分享

外一则——记一道好玩的行程问题

 数学博士贼叉 2020-12-15

努力做最好的中小学数学教育公众号

来都来了,敬请关注“贼叉”,或者直接搜doubimather,逗逼数学人。

更加欢迎置顶。

最近看见一道好玩的行程问题,拿出来和大家一起分享一下。

不瞒大家,这个题目我做了好一会儿才搞定——因为题目太长了。在看解答之前,有兴趣的可以先自己做一遍试试。

题目长了,信息就多了,因此如何把这些信息用在解决问题上就显得至关重要。

之前我讲过,正经的数学题中的条件一定是刚刚好的,既不会多也不会少。所以我们要从这么长的题干中分析出能列等式的条件,这是当务之急。

首先,甲乙是相向而行的,相遇后乙原地不动,甲继续走;然后甲乙一起走,然后到了目的地后立即折返,又相遇,这就是整个过程的精简版。

然后上面这张图中的折线段表示两人之间的距离。这里的折线段分成五段,有的平坦有的陡峭,用行话说叫斜率的绝对值各不相等。

这代表着什么?我们先来看0分钟的时候,意味着两个人将动未动,此时两人的距离就是AB之间的距离,当两人碰面时,距离为0,即第一条折线段的末端。

这条折线段上有两个点是有数值标记的,第一个表示两人走了5分钟的时候相距980米,所以我们假设AB之间距离为s,乙的速度为x的话,很容易得到:

s-5×(60+x)=980

两人相遇时走过的路程恰好就是整段距离,但是相遇时的时间是不知道的,因此根据缺什么设什么的要求,假设相遇的时两人用了t分钟,那么可以得到

(60+x)×t=s

两个方程但是有三个未知数,说明我们还少一个方程,很显然最后这个方程一定是对应到31分钟相距1180米这个点上了。

最后这个方程该怎么列呢?

这个1180米有几种可能:一是甲走到B然后折返,此时乙还没走到A;二是甲还没到B,乙还没到A;三是甲走到B然后折返,乙走到A折返;四是甲还没到B,乙到了A折返。 

这四种都是可能的。

那方程该怎么列?

这四种里肯定有几种是不合理的,关键是如何甄别出来?

再回头看图。图中一定有什么东西被我们遗漏了的。

除了标记出来的两个点之外,就只有五条线段的陡峭程度了。事实上,第一段比第二段陡峭,而第一段中是两个人相向而行,第二段中只有甲在走,也就是说当两个人相对速度越大,那么直线就越陡峭!

那这样第三段意味着乙干完活了,开始走了,此时甲乙两人应该是背道而驰,所以相对速度变大了,而第四段相对比较平坦,说明相对速度变小了,应该是其中一人到达了终点开始折返,而另一人尚未到达终点,第五段说明另一人也到达了终点并且开始折返了。

也就是说,上面提到的甲还没到B,乙还没到A以及甲走到B然后折返,乙走到A折返这两种情况排除了——不然第四段的相对速度变小无法解释。

接下来,是最难的判断部分了:究竟是甲走到B然后折返,此时乙还没走到A还是甲还没到B,乙到了A折返呢?

如果是甲走到B然后折返,此时乙还没走到A,我们可以列出式子:

17x-(1860-s)=1180;

如果是甲还没到B,乙到了A折返,我们可以列出式子:

1860-(17x-s)-1180

第一种情况解得x=80,s=1680,而第二种情况x=490/3,s=6290/3.

看着都应该是第一种情况。

但是怎么给出一个合理的解释呢?

我们再回到图中:如果是第二种情况,由于乙到了A点,此时甲还未到达B点,又由于乙的速度大于甲的速度,因此两人之间的距离在第三段结束时应该达到最大,而在第四段开始时,两人之间的距离开始缩小!这就和图形矛盾了,如果是这种情况,第四段应该掉头向下,而不是缓慢上升!因此只能是前一种情况。

根据x=80,s=1680,我们马上得到了t=12.

所以乙走到A用了1680/80+14=35分钟,而甲走完全程需要1680/60=28分钟,当乙走到A的时候,甲已经从B折返回来了7分钟,共计420米,总路程还剩下1260米。

所以两人再次碰面时,走了35+1260/(80+60)=44分钟,也就是甲再44分钟之后开始执行任务。

整个分析过程跌宕起伏,还是挺有意思的,而且还设置了迷惑条件,即两人相遇的时间其实无关紧要,可以不求,对于第四段中两人相距1180米的分析可谓是本题的点睛之处,细细品味,这个题目对于考察学生的分析能力是比较到位的。

关注贼老师

好好学习

天天向上

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多