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小学教育之奥数行程问题篇:甲和乙的命运邂逅,让小学生举步维艰

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甲和乙素昧平生,他们总是能在一个风和日丽的日子里,或开着车,或划着船,或走着路,在公园小路、在湍急小河、在环形操场上演一场又一场命运的邂逅。佛说前世五百次回眸换来今生一次擦肩,甲和乙的邂逅,总是带着那么一点宿命轮回的浪漫。然而,他们的擦肩而过只需要短短几秒,留给小学生的,却是长达几个小时愁眉苦脸、抓耳挠腮、百思不解甚至是整个小学生涯的阴影……

“甲、乙两车同时从A、B两地相向而行,在距B地 54 千米处相遇。他们各自到达对方车站后立即返回原地,途中又在距A地42 千米处相遇,问 A、B 两地相距多少千米?”我们把这种题目及其变种衍生题目统称为“行程问题”。行程问题,一个让无数小学生闻题色变的题目,一个小学教育上的史诗级难题。

行程问题通常分为三类,即相遇问题、相向问题和追及问题。行程问题研究的是物体运动时,速度、时间和行程三者的关系。解决这一类问题需要熟悉并掌握解题思路。基本方法就是从题干中提炼出关键信息,再套用公式计算。

1. 从题干中提炼基本信息

首先必须弄清物体运动的具体情况。如运动的方向(相向,相背,同向),出发的时间(同时,不同时),出发的地点(同地,不同地),运动的路线(封闭,不封闭),运动的结果(相遇、相距多少、交错而过、追及)。

其次,两个物体运动时,运动的方向与运动的速度有着很大关系,当两个物体“相向运动”或“相背运动”时,此时的运动速度都是“两个物体运动速度的和”(简称速度和),当两个物体“同向运动”时,此时两个物体的追及的速度就变为了“两个物体运动速度的差”(简称速度差)。简而言之,运动反向不同为速度和,运动方向相同为速度差。

最后,当物体运动有外作用力时,速度也会发生变化。如人在赛跑时顺风跑和逆风跑;船在河中顺水而下和逆水而上。人在顺风跑时运动的速度等于人本身运动的速度加上风的速度,人在逆风跑时运动的速度等于人本身的速度减去风的速度;我们再比较一下人顺风的速度和逆风的速度会发现,顺风速度与逆风速度之间相差着两个风的速度;同样比较“顺水而下”与“逆流而上”,两个速度之间也相差着两个“水流的速度”。

2. 计算公式

1)相遇问题

两个运动物体作相向运动或在环形跑道上作背向运动,随着时间的发展,必然面对面地相遇,这类问题叫做相遇问题。它的特点是两个运动物体共同走完整个路程。小学数学教材中的行程问题,一般是指相遇问题。相遇问题根据数量关系可分成三种类型:求路程,求相遇时间,求速度。它们的基本关系式如下:

总路程=(甲速+乙速)×相遇时间

相遇时间=总路程÷(甲速+乙速)

另一个速度=甲乙速度和-已知的一个速度

2)追及问题

追及问题的地点可以相同(如环形跑道上的追及问题),也可以不同,但方向一般是相同的。由于速度不同,就发生快的追及慢的问题。根据速度差、距离差和追及时间三者之间的关系,总结出下面的公式:

距离差=速度差×追及时间

追及时间=距离差÷速度差

速度差=距离差÷追及时间

速度差=快速-慢速

解题的关键是在互相关联、互相对应的距离差、速度差、追及时间三者之中,找出两者,然后运用公式求出第三者来达到解题目的。

3)相离问题

两个运动物体由于背向运动而相离,就是相离问题。解答相离问题的关键是求出两个运动物体共同趋势的距离(速度和)。基本公式有:

两地距离=速度和×相离时间

相离时间=两地距离÷速度和

速度和=两地距离÷相离时间

4)流水问题

顺流而下与逆流而上问题通常称为流水问题,流水问题属于行程问题,仍然利用速度、时间、路程三者之间的关系进行解答。解答时要注意各种速度的涵义及它们之间的关系。

船在静水中行驶,单位时间内所走的距离叫做划行速度或叫做划力;顺水行船的速度叫顺流速度;逆水行船的速度叫做逆流速度;船放中流,不靠动力顺水而行,单位时间内走的距离叫做水流速度。各种速度的关系如下:

划行速度+水流速度=顺流速度

划行速度-水流速度=逆流速度

(顺流速度+ 逆流速度)÷2=划行速度

(顺流速度-逆流速度)÷2=水流速度

流水问题的数量关系仍然是速度、时间与距离之间的关系。即:速度×时间=距离;距离÷速度=时间;距离÷时间=速度。但是,河水是流动的,这就有顺流、逆流的区别。在计算时,要把各种速度之间的关系弄清楚是非常必要的。

回到先前提出的问题,甲、乙两车同时从A、B两地相向而行,在距B地 54 千米处相遇。他们各自到达对方车站后立即返回原地,途中又在距A地42 千米处相遇,问 A、B 两地相距多少千米?

这是一道相遇问题,甲与乙共走完三个全程,我们可以这样解:

甲乙第一次相遇,二人共行一个全程,乙行了54千米;

第二次相遇,二人共行三个全程,乙应行54*3=162千米;

此时,乙行了一个全程加上42千米;

那么全程长是:162-42=120千米

再给大家出一道题,甲、乙同时起跑,绕300米的环行跑道跑,甲每秒跑6米,乙每秒跑4米,第二次追上乙时,甲跑了几圈?

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