少千米?
分析與解:因為上山和下山的路程相同,所以若能求出上山走1千米和下山走1千米壹***需要的時間,則可以求出上山及下山的總路程。
因為上山、下山各走1千米***需
所以上山、下山的總路程為
在行程問題中,還有壹個平均速度的概念:平均速度=總路程÷總時間。
例如,例4中上山與下山的平均速度是
例5壹只螞蟻沿等邊三角形的三條邊爬行,如果它在三條邊上每分鐘分別爬行50,20,40厘米,那麽螞蟻爬行壹周平均每分鐘爬行多少厘米?
解:設等邊三角形的邊長為l厘米,則螞蟻爬行壹周需要的時間為
螞蟻爬行壹周平均每分鐘爬行
在行程問題中有壹類“流水行船”問題,在利用路程、時間、速度三者之間的關系解答這類問題時,應註意各種速度的含義及相互關系:
順流速度=靜水速度+水流速度,
逆流速度=靜水速度-水流速度,
靜水速度=(順流速度+逆流速度)÷2,
水流速度=(順流速度-逆流速度)÷2。
此處的靜水速度、順流速度、逆流速度分別指船在靜水中、船順流、船逆流的速度。
例6 兩個碼頭相距418千米,汽艇順流而下行完全程需11時,逆流而上行完全程需19時。求這條河的水流速度。
解:水流速度=(順流速度-逆流速度)÷2
=(418÷11-418÷19)÷2
=(38-22)÷2
=8(千米/時)
答:這條河的水流速度為8千米/時。
練習24
1.小燕上學時騎車,回家時步行,路上***用50分鐘。若往返都步行,則全程需要70分鐘。求往返都騎車需要多少時間。
2.某人要到60千米外的農場去,開始他以5千米/時的速度步行,後來有輛速度為18千米/時的拖拉機把他送到了農場,總***用了5.5時。問:他步行了多遠?
3.已知鐵路橋長1000米,壹列火車從橋上通過,測得火車從開始上橋到完全下橋***用120秒,整列火車完全在橋上的時間為80秒。求火車的速度和長度。
4.小紅上山時每走30分鐘休息10分鐘,下山時每走30分鐘休息5分鐘。已知小紅下山的速度是上山速度的1.5倍,如果上山用了3時50分,那麽下山用了多少時間?
5.汽車以72千米/時的速度從甲地到乙地,到達後立即以48千米/時的速度返回甲地。求該車的平均速度。
6.兩地相距480千米,壹艘輪船在其間航行,順流需16時,逆流需20時,求水流的速度。
7.壹艘輪船在河流的兩個碼頭間航行,順流需要6時,逆流需要8時,水流速度為2.5千米/時,求輪船在靜水中的速度。
練習24
1.30分。
提示:騎車比步行單程少用70-50=20(分)。
2.15千米。
解:設他步行了x千米,則有x÷5+(60-x)÷18=5.5。
解得x=15(千米)。
3.10米/秒;200米。
解:設火車長為x米。根據火車的速度得(1000+x)÷120=(1000-x)÷80。
解得x=200(米),火車速度為(1000+200)÷120=10(米/秒)。
4.2時15分。
解:上山用了60×3+50=230(分),由230÷(30+10)=5……30,得到上山休息了5次,走了230-10×5=180(分)。因為下山的速度是上山的1.5倍,所以下山走了180÷1.5=120(分)。由120÷30=40知,下山途中休息了3次,所以下山***用120+5×3=135(分)=2時15分。
5.57.6千米/時。
6.3千米/時。
解:(480÷16-480÷20)÷2=3(千米/時)。
7.17.5千米/時。
解:設兩碼頭之間的距離為x千米。由水流速度得
解得x=120(千米)。所以輪船在靜水中的速度為120÷6-2.5=17.5(千米/時)。
第25講 行程問題(二)
本講重點講相遇問題和追及問題。在這兩個問題中,路程、時間、速度的關系表現為:
在實際問題中,總是已知路程、時間、速度中的兩個,求另壹個。
例1甲車每小時行40千米,乙車每小時行60千米。兩車分別從A,B兩地同時出發,相向而行,相遇後3時,甲車到達B地。求A,B兩地的距離。
分析與解:先畫示意圖如下:
圖中C點為相遇地點。因為從C點到B點,甲車行3時,所以C,B兩地的距離為40×3=120(千米)。
這120千米乙車行了120÷60=2(時),說明相遇時兩車已各行駛了2時,所以A,B兩地的距離是 (40+60)×2=200(千米)。
例2小明每天早晨按時從家出發上學,李大爺每天早晨也定時出門散步,兩人相向而行,小明每分鐘行60米,李大爺每分鐘行40米,他們每天都在同壹時刻相遇。有壹天小明提前出門,因此比平時早9分鐘與李大爺相遇,這天小明比平時提前多少分鐘出門?
分析與解:因為提前9分鐘相遇,說明李大爺出門時,小明已經比平時多走了兩人9分鐘合走的路,即多走了(60+40)×9=900(米),
所以小明比平時早出門900÷60=15(分)。
例3小剛在鐵路旁邊沿鐵路方向的公路上散步,他散步的速度是2米/秒,這時迎面開來壹列火車,從車頭到車尾經過他身旁***用18秒。已知火車全長342米,求火車的速度。
分析與解:
在上圖中,A是小剛與火車相遇地點,B是小剛與火車離開地點。由題意知,18秒小剛從A走到B,火車頭從A走到C,因為C到B正好是火車的長度,所以18秒小剛與火車***行了342米,推知小剛與火車的速度和是342÷18=19(米/秒),
從而求出火車的速度為19-2=17(米/秒)。
例4 鐵路線旁邊有壹條沿鐵路方向的公路,公路上壹輛拖拉機正以20千米/時的速度行駛。這時,壹列火車以56千米/時的速度從後面開過來,火車從車頭到車尾經過拖拉機身旁用了37秒。求火車的全長。
分析與解
與例3類似,只不過由相向而行的相遇問題變成了同向而行的追及問題。由上圖知,37秒火車頭從B走到C,拖拉機從B走到A,火車比拖拉機多行壹個火車車長的路程。用米作長度單位,用秒作時間單位,求得火車車長為
速度差×追及時間
= [(56000-20000)÷3600]×37
= 370(米)。
例5如右圖所示,沿著某單位圍墻外面的小路形成壹個邊長300米的正方形,甲、乙兩人分別從兩個對角處沿逆時針方向同時出發。已知甲每分走90米,乙每分走70米。問:至少經過多長時間甲才能看到乙?
分析與解:當甲、乙在同壹條邊(包括端點)上時甲才能看到乙。甲追上乙壹條邊,即追上300米需
300÷(90-70)=15(分),此時甲、乙的距離是壹條邊長,而甲走了90×15÷300=4.5(條邊),位於某條邊的中點,乙位於另壹條邊的中點,所以甲、乙不在同壹條邊上,甲看不到乙。甲再走0.5條邊就可以看到乙了,即甲走5條邊後可以看到乙,***需
例6 獵狗追趕前方30米處的野兔。獵狗步子大,它跑4步的路程兔子要跑7步,但是兔子動作快,獵狗跑3步的時間兔子能跑4步。獵狗至少跑出多遠才能追上野兔?
分析與解:這道題條件比較隱蔽,時間、速度都不明顯。為了弄清兔子與獵狗的速度的關系,我們將條件都變換到獵狗跑12步的情形(想想為什麽這樣變換):
(1)獵狗跑12步的路程等於兔子跑21步的路程;
(2)獵狗跑12步的時間等於兔子跑16步的時間。
由此知,在獵狗跑12步的這段時間裏,獵狗能跑12步,相當於兔子跑
也就是說,獵狗每跑21米,兔子跑16米,獵狗要追上兔子30米需跑21×[30÷(21-16)]=126(米)。
練習25
1.A,B兩村相距2800米,小明從A村出發步行5分鐘後,小軍騎車從B村出發,又經過10分鐘兩人相遇。已知小軍騎車比小明步行每分鐘多行130米,小明每分鐘步行多少米?
2.甲、乙兩車同時從A,B兩地相向而行,它們相遇時距A,B兩地中心處8千米。已知甲車速度是乙車的1.2倍,求A,B兩地的距離。
3.小紅和小強同時從家裏出發相向而行。小紅每分鐘走52米,小強每分鐘走70米,二人在途中的A處相遇。若小紅提前4分鐘出發,但速度不變,小強每分鐘走90米,則兩人仍在A處相遇。小紅和小強的家相距多遠?
4.壹列快車和壹列慢車相向而行,快車的車長是280米,慢長的車長是385米。坐在快車上的人看見慢車駛過的時間是11秒,坐在慢車上的人看見快車駛過的時間是多少秒?
5.甲、乙二人同時從A地到B地去。甲騎車每分鐘行250米,每行駛10分鐘後必休息20分鐘;乙不間歇地步行,每分鐘行100米,結果在甲即將休息的時刻兩人同時到達B地。問:A,B兩地相距多遠?
6.甲、乙兩人從周長為1600米的正方形水池相對的兩個頂點同時出發逆時針行走,兩人每分鐘分別行50米和46米。出發後多長時間兩人第壹次在同壹邊上行走?
7.壹只獵狗正在追趕前方20米處的兔子,已知狗壹跳前進3米,兔子壹跳前進2.1米,狗跳3次的時間兔子跳4次。兔子跑出多遠將被獵狗追上?
練習25
1.60米。
解:(2800-130×10)÷(10×2+5)=60(米)。
2.176千米。
3.2196米。
解:因為小紅的速度不變,相遇地點不變,所以小紅兩次走的時間相同,推知小強第二次比第壹次少走4分。由(70×4)÷(90-70)=14(分),
推知小強第二次走了14分,第壹次走了18分,兩人的家相距(52+70)×18=2196(米)。
4.8秒。
提示:快車上的人看見慢車的速度與慢車上的人看見快車的速度相同,
(秒)。
5.10000米。
解:出發後10分鐘兩人相距(250-100)×10=1500(米)。
米,需要
乙從出發***行了100分鐘,所以A,B兩地相距100×100=10000(米)。
6.104分。
解:甲追上乙壹條邊(400米)需400÷(50-46)=100(分),
此時甲走了50×100=5000(米),位於某條邊的中點,再走200米到達前面的頂點還需4分,所以出發後100+4=104(分),兩人第壹次在同壹邊上行走。
7.280米。
解:狗跑3×3=9(米)的時間兔子跑2.1×4=8.4(米),狗追上兔子時兔子跑了8.4×[20÷(9-8.4)]=280(米)。
第26講 行程問題(三)
在行程問題中,經常會碰到相遇問題、追及問題、時間路程速度的關系問題等交織在壹起的綜合問題,這類問題難度較大,往往需要畫圖幫助搞清各數量之間的關系,並把綜合問題分解成幾個單壹問題,然後逐次求解。
例1 兩條公路成十字交叉,甲從十字路口南1800米處向北直行,乙從十字路口處向東直行。甲、乙同時出發12分鐘後,兩人與十字路口的距離相等;出發後75分鐘,兩人與十字路口的距離再次相等。此時他們距十字路口多少米?
分析與解:如左下圖所示,出發12分鐘後,甲由A點到達B點,乙由O點到達C點,且OB=OC。如果乙改為向南走,那麽這個條件相當於“兩人相距1800米,12分鐘相遇”的相遇問題,所以每分鐘兩人壹***行1800÷12=150(米)。
如右上圖所示,出發75分鐘後,甲由A點到達E點,乙由O點到達F點,且OE=OF。如果乙改為向北走,那麽這個條件相當於“兩人相距1800米,75分鐘後甲追上乙”的追及問題,所以每分鐘兩人行走的路程差是1800÷75=24(米)。
再由和差問題,可求出乙每分鐘行(150-24)÷2=63(米),
出發後75分鐘距十字路口63×75=4725(米)。
例2 小轎車、面包車和大客車的速度分別為60千米/時、48千米/時和42千米/時,小轎車和大客車從甲地、面包車從乙地同時相向出發,面包車遇到小轎車後30分鐘又遇到大客車。問:甲、乙兩地相距多遠?
分析與解:如下圖所示,面包車與小轎車在A點相遇,此時大客車到達B點,大客車與面包車行BA這段路程***需30分鐘。
由大客車與面包車的相遇問題知BA=(48+42)×(30÷60)=45(千米);
小轎車比大客車多行BA(45千米)需要的時間,由追及問題得到45÷(60-42)=2.5(時);
在這2.5時中,小轎車與面包車***行甲、乙兩地的壹個單程,由相遇問題可求出甲、乙兩地相距(60+48)×2.5=270(千米)。
由例1、例2看出,將較復雜的綜合問題分解為若幹個單壹問題,可以達到化難為易的目的。
例3 小明放學後,沿某路公***汽車路線以不變速度步行回家,該路公***汽車也以不變速度不停地運行。每隔9分鐘就有壹輛公***汽車從後面超過他,每隔7分鐘就遇到迎面開來的壹輛公***汽車。問:該路公***汽車每隔多少分鐘發壹次車?
分析與解:這是壹道數量關系非常隱蔽的難題,有很多種解法,但大多數解法復雜且不易理解。為了搞清各數量之間的關系,我們對題目條件做適當變形。
假設小明在路上向前行走了63分鐘後,立即回頭再走63分鐘,回到原地。這裏取63,是由於[7,9]=63。這時在前63分鐘他迎面遇到63÷7=9(輛)車,後63分鐘有63÷9=7(輛)車追上他,那麽在兩個63分鐘裏他***遇到朝同壹方向開來的16輛車,則發車的時間間隔為
例4 甲、乙兩人在長為30米的水池裏沿直線來回遊泳,甲的速度是1米/秒,乙的速度是0.6米/秒,他們同時分別從水池的兩端出發,來回***遊了11分鐘,如果不計轉向的時間,那麽在這段時間裏,他們***相遇了多少次?
分析與解:甲遊壹個單程需30÷1=30(秒),乙遊壹個單程需30÷0.6=50(秒)。甲遊5個單程,乙遊3個單程,各自到了不同的兩端又重新開始,這個過程的時間是150秒,即2.5分鐘,其間,兩人相遇了5次(見下圖),實折線與虛折線的交點表示相遇點。
以2.5分鐘為壹個周期,11分鐘包含4個周期零1分鐘,而在壹個周期中的第1分鐘內,從圖中看出兩人相遇2次,故壹***相遇了5×4+2=22(次)。
例4用畫圖的方法,直觀地看出了壹個周期內相遇的次數,由此可見畫圖的重要性。
例5甲、乙兩人同時從山腳開始爬山,到達山頂後就立即下山。他們兩人下山的速度都是各自上山速度的2倍。甲到山頂時乙距山頂還有400米,甲回到山腳時乙剛好下到半山腰。求從山腳到山頂的距離。
分析與解:本題的難點在於上山與下山的速度不同,如果能在不改變題意的前提下,變成上山與下山的速度相同,那麽問題就可能變得容易些。
如果兩人下山的速度與各自上山的速度相同,那麽題中“甲回到山腳時
山頂的距離是