北京小学奥数天天见-追及问题之奥数举一反三


追及问题:是指两个在同一方向上运动的物体,其中一个走得快,另一个走得慢,当走得慢的在前,走得快的过了一些时间就能追上走得慢的,这就叫作追及问题。


本期谷老师通过几道示例,讲述下解答这类问题应注意的事项。

每天叫醒你的不是闹钟,而是梦想和态度

难易指数:★★★★

适宜对象:小学培优

本期编号:D00049

关键词:追及问题、奥数举一反三




示例1-基础:已知一辆面包车的速度是每小时行驶60千米,其从“花都”开往“天河”。在面包车出发半小时后,一辆小轿车以每小时84千米的速度从同一地点“花都”开往“天河”,请问经过多长时间,小轿车可以追赶到这辆面包车?


思路分析

"追及问题"我们需要分析如下几个问题:

  • 能追上,需要满足的基本条件:慢的走在前面,快的走在后面

  • 求解的关键问题:速度差路程差

  • 求解公式:追及时间=路程差÷速度差


[解答]

面包车先出发,其经过半个小时以后,走过的路程为30千米,因此小轿车需要追赶的距离为30千米。


而小轿车一小时能够追赶的路程为:

84-60=24(千米)


因此小轿车追赶上面包车的时间为:

30÷24=1.25(小时)


答:经过1.25小时后,小轿车追赶上面包车。






示例2-环形跑道:环形跑道一圈长为400米,甲、乙两人同时从同一起跑线沿跑道同向而行,甲每分钟走120米,乙每分钟走100米。问:

(1)甲第一次追上乙时,两人各走了多少米?

(2)甲第二次追上乙时,在起跑线前多少米?

(3)甲第二次追上乙时,两人各走了多少圈?


思路分析

很明显,甲第一次追上乙时,甲比乙多走400米。

甲第二次追上乙时,甲比乙多走800米。


解答

(1)甲第一次追上乙时,两人各走了多少米?

甲和乙的速度差为:

120-100=20(米/分钟)


甲第一次追上乙时,所用的时间为:

400÷20 = 20(分钟)


因此,甲乙各走了:

甲:20×120=2400(米)

乙:20×100=2000(米)


(2)甲第二次追上乙时,在起跑线前多少米?

甲第二次追上乙时,所用的时间为:

800÷20 = 40(分钟)


因此甲走了:

40×120=4800(米)

共4800÷400=12(圈)


所以甲恰好在起跑线上。


(3)甲第二次追上乙时,两人各走了多少圈?

由(2)知:甲走了12(圈)


此时,乙走了:

40×100=4000(米)

乙共走了:

4000÷400=10(圈)





示例2-多人追及问题:有甲、乙、丙3人,甲每分钟走40米,丙每分钟走60米,甲、乙从A、B两地同时出发相向而行,他们出发15分钟后,丙从B地出发去追赶乙。甲、乙先在途中相遇,7分钟后甲又与丙相遇,又过63分钟丙才追上乙,求A、B两地相距多少千米?


思路分析:

根据题意,根据甲、乙、丙三人的相遇情况,画出如下示意图:



解答:

根据上述分析,乙用70分钟所走的路程为:

ED-CD = 60×63 - 40×7 = 3500(米)


故乙的速度为:

3500 ÷ 70=50(米/分钟)


乙比丙早出发15分钟,乙走了:

15 × 50=750(米)


乙和丙的速度差:

60 - 50=10(米/分钟)


乙追上丙花费的时间为:

750 ÷ 10=75(分钟)


那么乙总共走了:

75 + 15=90(分钟)


乙走CB段(甲走AB段),花费的时间为:

90 - 70=20(分钟)


故,AB两地的路程为:

20 × (40+50) =1800(米)




温馨总结

1.明白能够追及的条件。

2.理清追及时间和路程差及速度差之间的关系。

3.能灵活运用“追及问题”思路,分析与之类似的问题。




同类拓展

1.基础训练:甲、乙两地相距240千米,一辆快车从甲地出发,每小时行驶95千米,同时,一辆慢车从乙地出发,每小时行驶65千米。两车同向行驶,慢车在前,快车在后,经过多少小时快车追上慢车?

答案:8小时。


2.创新训练:从时针指向4点开始,再过几分,时针正好与分钟重合?

答案:240/11。


3.环形追及:如图,半径分别是 8 和 28 的两个圆盘。大圆是固定的。小圆在大圆的外面,沿“大圆”圆周按逆时针方向滚动。开始时“小圆”圆周上的 A 点与“大圆”圆周上的B点重合。当A、B 两点再次重合时, A 至少绕“小圆”圆心转动了__ 圈

(2009 年小学数学奥林匹克决赛)

答案:9圈。


4.多人追及:甲、乙、丙三人从同一地点出发,沿同一路线追赶前面的小舟,这时三人分别用5分钟、8分钟、10分钟追上小舟。已知甲每小时走36千米,乙每小时走30千米。求丙的速度?

答案:丙的速度是每小时28千米。


5.能力提高:甲、乙二人进行游泳追逐赛,规定两人分别从游泳池50米泳道的两端同时开始游,直到一方追上另一方为止,追上者为胜。已知甲、乙的速度分别为1.0米/秒和0.8米/秒。问:

(1)比赛开始后多长时间甲追上乙?

(2)甲追上乙时两人共迎面相遇了几次?

(3)比赛过程中,两人同方向游了多长时间?

答案:250秒、4次、125秒


6.超前思考:公元前5世纪,芝诺发表了著名的阿基里斯悖论

他提出让乌龟在阿基里斯前面1000米处开始,和阿基里斯赛跑,并且假定阿基里斯的速度是乌龟的10倍。

  • 当比赛开始后,若阿基里斯跑了1000米,设所用的时间为t,此时乌龟便领先他100米;

  • 当阿基里斯跑完下一个100米时,他所用的时间为t/10,乌龟仍然前于他10米;

  • 当阿基里斯跑完下一个10米时,他所用的时间为t/100,乌龟仍然前于他1米…… 

无限分割下去,芝诺认为,阿基里斯能够继续逼近乌龟,但决不可能追上它。(注:阿基里斯,是希腊神话中的英雄。)

关于上述问题,请思考下:“阿基里斯”能否追上乌龟。




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