思维导引12讲
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北京名师状元国际教育 名师面对面 顺利上重点 精品五人班
教务 86543067 人大附校区 86307303 中关村 82522461 世纪城 51987208
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◇第12讲◇行程问题(Ⅱ)
【内容概述】
具有时钟形式的行程问题,综合性较强的行程问题,运动过程中通常包括变速、转向或依据某种规律,解题时要注意发挥图示的辅助作用,并需要恰当选择关键点分段加以考虑,与设计优化方案相结合的行程问题。
【典型问题】
◈挑◈战级数:★★
北京市第十一届“迎春杯”数学竞赛·决赛第二题第4题
1.有一座时钟现在显示10时整,那么经过多少分钟,分针与时针第一次重合;再经过多少分钟,分针与时针第二次重合?
【分析与解】在10点时,时针所在位置为刻度10,分针所在位置为刻度12;当两针重合时,分针必须追上50个小刻度,设分针速度为“1”,有时针速度为“121”,于是需要时间:50÷(1-121)=54116.
所以,再经过54116分钟,时针与分针第一次重合。
第二次重合显然为12点整,所以再经过(12-10)×60-54116=65115分钟,时针与分针第二次重合。
评注:标准的时钟,每隔65115分钟,时针与分针重合一次。
我们来熟悉一下常见钟表(机械)的结构:
一般时钟的表盘大刻度有12个,即为小时数;小刻度有60个,即为分钟数。
所以时针一圈需要12小时,分针一圈需要60分钟(1小时),时针的速度为分针速度的121。如果设分针速度为单位“1”,那么时针的速度为“121”。
◈挑◈战级数:★★★
2. 8时到9时之间时针和分针在“8”的量变,并且两针所形成的射线到“8”的距离相等。问这时是8时多少分?
【分析与解】 8点整的时候,时针较分针顺时针方向多40格,设在满足题意时,时针走过x格,那么分针走过40-x格,所以时针、分针共走过x+(40-x)=40格
于是,所需时间为40÷(1+121)=361312分钟,即在8点361312分钟为题中所求时刻。
◈挑◈战级数:★★★
3.某人下午六时多外出买东西,出门时看手表,发现表的时针和分针的夹角为110,7时前回家时又看手表,发现时针和分针的夹角仍是110。那么此人外出多少分钟?
【分析与解】如下示意图,开始分针在时针左边110位置,后来追至时针右边110位置。
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图未画
于是,分针追了110+110=220,对应6220格。
所需时间为6220÷(1-121)=40分钟。所以此人外出40分钟。
评注:通过上面的例子,看到有时是将格数除以(1+121),有时是将格数除以(1-121),这是因为有时格数是时针、分针共同走过的,对应速度和;有时格数是分针追上时针的,对应速度差。
对于这个问题,大家还可以将题改为:“9点多钟出去,9点多钟回来,两次的夹角都是110”,答案还是40分钟。
◈挑◈战级数:★★★★
第十三届“迎春杯”数学竞赛·决赛第四题第1题
4.甲、乙两车分别从A,B两地同时出发相向而行,6小时候相遇在C点,如果甲车速度不变,乙车每小时多行5千米,且两车还从A,B两地同时出发相向而行,则相遇地点距C点12千米;如果乙车速度不变,甲车每小时多行5千米,且两车还从A,B两地同时出发相向而行,则相遇地点距C点16千米。甲车原来每小时行多少千米?
【分析与解】方法一:(12+16)÷5=5.6小时,1÷5.6=285。
AB=5÷(285-61)=420(千米),420÷6=70(千米)
甲车原来每小时走70×161212=30(千米)
方法二:设甲、乙两人原来的速度分别为x千米/时,y千米/时,那么AC=6x,BC=6y,
在第二、三次相遇中利用甲、乙两人所用时间相等,可得方程组:
5126126yyxx
x=30
yyxx1665166,交叉相乘,解得 y=40
即甲原来的速度是每小时30千米。
方法三:设第一次改变速度,甲、乙相遇在D点,第二次改变速度,甲、乙相遇在E点
在第二次相遇中,假设走满6小时,甲走到了C点,乙则走到了F点,FC长: 5×6=30(千米)FD=30-12=18(千米)
所以乙提速5千米/时后,甲、乙速度比为DC:DF=12:18=2:3.
图未画
同样的,在第三次相遇中,假设走满6小时,乙走到了C点,甲则走到了G点,CG长:5×6=30(千米),EG长:30-16=14(千米),所以甲提速5千米/时后,甲、乙速度比为EG:CE=14:16=7:8. 北京名师状元国际教育 名师面对面 顺利上重点 精品五人班
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设甲原来速度为x千米/小时,乙原来速度为y千米/小时,则
325yx
30x
875yx,
解得 40y。即甲原来的速度为每小时30千米。
◈挑◈战级数:★★★
1995年全国小学数学奥林匹克·决赛B卷第12题
5.甲、乙两人同时从山脚开始爬山,到达山顶后就立即下山,他们两人的下山速度都是各自上山速度的1.5倍,而且甲比乙速度快。两人出发后1小时,甲与乙在离山顶600米处相遇,当乙到达山顶时,甲恰好到半山腰。那么甲回到出发点共用多少小时?
【分析与解】将上山甲、乙速度分别记为a、b;则下山时甲、乙速度为1.5a、1.5b。
图未画
用h表示山顶到山脚的距离,
由右图知bhahah5.15.0,即有4b=3a。
由左图知:bhaah6005.1600,即:75.06005.1600hh;得h=3600米。
即山顶到山脚的距离为3600米。
再变回到“甲下山速度是上山速度的1.5倍”。由1小时后,甲距山脚还有3600-600=3000米知,甲到山脚还需3000÷(4000×1.5)=0.5小时。
所以甲自出发到回到山脚共用1+0.5=1.5小时。
◈挑◈战级数:★★★
第十届“迎春杯”数学竞赛·决赛第二题第9题
6.男、女两名田径运动员在长110米的斜坡上练习跑步(坡顶为A,坡底为B)。两人同时从A点出发,在A,B之间不停地往返奔跑。已知男运动员上坡速度是每秒3米,下坡速度是每秒5米,女运动员上坡速度是每秒2米,下坡速度是每秒3米,那么两人第二次迎面相遇的地点离A点多少米?
【分析与解】开始下山时,男运动员的速度大于女运动员的速度,有男运动员到达坡底B所需时间为110÷5=22秒,此时女运动员才跑了22×3=66米。
现在女运动员的速度不变,还是每秒3米,而男运动员将从B上坡到A,速度变为每秒3米,男、女运动员的距离为110-66=44米,所以当男运动员再跑44÷(3+3)×3=22米后男女运动员第一次迎面相遇,相遇点距B地22米,如图所示。(本题4图所标注数字均是距坡底B的距离数)
B 22 第一次相遇 110 A
◆ ● ◆
男 女 北京名师状元国际教育 名师面对面 顺利上重点 精品五人班
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傲城 84920977 万柳 82860261 天秀62827601 茉莉园 82409188
所以当女运动员到达坡底B时,男运动员又跑了22米,即到达距B地44米的地方,如下图所示。
B 44 110 A
◆
● ◆
女 男
2 3
此后,女运动员从坡底B上坡到A,速度变为每秒2米,男运动员的速度还是每秒3米,所以当男运动员再跑110-44=66米到达坡顶A时,女运动员才跑了66÷3×2=44米,即距离坡底B地44米的地方,如下图所示。
B 44 110 A
◆ ● ◆
女 男
2 5
这时,女运动员的速度不变还是每秒2米,而男运动员的速度变为每秒5米,男、女运动员相距110-44=66米,所以当男、女运动员第二次相遇时,男运动员又跑了66÷(5+2)×5=4771米,如下图所示.
B 第二次相遇
7440 110 A
◆ ● ◆
女 男
2 5
即第二次相遇的地点距A点4771米。
◈挑◈战级数:★★
7.某人沿电车线路行走,每12分钟有一辆电车从后面追上,每4分钟有一辆电车迎面开来。假设两个起点站的发车间隔是相同的,求这个发车间隔。