在一條公交線路上,有一個行人、一輛電瓶車和一輛公共汽車從公交車起始站同時同向出發,其中電瓶車的速度是行人速度的4倍。
已知每隔一段時間就會有一輛公交車從起始站出發。每隔10分鐘有一輛公共汽車超過行人,每隔15分鐘有一輛公共汽車超過電瓶車。
請問,每隔多長時間就會有一輛公共汽車從起始站開出?公共汽車的速度是行人速度的多少倍?(假設行人、電瓶車、公共汽車一直都是勻速運動)
為了簡化解題的過程,我們這裡只探索當第二輛公共汽車超過行人以及超過電瓶車的情況(第一輛公共汽車由於跟行人和電瓶車一起出發,因此已經揚長而去了)。
Part 1
現直接假設行人的速度為1,那麼電瓶車的速度就是4,同時假設公共汽車的速度為V;另外,再假設每隔時間T,就會有一輛公共汽車從起始站開出。
先來分析公共汽車超過行人的過程:
當行人、電瓶車以及公共汽車從起始站同時出發後,
經過了10分鐘,第二輛公共汽車從後行使過來,超過了行人
。
這時候,
行人一共走了10分鐘的時間
;行人的速度是1,則
10分鐘內走過的路程是10*1=10
。
第一輛公共汽車開出後,經過時間T,第二輛公共汽車才從起始站出發,因此,
第二輛公共汽車只行使了(10-T)分鐘的時間
。根據公共汽車的速度V,公共汽車在這段時間裡一共行使了
(10-T)*V的路程
。
公共汽車追上了行人,也就是說,這段時間內,行人走的路程與公共汽車行使的路程是相同的,用等式可以這樣表示:
(10-T)*V=10
。
Part 2
接下來分析公共汽車超過電瓶車的情況:
從起始站同時出發後,
經過了15分鐘,第二輛公共汽車超過了電瓶車
。
此時,
電瓶車開了15分鐘的時間
;電瓶車的速度是4,那麼,
15分鐘內電瓶車一共開了15*4=60的路程
。
第二輛公共汽車是在第一輛公共汽車開出後,經過時間T,才從起始站出發,因此,
第二輛公共汽車只行使了(15-T)分鐘的時間
,在這段時間裡,一共往前開了
(15-T)*V的路程
。
15分鐘後公共汽車追上了電瓶車,則經過這段時間,電瓶車開過的路程與公共汽車行使的路程是相同的,用等式表示如下:
(15-T)*V=60
。
結合兩個等式,(10-T)*V=10 & (15-T)*V=60,可計算出
T=9,V=10
。
因此,每隔9分鐘就會有一輛公共汽車從起始站開出,且公共汽車的速度是行人速度的10倍。
Part 3
上述過程我們採用了取巧的方法,雖然順利解答出了題目,但是為了解答的完整以及完美,我將用老老實實的解題方法重新解答一遍。
首先需要對幾個未知因素進行假設。這裡,假設行人的速度是v,公共汽車的速度是V,那麼電瓶車的速度就是4v;並假設每隔一段時間T分鐘,就會有一輛公共汽車從起始站開出。
行人、電瓶車、公共汽車一起出發後,經過了一段時間,行人發現此時已經有n輛公共汽車超過了他,那麼,
超過他的第n輛公共汽車,比行人晚出發了nT分鐘
;而此時
行人已經走了10n分鐘,一共走過了10nv的路程
。由此可列出第一個等式:
(10n-nT)*V=10nv
同理,當電瓶車發現已經有n輛公共汽車超過他的時候,
超過他的第n輛公共汽車,比電瓶車晚出發nT分鐘
;此時,
電瓶車開了15n分鐘,一共行使了15n*4v=60nv的路程
。由此可列出第二個等式:
(15n-nT)*V=60nv
結合兩個等式,可以得知,
T=9,V=10 v
。
黑貓白貓,能抓老鼠的就是好貓。數學解題方法也是一樣,不管是投機取巧,還是老實規矩,只要能順利得出準確的答案,那就是好方法。
能用猜的,千萬別用算的;能用說的,千萬別用寫的!
【頭腦風暴】
1、在行使線路上,有一個行人、一輛腳踏車和一輛公共汽車從公交車起始站同時同向出發,其中腳踏車的速度是行人速度的3倍。已知每隔一段時間就會有一輛公共汽車從起始站出發。每隔10分鐘有一輛公共汽車超過行人,每隔20分鐘有一輛公共汽車超過腳踏車。當公共汽車第一次超過行人的時候,腳踏車已經比行人多往前行使了2000米。請問,每隔多長時間就會有一輛公共汽車從起始站開出?行人、腳踏車、公共汽車的速度分別是多少?(假設行人、電瓶車、公共汽車一直都是勻速運動)
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