初一数学《学与练》用方程解决问题四的拓展提升梅林中学租用两辆小汽车(速度相同)同时送八名同学去考场,每车现做4人(不包括司机),一辆汽车在距离考场15千米的地方出现故障,此时截止进入考场的时间还有42分钟,这是唯一可利用的工具是另一辆车,这辆车的平均速度是每小时60千米,人步行的速度是每小时5千米。小汽车先送四人去考场,然后去接其他人,最快的运行方式是什么?

问题描述:

初一数学《学与练》用方程解决问题四的拓展提升
梅林中学租用两辆小汽车(速度相同)同时送八名同学去考场,每车现做4人(不包括司机),一辆汽车在距离考场15千米的地方出现故障,此时截止进入考场的时间还有42分钟,这是唯一可利用的工具是另一辆车,这辆车的平均速度是每小时60千米,人步行的速度是每小时5千米。小汽车先送四人去考场,然后去接其他人,最快的运行方式是什么?

第一题
(1)V=60千米/小时=1千米/分钟
若小车送四人到达考场,然后在回到出故障出接其他人,再到考
场,则功行驶
S=3×15=45千米
所以需要时间
t=S/V=45分钟
45>42
故不能在截止考场的时刻到达考场
(2)方案一(非最优):小车去送4人时,让剩下3人往前走,等到小车送到4人再回来迎接3人,将他们送到考场。
V=5千米/小时=5千米/60分钟=1/12千米/分钟
设三人走了x分钟后遇到返回来接他们的小车,则小车和三人功走了一个来回,也就是30千米,所以
人走的路程 + 车走的路程 = 一个来回的路程
(1/12)x + 1x = 30千米
(13/12)x=30
x=360/13 = 27.69分钟
小车再送学生到考场需要走的路程为
15 - (1/12)×(360/13)
=15 - (360/156)
=1980/156 千米
所需时间为:
t=S/V=(1980/156)/1=1980/156 分钟
故一共花费时间为
1980/156 +360/13 = 6300/156 =40.38 分钟
因为40.38 方案二(最优):考虑到要考试,所以不能让剩下三人走的太累,老师打算让所有同学都走相同的路程,也就是说在小车去送四人的时候,让三人先向前走,等小车先将4人送到中途的某个合适地点后小车立即返回接那三个人将其送到考场。如图:
由图可知所有人所走路程加坐车路程都等于15千米。而且他们所走的时间都等于小车送他们的时间加小车返回时间,故设小车返回时间为x分钟,则小车返回的路程为:
x×1=x 千米
每个人所走的路程为:
(15 - x)/ 2
每个人所走的时间为:
[(15 - x)/ 2 ] / (1 / 12 ) = 90 - 6x 分钟
每人坐车路程为:
15 - [( 15 - x ) / 2 ] = ( 15 + x )/ 2
每人坐车时间为:
[(15 + x )/2 ] / 1 = ( 15 + x ) / 2 分钟
小车返回时间 + 小车4送人时间 = 三人走路时间
x + (15 + x )/ 2 = 90 - 6x
解得:
x = 11 分钟
故每人乘车时间为:
(15 + x )/ 2= (15 + 11) / 2 = 13分钟
每人走路时间为:
90 - 6x = 90 - 66 = 24 分钟
所以每人所花费的总时间都是
24 + 13 = 37 分钟

〖方案1〗:先将4人用车送到考场,另外4人同时步行前往考场,汽车到考场后返回到与另外4人的相遇处再载他们到考场. 先将4人用车送到考场所需时间为15÷60=0.25(小时)=15(分钟),0.25小时另外4人步行了1.25km,此时他们与考场的距离为15-1.25=13.75(km) 设汽车返回t(h)后先步行的4人相遇,5t+60t=13.75 解得t=13.75÷65≈0.22h=13.2分钟. 汽车由相遇点再去考场所需时间也是0.22 h=13.2分钟. 所以用这一方案送这8人到考场共需15+2×13.2≈41.4