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[奧數(shù)課堂]往返行程問題的解法探討

來源:育路教育網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2011-07-26 14:38:23

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

    例1 甲乙兩輛汽車分別從相距63千米處的礦山與堆料場運(yùn)料同時(shí)相向開出,
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)過多少時(shí)間?

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

    由圖可見,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)雜的往返行程問題化難為易,解法化繁為簡。

    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)從甲乙兩站相對開出,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)過的時(shí)間為(4.5+5.5+2.7=)

    12.7(小時(shí)),即為問題所要求的。

    解法二根據(jù)往返相遇問題的特征可知,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))

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

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