第十二讲 复杂行程问题
这一讲,是我们最后一次系统地学习行程问题,我们将针对扶梯问题、优化配置问题、往返接送问题等几类特殊的行程问题进行详细讲解.它们都
是整个行程问题中复杂度较高,难度较大的问题,需要大家对以前学过的各种分析方法有比较好的掌握,并能够将它们综合运用.
本讲知识点汇总:
一. 扶梯问题
1. 扶梯问题类似于流水行船问题,解题时要注意人速和电梯速度的合成. 2. 和流水行船的不同,扶梯问题通常会考虑“人走的路程”和“电梯带
人走的路程”,所以在解题时通常需要把路程分拆.
3. 解题时注意比例法的应用.
二. 优化配置问题
注意“极值”发生时的状况; 三. 往返接送
一般的往返接送问题的过程如下:
1. 车载甲出发,乙步行前进;
2. 在某地甲下车,甲、乙步行,车返回接乙;
3. 车接上乙后继续向目的地前进,甲、乙同时到达终点.
A 甲 乙
① ① ② ②
③ ② ③ B
往返接送的不同类型:
1. 车速不变,人速相同;
此时图是对称的,即甲、乙会走同样多路程,此时只要把①和②两个过程合并起来考虑即可.
2. 车速不变,人速不同;
此时两人走的路程不同(走的快的人会多走一些),所以需要先把①、②过程合并,再把②、③过程合并,用这两次过程分别计算比例.
3. 车速不同,人速相同; 4. 车速不同,人速不同; 5. 多组往返接送.
例1. 自动扶梯由下向上匀速运动,每两秒向上移动了1级台阶.卡莉娅在扶梯向上行走,
每秒走两级台阶.已知自动扶梯的可见部分共120级,卡莉娅沿扶梯向上走,从底部走到顶部的过程中,她共走了多少级台阶?
「分析」当卡莉娅顺着扶梯向前进时,她所走过的路程应该小于扶梯可见部分长度,因为除了她自身向前走了一段距离外,扶梯还把她往前带了一段,这两段路程加起来才是扶梯可见部分的总长.
卡莉娅 扶梯可见部分
扶梯
练习1、自动扶梯由下向上匀速运动,每两秒向上移动了1级台阶.卡莉娅在
扶梯向下行走,每秒走两级台阶.已知自动扶梯的可见部分共120级,卡莉娅沿扶梯向下走,从底部走到顶部的过程中,她共走了多少级台阶?
例2. 自动扶梯由下向上匀速运动,甲从顶部向下走到底部,共走了150级;乙从底部向上
走到顶部,共走了75级.如果甲的速度是乙的速度的3倍,那么扶梯可见部分共有多少级?
「分析」甲逆着扶梯走,他走过的台阶数比扶梯可见部分台阶数多还是少?乙顺着扶梯走,他走过的台阶数比扶梯可见部分台阶数多还是少?
练习2、自动扶梯由上向下匀速运动,甲从顶部向下走到底部,共走了90级;乙从底部向上走到顶部,共走了120级.如果乙的速度是甲的速度的2倍,那么扶梯可见部分共有多少级?
四辆汽车分别停在一个十字路口的四条岔路上,它们与路口的距离都是18千米,四例3.
辆车的最大时速分别为40千米、50千米、60千米和70千米.现在四辆汽车同时出发沿着公路行驶,那么最少要经过多少分钟,它们才能设法相聚在同一地点?
「分析」4辆车要能够相聚在同一地点,一个前提要求是在相应的时间内,任意两辆车必须能够相聚到同一地点.
练习3、一个边长为4千米的正方形环路,它的四个顶点处各有一辆汽车,最
大时速分别为10千米、10千米、40千米、40千米.允许调整四辆车的初始位置,但必须保证每个环路四个顶点处各有一辆车.如果4辆车同时出发,开到环路上的某个地方集合,最少需要多少分钟?
某种小型飞机满油最多能飞行1500千米,但不够从A地飞到B地.如果从A地派3例4.
架这样的飞机,通过实现空中供给油料,可以使其中一架飞机飞到B地,另两架安全返回A地,那么A、B两地最远相距多少千米?
「分析」只需让一架飞机飞到B地即可,其余两架安全返回.返回的两架飞机其实就是给飞往B地的飞机供油的.
练习4、一支轻骑摩托小分队奉命把一份重要文件送到距驻地很远的指挥
部.每辆摩托车装满油最多能行120千米,且途中没有加油站.由于一辆摩托车无法完成任务,队长决定派四辆摩托车执行任务,其中一辆摩托车负责把文件送到指挥部,另三辆则在中途供给油料后安全返回驻地.请问:指挥部距小分队驻地最远可能是多少千米?
高思学校的80名同学去距学校36千米的铁路博物馆参观.但学校只有一辆接送车,例5.
车上最多只能载40人(除了司机).已知车速每小时45千米,同学们步行速度是每小时5千米.那么他们最少需要多少分钟才能到达博物馆?
「分析」首先要把全部同学等分成两队,然后保证两队同时达目的地,为了保证尽可能快的到达目的地,汽车送一个队走的时候,另外一个队也要步行往前走,这样显然会更快一点.另外,汽车把第一拨人到底送到哪里放下呢?如果送到终点,那么汽车回去接另一拨人时,第一拨人就在目的地干等着,这显然不合理;若是放下的较早,则汽车回头把第二拨人接到终点时第一拨人还没到,还得再回去接第一拨人,这显然也不合理.因此,放下第一拨人的时间应该恰到好处:汽车把第一拨人送到某个地方放下,回去接第二拨人,将第二拨人送到目的地时第一拨人恰好也到目的地.
超人队和蝙蝠侠队从同一地点同时出发,到29千米远的体育馆参加比赛,但只有一例6.
辆接送车,一次只能乘坐一个队的队员.超人队的步行速度是6千米/时,蝙蝠侠队的步行速度是3千米/时,汽车速度是42千米/时.为了尽快到达体育馆,那么超人队步行的距离是多少千米?
「分析」同上一题目,注意这一次两队步行路程是不一样的.
同时性的妙用——苏步青的狗
苏步青是我国著名的数学家.他小时候,有人曾给他出了这样一道数学题:甲、乙两人同时从两地出发,相向而行,距离是50公里,甲小时走6公里,乙每小时走4公里.甲有一条狗,每小时跑8公里.这只狗和甲一起出发朝乙跑去,碰到乙的时候它又掉转头跑回甲,碰到甲又掉头跑向乙……就这样来回跑,直到两人碰头为止.那么这条狗一共跑了多少公里路?