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[奧數(shù)課堂]往返行程問(wèn)題的解法探討

2008-05-07 13:56:39     

不少學(xué)生在解答往返行程問(wèn)題時(shí)往往束手無(wú)策,有的雖能解出,但過(guò)程冗長(zhǎng)、步驟繁瑣,究其原因是還沒(méi)有把握住這類題的基本特征。現(xiàn)以下面幾道題為例,說(shuō)明只有掌握它們的特征,才能得出簡(jiǎn)捷的解法。

例1 甲乙兩輛汽車分別從相距63千米處的礦山與堆料場(chǎng)運(yùn)料同時(shí)相向開(kāi)出,時(shí)速分別為40千米和50千米,如果不計(jì)裝卸時(shí)間,那么,兩車往返運(yùn)料自出發(fā)到第三次相遇共經(jīng)過(guò)多少時(shí)間?

  該題為往返行程問(wèn)題,即兩者往返于兩地之間,不止一次地相遇。這種問(wèn)題除具備相遇問(wèn)題的特征外,還有如下特征:

  由圖可見(jiàn),第一次相遇兩車行的路程和等于兩地距離。以后每增加一次相遇,兩車行的路程和為兩地距離的2倍。故到第三次相遇,兩車行的總路程為兩地距離的5倍,這樣便不難得出該題的解法:

  63×5÷(40+50)=3.5(小時(shí))

  掌握了上述特征后,就能把較復(fù)雜的往返行程問(wèn)題化難為易,解法化繁為簡(jiǎn)。如:

例2 甲、乙兩人同時(shí)從東西兩鎮(zhèn)相向步行,在距西鎮(zhèn)20千米處兩人相遇,相遇后兩人又繼續(xù)前進(jìn)。甲至西鎮(zhèn)、乙至東鎮(zhèn)后都立即返回,兩人又在距東鎮(zhèn)15千米處相遇,求東西兩鎮(zhèn)距離?

解法一 設(shè)東西兩鎮(zhèn)相距為x千米,由于兩次相遇時(shí)間不變,則兩人第一次相遇前所走路程之比等于第二次相遇前所走路程之比,故得方程:

  

  所以東西兩鎮(zhèn)相距45千米。

解法二 緊扣往返行程問(wèn)題的特征,兩人自出發(fā)至第二次相遇所走路程總和為東西兩鎮(zhèn)距離的3倍,而第一次相遇距西鎮(zhèn)20千米,正是乙第一次相遇前所走路程,則從出發(fā)至第二次相遇乙共走(20×3=)60(千米),第二次相遇時(shí)乙已從東鎮(zhèn)返回又走了15千米,所以,兩鎮(zhèn)的距離為(20×3-15=)45(千米)

例3 甲乙兩人同時(shí)從東鎮(zhèn)出發(fā),到相距90千米的西鎮(zhèn)辦事,甲騎自行車每小時(shí)行30千米,乙步行每小時(shí)行10千米,甲到西鎮(zhèn)用1小時(shí)辦完事情沿原路返回,途中與乙相遇。問(wèn)這時(shí)乙走了多少千米?

解法一 東西兩鎮(zhèn)相距90千米,甲每小時(shí)行30千米,共需(90÷30=)3(小時(shí))。

  連辦事共用了(3+1=)4(小時(shí))。

  乙每時(shí)行10千米,4小時(shí)共行(10×4=)40(千米)。

  這時(shí)兩人相距(90-40=)50(千米),兩人正好同時(shí)從 A、B相向而行,其相遇時(shí)間為(50÷(30+10)=)1.25(小時(shí))。于是乙從出發(fā)至相遇經(jīng)過(guò)了(4+1.25

  因此,共走了10×5.25=52.5(千米)。

解法二 根據(jù)題意可知甲從東鎮(zhèn)到西鎮(zhèn),返回時(shí)與乙相遇(乙未到西鎮(zhèn),無(wú)返回現(xiàn)象),故兩人所行路程總和為(90×2=)180(千米),但因甲到西鎮(zhèn)用了1小時(shí)辦事。倘若甲在這1小時(shí)中沒(méi)有停步(如到另一地方買東西又回到西鎮(zhèn),共用1小時(shí)),這樣兩人所行總路程應(yīng)為:

  90×2+30=210(千米),又因兩人速度和為30+10=40(千米),故可求得相遇時(shí)間為:(210÷40=)5.25(小時(shí)),則乙行了(10×5.25=)52.5(千米)。

例4 快慢兩車同時(shí)從甲乙兩站相對(duì)開(kāi)出,6小時(shí)相遇,這時(shí)快車離乙站還有240千米,已知慢車從乙站到甲站需行15小時(shí),兩車到站后,快車停留半小時(shí),慢車停留1小時(shí)返回,從第一次相遇到返回途中再相遇,經(jīng)過(guò)多少小時(shí)?

解法一 240÷6=40(千米)(慢車速度)

  40×15=600(千米)(甲乙兩站距離)

  (600-240)÷6=60千米(快車速度)

  快車第一次相遇后繼續(xù)前進(jìn)至乙站,又開(kāi)了(240÷60=)4(小時(shí)),連停留時(shí)間共用了4.5小時(shí)。

  慢車第一次相遇后,向前開(kāi)了4.5小時(shí),應(yīng)行(40×4.5=180(千米),到A處,這樣慢車距離甲站還有(600-240-180=)180(千米),如繼續(xù)開(kāi)到甲站,加上停留時(shí)間,還要用(180÷40+1=)5.5(小時(shí))。

  在這5.5小時(shí)中,快車又從乙站返回開(kāi)至B處,距甲站為(600-60×5.5=)270(千米)。

  這時(shí)就相當(dāng)于兩車從相距270千米的兩地(甲站和B處)同時(shí)相向開(kāi)出,則可求出其相遇時(shí)間為:270÷(60+40)=2.7(小時(shí))

  最后,求得慢車從第一次相遇到返回途中再相遇所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為(4.5+5.5+2.7=)12.7(小時(shí)),即為問(wèn)題所要求的。

解法二 根據(jù)往返相遇問(wèn)題的特征可知,從第一次相遇到返回途中再相遇,兩車共行的路程為甲乙兩站距離的2倍,再根據(jù)例3解法二的設(shè)想方法,即假設(shè)快車不在乙站停留0.5小時(shí),慢車不在甲站停留1小時(shí),則兩車從第一次相遇到第二次相遇所行總路程為600×2+60×0.5+40×1=1270(千米),故此期間所經(jīng)時(shí)間為1270÷(60+40)=12.7(小時(shí))

  通過(guò)以上幾例分析,不難看出解法二甚為簡(jiǎn)便,這是由于靈活運(yùn)用往返行程問(wèn)題的基本特征所致。

來(lái)源:網(wǎng)友投稿 作者:樊善平

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