第十三讲 行程中的基本关系和平均速度
行程问题在小学奥数体系中的地位:我在2009年初做过一个统计,(尽可能搜罗了杯赛和小升初试题,以五六年级为主)满分按100分计算,行程占21分;总题数按10道题目计算,行程占1.8道题。由此可见学好行程的重要。本讲是行程的基础与入门,从四年级开始将系统学习行程。高年级的很多孩子有些畏惧行程问题,我觉得其中一个重要原因是基础打得不够牢固,所以希望孩子们从现在起打好基础,将来难度慢慢加深才能游刃有余。
基本公式:路程=速度×时间
时间=路程÷速度
速度=路程÷时间
(注意速度的单位)
基本概念的例题略。
一、平均速度
一人行程的两个考点:平均速度;变速变道。变速变道将在今后学习。
平均速度=总路程÷总时间
平均速度一般情况下不等于速度的平均数,只有当每段时间相等时二者数值才相等(如例4)。对于超常班的孩子,当路程有具体数值时孩子一般不会出错,如例2及超常班学案1,学案2;而当路程没有具体数值时有些孩子常犯的错误就是取速度的平均数,如例3,超常123班学案1,学案2。
例2:驾驶员以每小时30千米的速度行驶了90千米到达某地,返回时每小时行驶45千米,求驾驶员往返全程的平均速度。
分析与答:平均速度=总路程÷总时间
“往”的时间:90÷30=3(小时)
“返”的时间:90÷45=2(小时)
总时间:3+2=5(小时)
总路程:90×2=180(千米)
平均速度:180÷5=36(千米/小时)
练习:超常学案2:从A到B是6千米的下坡路,从B
到C是4千米平路,从C到D是4千米上坡路。小张步行,
下坡的速度都是6千米/小时,平路的速度都是4千米/小时,
上坡速度都是2千米/小时。问A到D的平均速度?
分析与答:(6+4+4)÷(6÷6+4÷4+4÷2)=3.5(千米/小时)
例3:胡老师骑自行车过一座桥,上桥速度为每小时12千米,下桥速度为每小时24千米,而且上桥和下桥所经过的路程相等,中间也没有停顿,问这个人骑车过这座桥的平均速度是多少?
兽兽门说的是什么事分析与答:本题和上题的区别是路程没告诉具体数值。这时通常选用所有速
度的一个公倍数设成路程。(本题上桥和下桥所经过的路程相等,将这个路程设为24千米。)原因如下:当路程设为24千米时,上桥时间为24÷12=2小时,为整数,下桥时间为24÷24=1小时,为整数。
选用所有速度的一个公倍数设成路程时,所有的时间都是整数,好算。
上桥时间为24÷12=2小时,
下桥时间为24÷24=1小时,
总时间:2+1=3小时
总路程:24×2=48千米
平均速度:48÷3=16千米/时
小结:(1)求平均速度,当路程没有具体数值时有些孩子常犯的错误就是取速度的平均数,如一些孩子开始时会求得(12+24)÷2=18;
(2)公倍数的概念:在两个或两个以上的自然数中,如果它们有相同的倍数,这些倍数就是它们的公倍数。这些公倍数中最小的,称为这些整数的最小公倍数。
如:4的倍数:4,8,12,16,20,24,28,……
6的倍数:6,12,18,24,30,……
4和6的公倍数:12,24,……
4和6的最小公倍数:12
(3)求平均速度,当路程没有具体数值时,通常选取所有速度的一个公倍数设成路程。(最好是设最小公倍数)
由于最小公倍数的求法我们在五年级才回开始系统学习,因此只需到一个公倍数就可以。最小公倍数孩子们凭数感还是到的。两个数的乘积一定是它们的公倍数。
练习:超常123班学案1:汽车上山速度为30千米/小时,下山速度为60千米/小时,上下山路程相等,求平均速度。
分析与答:设路程为60千米,
60×2÷(60÷30+60÷60)=40千米/时
超常123班学案2(杯赛真题):一只蚂蚁沿等边三角形
的三条边由A点开始爬行一周,在三条边上它每分钟分别爬
行11厘米,33厘米,22厘米,它爬行一周平均每分钟爬行
多少厘米?
分析与答:设等边三角形边长为66厘米,
总路程:66×3=198厘米,
总时间:66÷11+66÷22+66÷33=11分
平均速度:198÷11=18厘米/分钟。
例4:一辆汽车从甲地出发到300千米开外的乙地去,前120千米的平均速度为40千米/时,要想使这辆汽车从甲地到乙地的平均速度为50千米,剩下的路程应以什么速度行驶?
分析与答: 行程问题一个重要方法就是画图分析。
速度=路程÷时间;求平均速度一定对应的路程与时间。
路程易得:300‐120=180千米
时间可用计划总时间‐已用时间来求:
计划总时间:300÷50=6(小时)
已用时间:120÷40=3(小时)
余下时间:6‐3=3(小时)
剩下路程的平均速度:180÷3=60(千米/时)
作业6:汽车往返于A、B两地,去时速度为40千米/时,要想来回平均速度为48千米/时,回来的速度应为多少?
分析与答:本题和上题的区别仍是路程没告诉具体数值。
设A、B两地的路程为240千米(速度40和48的一个公倍数,其他亦可) 来回总时间:240×2÷48=10小时
去时时间:240÷40=6小时
回来时间:10‐6=4小时
回来速度:240÷4=60千米/时
例5(杯赛真题):一天,红太狼和灰太狼同时从野猪林出发,到天堂镇。红太狼一半路程溜达,一半路程奔跑;灰太狼一半时间溜达,一半时间奔跑。如 果它们溜达的速度相同,奔跑的速度也相同,则先到达天堂镇的是__。
分析与答:溜达的速度相同,说明相同的时间它们走的路程一样;
奔跑的速度相同,说明相同的时间它们跑的路程一样。
灰太狼一半时间溜达,一半时间奔跑,说明没到中点就开始跑。
如图所示,AD段都溜达,时间一样;
CB段都奔跑,时间一样;
只有DC段,红太狼溜达,灰太狼奔跑,灰太狼快些,因此灰太狼先到。
二、相遇与追及
多人行程离不开相遇与追及。任何多人复杂模型都要用到。
基本公式:路程=速度×时间
时间=路程÷速度
速度=路程÷时间
相遇问题:路程和=速度和×相遇时间
相遇时间=路程和÷速度和
速度和=路程和÷相遇时间
追及问题:路程差=速度差×追及时间
追及时间=路程差÷速度差
速度差=路程差÷追及时间
本讲例题以相遇问题为主。
(一)相遇问题:
例6:梨和桃约好见面,梨每小时走200千米,桃每小时走150千米,它们同时出发2小时后还相距500千米,则梨和桃开始时的距离是多少?
分析与答:如图所示,(200+150)×2+500=1200千米。
陈美琪老公注意:相距和还相距的差别,一般而言,相距有两种情况,一种是相遇前的情况,一种是相遇后的情况。
超常学案3:甲乙两列火车从相距770千米的两地相向而行,甲车每小时行45千米,乙车每小时行41千米,乙车先出发两小时后,甲车才出发。甲车行几小时后与乙车相遇?
分析与答:相遇时间=路程和÷速度和,速度和已知,关键是路程和。
如图所示,路程和:770‐2×41=688千米
相遇时间:688÷(45+41)=8小时
超常123班学案3:甲乙两车分别从相距360千米的A、B两城同时出发,相对而行,已知甲到达B城需4
彝族的火把节小时,乙到达A城需12小时,问:两车出发后多长时间相遇?
分析与答:相遇时间=路程和÷速度和,路程和已知,关键是速度和。
甲速:360÷4=90千米/时;乙速:360÷12=30千米/时。
速度和:90+30;相遇时间:360÷(90+30)=3小时
例7:两列火车相距100英里,在同一轨道上相向行驶,速度都是每小时50英里。火车A前端有一只蜜蜂以每小时100英里的速度飞向火车B,遇到火车B 以后,立即回头以同样的速度飞向火车A。遇到火车A后,又回头飞向火车B,速度始终保持不变,如此下去,直到两列火车相遇时才停止。假设蜜蜂回头转身的时间忽略不计,那么,这只蜜蜂一共飞了多少英里的路?
分析与答:本题乍一看孩子会觉得难,是因为孩子的思维局限在局部,进入了这样一个误区,就是想具体分析清楚蜜蜂的飞行过程,分段算出路程,再算出路程之和。而本题如果从整体的角度分析,就会非常简单。
张柏芝母亲路程=速度×时间,这是求路程最根本的公式。
本题蜜蜂速度不变,始终是每小时100英里,并且蜜蜂回头转身的时间忽略不计。所以关键就是求出
蜜蜂飞行的时间!而蜜蜂飞行始于火车出发,止于火车相遇,所以蜜蜂飞行的时间就是火车相遇的时间。
火车相遇时间:100÷(50+50)=1小时;
蜜蜂路程:100×1=100英里。
学案4:李明和王亮同时从两地骑车相向而行,李明每小时行18千米,王亮每小时行16千米,两人相遇时距距全程中点3千米,问全程长多少千米?
分析与答:路程和=速度和×相遇时间,关键是求相遇时间。
李明比一半多3千米,王亮比一半少3千米,
相遇时李明比王亮多走了3×2=6千米(易错!)
每小时多走18‐16=2千米,
相遇时间为6÷2=3小时;
全程:(18+16)×3=102千米。扇形的周长
例8:大头儿子的家距学校3000米,小头爸爸从家去学校,大头儿子从学校回家,他们同时出发,小头爸爸每分钟比大头儿子多走24米,50分钟后两人相遇,那么大头儿子的速度是每分钟多少米?生活中最常见纳米技术
分析与答:速度和=路程和÷相遇时间=3000÷50=60米/分,
速度差已知为24米/分,
为和差问题,爸爸速度:(60+24)÷2,儿子速度:(60‐24)÷2=18/分