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你追我赶

2022-03-17张培田陈永

数学大王·中高年级 2022年3期
关键词:花圃路程起点

张培田 陈永

过完年,阿才爸爸的肚子上又多了不少赘肉,于是他决定重新开始晨跑。阿才怕爸爸孤单,便约好一起去体育场的椭圆跑道晨跑。可第二天早上,阿才起晚了,爸爸已先行出发。

阿才赶忙来到体育场,但晨跑的人真多呀,怎样才能最快地找到爸爸?阿才想:大家都沿着同一个方向跑,那爸爸应该也不例外。但爸爸的步子比我的大多了,我岂不是永远追不上爸爸了?

逆行者

这时,有几个不合群的人在跑道上逆向而行。阿才灵光一闪:“对了,我可以逆向跑呀!根据路程公式:相遇时间=总路程÷速度和,就能算出我追上爸爸所需的时间了。爸爸的速度约为150米/分,我的速度約为100米/分。因为这个跑道是椭圆的,跑道一圈400米。如果爸爸在我前方300米处,那我逆向跑,只要(400-300)÷(150+100)=0.4(分钟)就能追上爸爸,我可得抓紧时间了。”阿才往跑道的反方向飞快地跑去。

很快阿才就找到了爸爸,他兴奋地向爸爸说明了情况。爸爸想了一会儿,问阿才:“如果你刚才从后面追我,我们两个真的不能相遇吗?再仔细想一想。”

阿才又认真地想了想,说:“我是追不上你,但是爸爸你能追上我呀!假如你当时在我前方300米处,只要按当前的速度正向跑(400-300)÷(150-100)=2(分钟),就能从我背后追上我了。”

等阿才解答完,爸爸却开始批评起了阿才:“所以你只要在跑道上正向慢跑或在跑道外等我,我们很快就能相遇了。在跑道上逆行是很危险的事,行动前要多想一想。”阿才惭愧地低下了头。

读万卷书,行万里路

到了周末,妈妈也加入了晨跑的队伍。由于晨跑的人太多,所以他们来到了一个更大的椭圆跑道上。爸爸跑完一圈要用4分钟,阿才跑完一圈要用6分钟,妈妈跑完一圈要用8分钟。在休息期间,妈妈把脸转向阿才,说:“阿才最近锻炼效果不错嘛,就是不知道你数学思维怎样。我来考考你,如果爸爸和你同时从起点出发,你们第几分钟可以在起点第一次相遇?如果我也跟着一起出发,第几分钟我们可以在起点第一次相遇?”

阿才一听,这还不简单:要想再一次在起点相遇,这个时间必须是我和爸爸跑完一圈所用时间的整数倍,那4、6的最小公倍数是12,所以爸爸和我第12分钟在起点第一次相遇。如果我们三个一起从起点出发,那就是求4、6、8的最小公倍数,也就是说在我们出发后第24分钟才能一起第一次相遇。

听完阿才的回答,妈妈非常赞赏地点了点头,说道:“我家阿才真棒!”

花圃的周长

在一旁休息的王叔叔听到了阿才一家的谈话,走过来对阿才说:“有没有信心再挑战一个难题?”阿才笑嘻嘻地回答:“当然有。”

王叔叔出了这样一道题——甲、乙、丙三人在起点同时出发,沿着一个圆形花圃行走。甲沿顺时针方向行走,乙和丙沿逆时针方向行走。甲每分钟走40米,乙每分钟走38米,丙每分钟走36米。过了一段时间后,甲和乙先相遇,又过了3分钟甲就和丙相遇了。这个花圃的周长是多少米?

这还真是道难题,直到阿才回到了家,才在爸爸的提示下想出了答案。

由已知条件可知,甲先与乙相遇,后与丙相遇。当甲与乙相遇时,他们三人所在位置情况如图所示。

这样一个抽象的三人行程问题可以分解成三个简单的问题:

甲和丙相遇:在3分钟的时间里,甲、丙的路程之和为(40+36)×3=76×3

=228(米)。

乙和丙的追及:这228米是由开始到甲、乙相遇的时间里,乙、丙两人的速度差造成的,这是一个丙追乙的过程。因此,可以用乙、丙在相同时间内所行路程之差除以它们单位时间的速度之差,求出甲和乙相遇的时间:228÷(38-36)=228÷2=114(分钟)。

总路程:在114分钟里,甲和乙所走路程之和就等于花圃的周长,即花圃的周长为(40+38)×114=8892(米)。

第二天,阿才迫不及待地把花圃的周长告诉了王叔叔,王叔叔向阿才竖起了大拇指。

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