行程问题基础
教学目标
1.行程的基本概念,会解一些简单的行程题.
2.掌握单个变量的平均速度问题及其三种基本解题方法:“特殊值法”、“设而不求法”、“设单位1法” 3.利用对比分析法解终(中)点问题 知识点拨:
一、s、v、t探源
我们经常在解决行程问题的过程中用到s、v、t三个字母,并用它们来分别代表路程、速度和时间。那么,为什么分别用这三个字母对应这三个行程问题的基本量呢?今天我们就一起了解一下。表示时间的t,这个字母t代表英文单词time,翻译过来就是时间的意思。表示速度的字母v,对应的单词同学们可能不太熟悉,这个单词是velocity,而不是我们常用来表示速度的speed。velocity表示物理学上的速度。与路程相对应的英文单词,一般来说应该是distance,但这个单词并不是以字母s开头的。关于为什么会用s来代表路程,有一个比较让人接受的说法,就是在行程问题的公式中,代表速度的v和代表时间的t在字母表中比较接近,所以就选取了跟这两个字母位臵都比较接近的s来表示速度。
二、关于s、v、t 三者的基本关系
速度×时间=路程 可简记为:s = vt 路程÷速度=时间 可简记为:t = s÷v 路程÷时间=速度 可简记为:v = s÷t
三、平均速度
平均速度的基本关系式为: 平均速度?总路程?总时间; 总时间?总路程?平均速度; 总路程?平均速度?总时间。 典型例题:
模块一、简单行程公式解题
【例 1】 韩雪的家距离学校480米,原计划7点40从家出发8点可到校,现在还是按原时间离开家,不
过每分钟比原来多走16米,那么韩雪几点就可到校?
【解析】 原来韩雪到校所用的时间为20分钟,速度为:480?20?24(米/分),现在每分钟比原来多走16
米,即现在的速度为24?16?40(米/分),那么现在上学所用的时间为:480?40?12(分钟),7点40分从家出发,12分钟后,即7点52分可到学校.
【巩固】 甲、乙两地相距100千米。下午3点,一辆马车从甲地出发前往乙地,每小时走10千米;
晚上9点,一辆汽车从甲地出发驶向乙地,为了使汽车不比马车晚到达乙地,汽车每小时最少要行驶多少千米?.
【解析】 马车从甲地到乙地需要100÷10=10小时,在汽车出发时,马车已经走了9-3=6(小时)。依题意,
汽车必须在10-6=4小时内到达乙地,其每小时最少要行驶100÷4=25(千米).
【巩固】 两辆汽车都从北京出发到某地,货车每小时行60千米,15小时可到达。客车每小时行50千米,
如果客车想与货车同时到达某地,它要比货车提前开出几小时?
【解析】 北京到某地的距离为:60?15?900(千米),客车到达某地需要的时间为:900?50?18(小时),
18?15?3(小时),所以客车要比货车提前开出3小时。
【巩固】 甲、乙两辆汽车分别从 A、B 两地出发相向而行,甲车先行三小时后乙车从 B 地出发,乙车
出发5 小时后两车还相距15千米.甲车每小时行 48千米,乙车每小时行 50千米.求 A、 B 两地间相距多少千米?
【解析】 在整个过程中,甲车行驶了 3+5= 8?(小时),行驶的路程为:48× 8 =384(千米);乙车行驶了 5 小
时,行驶的路程为: 50 ×5 =250(千米),此时两车还相距15 千米,所以 A 、 B 两地间相距:384+250+15 =649(千米).
【巩固】 一天,梨和桃约好在天安门见面,梨每小时走200千米,桃每小时走150千米,他们同时出发2小时后还相距500千米,则梨和桃之间的距离是多少千米?
【解析】 我们可以先求出2小时梨和桃走的路程:(200?150)?2?700(千米),又因为还差500千米,所以
梨和桃之间的距离:700?500?1200(千米).
【巩固】 两列火车从相距480千米的两城相向而行,甲列车每小时行40千米,乙列车每小时行42千米,
5小时后,甲、乙两车还相距多少千米?
【解析】 两车的相距路程减去5小时两车共行的路程,就得到了两车还相距的路程:
480?(40?42)??5?480?410?70(千米).
【巩固】 小白从家骑车去学校,每小时15千米,用时2小时,回来以每小时10千米的速度行驶,需
要多少时间?
【解析】 从家到学校的路程:15?2?30(千米),回来的时间 30?10?3(小时).
【例 2】 邮递员早晨7时出发送一份邮件到对面山里,从邮局开始要走12千米上坡路,8千米下坡路。
他上坡时每小时走4千米,下坡时每小时走5千米,到达目的地停留1小时以后,又从原路返回,邮递员什么时候可以回到邮局?
【解析】 法一:先求出去的时间,再求出返回的时间,最后转化为时刻。①邮递员到达对面山里需时间:
12÷4+8÷5=4.6(小时);②邮递员返回到邮局共用时间:8÷4+12÷5+1+4.6 =2+2.4+1+4.6 = l0(小时)③邮递员回到邮局时的时刻是:7+10-12=5(时).邮递员是下午5时回到邮局的。
法二:从整体上考虑,邮递员走了(12+8)千米的上坡路,走了(12+8)千米的下坡路,所以共用时间为:(12+8)÷4+(12+8)÷5+1=10(小时),邮递员是下午7+10-12=5(时) 回到邮局的。
【例 3】 一个人站在铁道旁,听见行近来的火车汽笛声后,再过57秒钟火车经过他面前.已知火车汽笛时离
他1360米;(轨道是笔直的)声速是每秒钟340米,求火车的速度?(得数保留整数)
【解析】 火车拉汽笛时离这个人1360米.因为声速每秒种340米,所以这个人听见汽笛声时,经过了
(1360÷340=)4秒.可见火车行1360米用了(57+4=)61秒,将距离除以时间可求出火车的速度. 1360÷(57+1360÷340)=1360÷61≈22(米)
【例 4】 龟兔赛跑,同时出发,全程6990米,龟每分钟爬30米,兔每分钟跑330米,兔跑了10分钟就
停下来睡了215分钟,醒来后立即以原速往前跑,问龟和兔谁先到达终点?先到的比后到的快多少米?
(215?10)?6750(米)【解析】 先算出兔子跑了330?10?3300(米),乌龟跑了30?,此时乌龟只余下
6990?6750?240(米),乌龟还需要240?30?8(分钟)到达终点,兔子在这段时间内跑了8?330?2640(米),所以兔子一共跑3300?2640?5940(米).所以乌龟先到,快了6990?5940?1050(米).
【例 5】 甲、乙两地相距6720米,某人从甲地步行去乙地,前一半时间平均每分钟行80米,后一半时
间平均每分钟行60米.问他走后一半路程用了多少分钟?
【解析】 方法一:由于前一半时间与后一半时间的平均速度是已知的,因此可以计算出这人步行的时间.而
如果了解清楚各段的路程、时间与速度,题目结果也就自然地被计算出来了.应指出,如果前一半时间平均速度为每分钟80米,后一半时间平均速度为每分钟60米,则这个人从甲走到乙的平均速度就为每分钟走(80+60)÷2=70米.这是因为一分钟80米,一分钟60米,两分钟一共140米,平均每分钟70米.而每分钟走80米的时间与每分钟走60米的时间相同,所以平均速度始终是每分钟70米.这样,就可以计算出这个人走完全程所需要的时间是6720÷70=96分钟.由于前一半时间的速度大于后一半时间的速度,所以前一半的时间所走路程大于6720÷2=3360米.则前一个3360米用了3360÷80=42分钟;后一半路程所需时间为96-42=54分钟.
方法二:设走一半路程时间是x分钟,则80x+60x=6720,解方程得:x=48分钟,因为80×48=3840(米),
大于一半路程3360米,所以走前一半路程速度都是80米,时间是3360÷80=42(分钟),后一半路程时间是48+(48-42)=54(分钟).
评注:首先,从这道题我们可以看出“一半时间”与“一半路程”的区别.在时间相等的情况下,总的平均速
度可以是各段平均速度的平均数.但在各段路程相等的情况下,这样做就是不正确的.其次,后一半路程是混合了每分钟80米和每分钟60米两种状态,直接求所需时间并不容易.而前一半路程所需时间的计算是简单的.因此,在几种方法都可行的情况下,选择一种好的简单的方法.这种选择能力也是需要锻炼和培养的.
【巩固】 甲、乙两地相距6千米,某人从甲地步行去乙地,前一半时间平均每分钟行80米,后一半时间
平均每分钟行70米.问他走后一半路程用了多少分钟?
(80?70)?2?75(米)【解析】 方法一:全程的平均速度是每分钟,走完全程的时间是6000?75?80(分
钟),走前一半路程速度一定是80米,时间是3000?80?37.5(分钟),后一半路程时间是80?37.5?42.5(分钟).
方法二:设走一半路程时间是x分钟,则80x?70x?6?1000,解得x?40(分钟),因为80?40 ?3200(米),
大于一半路程3000米,所以走前一半路程速度都是80米,时间是3000?80?37.5(分钟),后
(40?37.5)?42.5(分钟)一半路程时间是40?.
模块二、平均速度问题
【例 6】 如图,从A到B是12千米下坡路,从B到C是8千米平路,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,平路速度都是4千米/小时,上坡速度都是2千米/小时.问小张从A到D的平均速度是多少?
AD
【解析】 从A到B的时间为:12÷6=2(小时),从B到C的时间为:8÷4=2(小时),从C到D的时间为:
4÷2=2(小时),从A到D的总时间为:2+2+2=6(小时),总路程为:12+8+4=24(千米),那么从A到D 的平均速度为:24÷6=4(千米/时).
【巩固】 如图,从A到B是6千米下坡路,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,平路速度都是4千米/小时,上坡速度都是2千米/小时.问从A到D的平均速度是多少?
ADBC
【解析】 从A到B的时间为:6÷6=1(小时),从B到C的时间为:4÷4=1(小时),从C到D的时间为:
4÷2=2(小时),从A到D的总时间为:1+1+2=4(小时),总路程为:6+4+4=14(千米),那么从A到D 的平均速度为:14÷4=3.5(千米/时)
【巩固】 摩托车驾驶员以每小时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,
求摩托车驾驶员往返全程的平均速度.
【解析】 要求往返全程的平均速度是多少,必须知道摩托车“往”与“返”的总路程和“往”与“返”的总时间.摩
托车“往”行了90千米,“返”也行了90千米,所以摩托车的总路程是:90×2=180(千米),摩托车“往”的速度是每小时30千米,所用时间是:90÷30=3(小时),摩托车“返”的速度是每小时45千米,所用时间是:90÷45=2(小时),往返共用时间是:3+2=5(小时),由此可求出往返的平均速度,列式为:90×2÷(90÷30+90÷45)=180÷5=36(千米/小时)
【巩固】 甲乙两地相距200千米,小强去时的速度是10千米/小时,回来的速度是40千米/小时,求小强
往返的平均速度.
【解析】 去时的时间200?10?20(小时),回来的时间200?40?5(小时),平均速度?总路程?总时间
?(200?200)?(20?5)?16(千米/小时).
【巩固】 一辆汽车从甲地出发到300千米外的乙地去,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/时,剩下的路程应以什么速度行驶?
【解析】
BC
求速度首先找相应的路程和时间,平均速度说明了总路程与总时间的关系,剩下的路程为:300-120=180(千米),计划总时间为:300÷50=6(小时),前120千米已用去120÷40=3(小时),所以剩下路程的速度为: (300-120)÷(6-3)=60(千米/时).
【巩固】 一个运动员进行爬山训练.从A地出发,上山路长30千米,每小时行3千米.爬到山顶后,沿
原路下山,下山每小时行6千米.求这位运动员上山、下山的平均速度.
【解析】 这道题目是行程问题中关于求上、下山平均速度的问题.解题时应区分平均速度和速度的平均数
这两个不同的概念.速度的平均数?(上山速度+下山速度)?2,而平均速度?上、下山的总路程?上、下山所用的时间和.所以上山时间:30?3?10(小时),下山时间:30?6?5(小时),上、
(10?5)?60?15?4(千米/小时). 下山平均速度:30?2?【例 7】 一个人从甲地去乙地,骑自行车走完全程的一半时,自行车坏了,又无法修理,只好推车步行
到乙地. 骑车时每小时行12千米,步行时每小时4千米,这个人走完全程的平均速度是多少?
【解析】 ① 参数法:设全程的的一半为S千米,前一半时间为S?12,后一半时间为S?4,根据公式平
均速度=总路程÷总时间,可得2S??S?12?S?4??6(千米)。
②题目中没有告诉我们总的路程,给计算带来不便,仔细想一想,前一段路程与后一段路程相等,总路程是不影响平均速度的,我们自己设一个路程好了,路程的一半既是12的倍数又是4的倍
数,所以可以假设路程的一半为?12,4??12(千米),来回两段路,每段路程12千米,那么总路
程是:12?2?24 (千米),总时间是:12?12?12?4?4(小时),所以平均速度是:24?4?6(千米/小时)
注意:在这种特定的题目中,随便选一个方便的数字做总路程并不是不科学的,因为我们可以把总路程设为“单位1”,这样做无非是设了“单位24”,也就是把所有路程扩大了24倍变成整数,没有任何问题,不论总路程设成多少,结论都是一样的,大家可以验证一下.
【巩固】 汽车往返于A,B两地,去时速度为40千米/时,要想来回的平均速度为48千米/时,回来时
的速度应为多少?
【解析】 ① 参数法:设A、B两地相距S千米,列式为S÷(2S÷48-S÷40)=60千米.
② 最小公倍法:路程2倍既是48的倍数又是40的倍数,所以可以假设路程为〔48,40〕=240千米.根据公式变形可得 240÷2÷(240÷48-240÷2÷40)=60千米.
【巩固】 飞机以720千米/时的速度从甲地到乙地,到达后立即以480千米/时的速度返回甲地.求该车
的平均速度.
【解析】 设两地距离为:?720,480??1440(千米),从甲地到乙地的时间为:1440?720?2(小时),从
乙地到甲地的时间为:1440?480?3(小时),所以该飞机的平均速度为:1440?2??2?3??576(千米)。
【巩固】 汽车以72千米/时的速度从甲地到乙地,到达后立即以48千米/时的速度返回甲地。求该车的平
均速度。
【解析】 想求汽车的平均速度=汽车行驶的全程÷总时间 ,在这道题目中如果我们知道汽车行驶的全程,
进而就能求出总时间,那么问题就迎刃而解了。在此我们不妨采用“特殊值”法,这是奥数里面非常重要的一种思想,在很多题目中都有应用。①把甲、乙两地的距离视为1千米,总时间为:1÷72+1÷48,平均速度=2÷(1÷72+1÷48)=57.6千米/时。 ②我们发现①中的取值在计算过程中不太方便,我们可不可以找到一个比较好计算的数呢?在此我们可以把甲、乙两地的距离视为[72,48]=144千米,这样计算时间时就好计算一些,平均速度=144×2÷(144÷72+144÷48)=57.6千米/时。
【巩固】 从前有座山,山上有座庙,庙里有个老和尚会讲故事,王先生开车去拜访这位老和尚,汽车上
山以30千米/时的速度,到达山顶后以60千米/时的速度下山.求该车的平均速度.
【解析】 设两地距离为:?30,60??60(千米),上山时间为:60?30?2(小时),下山时间为:60?60?1(小时),所以该飞机的平均速度为:60?2??2?1??40(千米)。
【巩固】 某人上山速度为每小时8千米,下山的速度为每小时12千米,问此人上下山的平均速度是多少? 【解析】 方法一:用设数代入法,设从山脚至山顶路程为48千米,下山用时为(小时),共用时6?4?10(小
时),路程为48?2?96(千米),平均速度为96?10?9.6(千米/小时) 方法二:设路程为单位1,上山用时为8,下山用时为12,共用时8?122?5?9.6(千米/小时). 241111?524,距离为1?2?2,平均速度为
【巩固】 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
与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? 16千米/小时. 【解析】
【例 8】 小明去爬山,上山时每时行2.5千米,下山时每时行4千米,往返共用3.9时。小明往返一趟共
行了多少千米?
【解析】 方法一:路程=总时间×平均速度,先求出平均速度,设上下山路程为10千米,10×2÷(10÷2.5+10÷4)
=20÷6.5=40/13(千米/时)所以总路程:40/13×3.9=12(千米)。
方法二:设上山用x小时,下山用?3.9?x?小时,所以列方程为:2.5x?4?3.9?x?,解得x?2.4,所以小明往返共走:2.4?2.5?2?12(千米)。
【巩固】 小明上午九点上山,每小时3千米,在山顶休息1小时候开始下山,每小时4千米,下午一点
半到达山下,问他共走了多少千米.
【解析】 上午九点上山下午1点半下山,用时4.5小时,除去休息的一个小时,上山和下山共用时3.5小
时.上山速度3千米/小时,下山速度4千米/小时,若假设上下山距离为12千米的话,则上山用时4小时,下山用时3小时,总用时应为7小时,而实际用时3.5小时,则实际路程应为12?2?6千米
【巩固】 小明从甲地到乙地,去时每时走2千米,回来时每时走3千米,来回共用了5小时.小明去时
用了多长时间?
【解析】 方法一:路程=总时间×平均速度,先求出平均速度,设上下山路程为6千米,6×2÷(6÷2+6÷3)
=12÷5=2.4(千米/时)所以总路程:2.4×5=12(千米),所以去时用时间为:12?2?2?3(小时) 方法二:设上山用x小时,下山用?5?x?小时,所以列方程为:2x?3?5?x?,解得x?3,所以去时用时间为3小时。
方法三:因为路程?速度?时间,来回的路程是一样的,速度不同导致所用的时间不同,同时,速度与时间的乘积是不变的,因为去时的速度与回来时的速度之比为2:3,所以去时的时间与回来时的时间比为3:2,把去时用的时间看作3份,那么回来时所用时间为2份,它们的和为5,由和倍关系式,去时所用的时间为5?(2?3)??3?3(小时).
【巩固】 小明从甲地到乙地,去时每时走2千米,回来时每时走3千米,来回共用了15小时.小明去时
用了多长时间?
【解析】 假设总路程为6千米,那么去时用6?2?3(小时),回来用6?3?2(小时),来回共用5小时,
而题目中是15小时,是假设时间5小时的3倍,那么总路程就是6?3?18(千米)。所以,去时用了18?2?9(小时)。
【例 9】 小王每天用每小时15千米的速度骑车去学校,这一天由于逆风,开始三分之一路程的速度是每
小时10千米,那么剩下的路程应该以怎样的速度才能与平时到校所用的时间相同
【解析】由于要求大风天和平时到校时间所用时间相同,在距离不变的情况下,平时的15千米/小时相当
于平均速度.若能再把总路程“任我意”出来,在已知总距离和平均速度的情况下,总时间是可求的,例如假设总路程是30千米,从而总时间为30?15?2小时.开始的三分之一路程则为10千米,所用时间为10?10?1小时,可见剩下的20千米应用时1小时,从而其速度应为20千米/小时.
【例 10】 有一座桥,过桥需要先上坡,再走一段平路,最后下坡,并且上坡、平路及下坡的路程相等。
某人骑自行车过桥时,上坡、走平路和下坡的速度分别为4米/秒、6米/秒和8米/秒,求他过桥的平均速度。
【解析】 假设上坡、走平路及下坡的路程均为24米,那么总时间为:24÷4+24÷6+24÷8=13(秒),过桥的
7平均速度为24?3?13?5(米/秒).
13【巩固】 有一座桥,过桥需要先上坡,再走一段平路,最后下坡,并且上坡、平路及下坡的路程相等.某
人骑电动车过桥时,上坡、走平路和下坡的速度分别为11米/秒、22米/秒和33米/秒,求他过桥的平均速度.
【解析】 假设上坡、平路及下坡的路程均为66米,那么总时间=66÷11+66÷22+66÷33=6+3+2=11(秒),过
桥的平均速度=66×3÷11=18(米/秒)
【巩固】 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50cm,
20cm,40cm(如右图).它爬行一周平均每分钟爬行多少厘米?
【解析】 假设每条边长为200厘米,则总时间=200÷50+200÷20+200÷40=4+10+5=19(分钟),爬行一周的
11平均速度=200×3÷19=31(厘米/分钟).
19【例 11】 (2007年4月“希望杯”四年级2试)赵伯伯为了锻炼身体,每天步行3小时,他先走平路,然
后上山,最后又沿原路返回.假设赵伯伯在平路上每小时行4千米,上山每小时行3千米,下山每小时行6千米,在每天锻炼中,他共行走多少千米?
【解析】 上山3千米/小时,平路4千米/小时,下山6千米/小时。假设平路与上下山距离相等,均为12
千米,则首先赵伯伯每天共行走12?4?48千米,平路用时12?2?4?6小时,上山用时12?3?4小时,下山用时12?6?2小时,共用时6?4?2?12小时,是实际3小时的4倍,则假设的48千米也应为实际路程的4倍,可见实际行走距离为48?4?12千米。
方法二:设赵伯伯每天走平路用a小时,上山用b小时,下山用c小时,因为上山和下山的路程相同,所以3b?6c,即b?2c.由题意知a?b?c?3,所以a?2c?c?a?3c?3.因此,赵伯伯每天锻炼共行4a?3b?6c?4a?3?2c?6c?4a?12c?4(a?3c)?4?3?12(千米),平均速度是12?3?4(千米/时).
【例 12】 张师傅开汽车从A到B为平地(见下图),车速是36千米/时;从B到C为上山路,车速是
28千米/时;从C到D为下山路,车速是42千米/时. 已知下山路是上山路的2倍,从A到D