第四讲 行程问题综合
有一个周长40米的圆形水池,甲沿着水池边散步,每秒钟走1米;乙沿着水池边跑步,每秒钟跑3.5米。甲、乙两人从同一地点同时出发,同向而行。当乙第8次追上甲时,他还需要跑多少米才能回到出发点?
【解析】乙第8次追上甲时,比甲多跑了40×8=320米。两人的速度差是3.5-1=2.5米/秒,因此从出发到乙第8次追上甲,一共经过了320÷2.5=128秒。这段时间内乙一共跑了3.5×128=448米。而由448÷40=11……8可知,乙一共跑了11圈还多8米,那么还要跑40-8=32米才能回到出发点。
解答:还需要跑32米才能回到出发点。
如图,一个正方形房屋的边长为10米。甲、乙两人分别从房屋的两个墙角同时出发,沿顺时针方向前进。甲每秒行5米,乙每秒行3米。问:出发后经过多长时间甲第一次看见乙?
【解析】开始时甲落后乙10×2=20米,那么此时两人走了10÷2=5秒。于是甲走了5×5=25米,位于CD中点处,而乙走了3×5=15米,位于AD中点处。由于甲比乙快,那么当甲走到左侧边的起点时,乙仍在左侧边上,这时甲第一次看见乙。那么甲从下底边的中点处再花1秒钟走5米,就能第一次看见乙。由此可知,经过5+1=6秒钟,甲才能第一次看见乙。
解答:出发后经过6秒甲第一次看见乙。
如图,学校操场的400米跑道中套着300米小跑道,大跑道与小跑道有200米路程相重。甲以每秒6米的速度沿大跑道逆时针方向跑,乙以每秒4米的速度沿小跑道顺时针方向跑,两人同时从两跑道的交点A处出发,当他们第二次在跑道上相遇时,甲共跑了多少米?
【解析】当甲从A点跑到B点的时候,正好跑了大跑道的一半。而乙的速度比甲慢,所以他肯定还不到B点,假设他此时所在的点为C。
甲和乙第一次相遇在BC之间.考虑他们谁先回到A点。甲绕大跑道跑了一圈,需要秒。而乙绕小跑道跑了一圈需要300÷4=75秒。也就是说,甲比乙先到A点。当甲到达A点时,乙还没有到A点。于是当乙跑回A点的时候,甲又跑离A点米。设甲跑到了D点。
那么甲再跑到B点时,乙也不可能到达B点,不妨设乙跑到了E点。因此第二次相遇在BE之间。
那么甲乙分别从D,A出发,第二次相遇,共跑了400-50=350米,花了350÷(6+4)=35秒。于是甲从最开始算起,一共跑了400+50+35×6=660米。
解答:甲一共跑了660米。
甲、乙两人从两地相向而行,经过6小时相遇于A点,如果两人回到原来的出发地,甲速度不变,乙每小时加快5千米,在距离A点12千米处相遇。如果两人再回到原地,乙速度不变,甲每小时加快5千米,在距离A点16千米处相遇。甲、乙两人原来的速度分别是多少?
【解析】这道题条件变化多,数量关系复杂,从字面上很难理顺数量间的关系。如果画出线段图,思路就豁然开朗了。
从图中可以很清楚地看出:第二次与第一次比较,甲速度不变,乙每小时加快5千米,结果在距离A点12千米的B点处相遇;第三次与第一次比较,乙速度不变,甲每小时加快5千米,在距离A点16千米的C点处相遇。第三次与第二次比较,甲、乙两人的速度和没有变,所以从出发到相遇时所用的时间不会变。
在同样的时间里,甲第三次比第二次每小时多行5千米,一共多行了12+16=28千米,所以从出发到相遇所用的时间是28÷5=5.6小时。第一次与第二次相比,甲的速度没有变,甲第一次比第二次多行了12千米,多用了6-5.6=0.4小时,所以,甲原来的速度是12÷0.4=30千米/小时。同样,第三次与第一次比,乙的速度没有变,乙第一次比第三次多行了16千米,也多用了0.4小时,所以乙原来的速度是16÷0.4=40千米/小时。
解答:原来甲的速度是30千米/小时;乙的速度是40千米/小时。
如图,甲、乙两人绕着一个正方形的房子玩捉迷藏,正方形ABCD的边长为24米,甲、乙都从A点出发逆时针行进。甲出发时,乙要靠在A点的墙壁上数10秒后再出发。已知甲每秒跑4米,乙每秒跑6米,请问:乙出发几秒后第一次看到甲?
【解析】乙出发时与甲的距离是4×10=40米。若乙与甲的距离超过正方形的边长,则乙不可能看到甲。从乙出发到与甲的距离正好等于正方形的边长,需要(40-24)÷(6-4)=8秒。此时乙走了6×8=48米,恰好走到C处,甲在B点处,刚好能看到。
解答:乙出发8秒后第一次看到甲。
如图,甲、乙两人绕着一个正方形的房子玩捉迷藏,正方形ABCD的边长为24米,甲、乙都从A点出发逆时针行进。甲出发时,乙要靠在A点的墙壁上数10秒后再出发。已知甲每秒跑4米,乙每秒跑6米,且每人每到达一个顶点都需要休息3分钟。请问:乙出发几秒后第一次看到甲?
【解析】甲走一条边需要24÷4=6秒,然后在顶点处休息3秒,乙走一条边需要24÷6=4秒,然后在顶点处休息3秒。甲比乙早出发10秒,但他每走一条边都要比乙多用2秒钟。因此甲比乙早2秒走完第4条边,在顶点处休息时被乙追上。乙第一次追上甲的时候是他刚在第4条边的时候,需要的时间是4×4+3×3=35秒。
如图,正方形的边长是100米,甲、乙两人同时从A、B沿图中所示的方向出发,甲每分钟走75米,乙每分钟走65米,且每人每到达一个顶点都需要休息2分钟,求甲从出发到第一次看见乙所用的时间。
【解析】甲第一次看见乙,必定是甲走到某个顶点时,而乙还没有离开下一个顶点。设甲走过a条边时第一次看到乙,则甲刚跑完这条边需要100a÷75+2(a-1)分钟。此时乙刚走了a-1条边,乙离开这条边需要100(a-1)÷65+2(a-1)分钟。按照题意有100a÷75+2(a-1)≤100(a-1)÷65+2(a-1),解得a≥7.5。因此甲跑的第8条边时第一次看到乙,需要的时间是100×8÷75+2(8-1)=24分钟。
解答:甲从出发到第一次看见乙所用的时间为24分钟。
甲、乙两人在一条圆形跑道上锻炼。他们分别从跑道某条直径的两端同时出发,相向而行。当乙走了100米时,他们第一次相遇。相遇后两人继续前进,在甲走完一周前60米处第二次相遇。求这条圆形跑道的周长。
【解析】如图,从出发到第一次相遇,甲和乙一共走了AB这一段,正好是周长的一半;从第一次相遇到第二次相遇,甲和乙一共走了整个周长.后一阶段的总路程是前一阶段的2倍,所花时间也应该是前一阶段的2倍,那么甲、乙两人分别走的路程也应该是前一阶段的2倍。也就是说,CD是BC的2倍.所以CD=100×2=200米。那么乙一共走了100+100×2=300米。这段路程比场地的半周长多60米,那么场地的周长就是(300-60)×2=480米。
甲、乙两人在400米长的环形跑道上跑步。甲以每分钟300米的速度从起点跑出,1分钟后,乙从起点同向跑出,又过5分钟,甲追上乙。请问:乙每分钟跑多少米?如果他们的速度保持不变,甲还需要再过多少分钟才能第二次追上乙?
【解析】甲跑出1分钟后跑了300米,离起点还有100米,此时乙跑出,所以乙在甲前面100米。甲追乙的追及距离就是100米,因为用了5分钟追上,所以甲和乙的速度差是100÷5=20米/分,乙每分钟可以跑300-20=280米。甲第二次追上乙的时候,其实就是甲比乙又多跑了一圈,也就是说第二次的追及距离是400米。因此第二次的追及时间就是400÷20=20分钟。
解答:乙每分钟跑280米;甲还需要再过20分钟才能第二次追上乙。
四边形ABCD是一个边长为100米的正方形,甲、乙两人同时从A点出发,甲沿逆时针方向每分钟行75米,乙沿顺时针方向每分钟行45米。请问:两人第一次在CD边(不包括C、D两点)相遇,是出发以后的第几次相遇?
【解析】甲、乙的速度和为75+45=120米/分,总路程为100×4=400米,则他们第一次相遇的时间为400÷120分钟。此时甲走了75×(400÷120)=250米,即走到了BC的中点。从第一次到第二次相遇,和从出发到第一次相遇的情况相遇的情况相同。所以甲所走的路程应该还是250米。因此第二次相遇的地点就是D点。同样计算下去,第三次相遇的地点在AB中点,第四次相遇的地点在C点,第五次相遇的地点在AD中点,第六次相遇的地点在B点,第七次相遇的地点在CD中点。
解答:两人第一次在CD边上相遇,是出发以后的第七次相遇。
欧拉(Euler),瑞士数学家及自然科学家。1707年4月15日出生於瑞士的巴塞尔,1783年9月18日於俄国彼得堡去逝。欧拉出生於牧师家庭,自幼受父亲的教育,13岁时入读巴塞尔大学,15岁大学毕业,16岁获硕士学位。欧拉是18世纪数学界最杰出的人物之一,他不但为数学界作出贡献,更把数学推至几乎整个物理的领域。他是数学史上最多产的数学家,平均每年写出八百多页的论文,还写了大量的力学、分析学、几何学、变分法等的课本,《无穷小分析引论》、《微分学原理》、《积分学原理》等都成为数学中的经典著作。欧拉对数学的研究如此广泛,因此在许多数学分支学科中经常见到以他的名字命名的重要常数、公式和定理。