某中學(xué)租用兩輛小汽車(速度相同)同時送1名帶隊老師和7名七年級學(xué)生到市區(qū)參加數(shù)學(xué)競賽.每輛車限坐4人(不包括司機),其中一輛小汽車在距離考場15千米的地方出現(xiàn)故障,此時離截止進考場時刻還有42分鐘,這時唯一可利用的只有另一輛小汽車,且這輛車的平均速度是60千米/時,人步行速是5千米/時.(人上下車的時間不記)
(1)若小汽車送4人到達考場后再返回到出故障處接其他4人.請你通過計算說明能否在截止進考場的時刻前到達考場?
(2)帶隊老師提出一種方案:先將4人用車送到考場,另外4人同時步行前往考場,小汽車到達考場后返回再接步行的4人到達考場.請你通過計算說明方案的可行性.
(3)所有學(xué)生、老師都到達考場,最少需要多少時間?
分析:(1)由于小汽車在距離考場15千米的地方出現(xiàn)故障,所以另一輛小汽車把自己車上的人送到市區(qū)后再回來送這一批人所走的路程應(yīng)該為15×3,如果根據(jù)已知條件計算即可判斷是否進考場的時刻前到達考場;
(2)設(shè)這車送4人到達后返回,再經(jīng)過x小時后碰到另外步行的4人,那么車和步行的人是相遇問題,由此即可路程方程解決問題;
(3)用車送4人,另4人同時步行,車送到某一地點時讓車上4人下車步行,車返回去接先期步行的4人,當(dāng)8人同時到達考場時,所需要的時間為最少.
解答:解:(1)所需要的時間是:15×3÷60×60=45分鐘,
∵45>42,
∴不能在截至進考場的時刻前到達考場;
(2)先將4人用車送到考場,另外4人同時步行前往考場,汽車到考場后返回到與另外4人的相遇處再載他們到考場.
先將4人用車送到考場所需時間為
=0.25(h)=15(分鐘).
0.25小時另外4人步行了1.25km,此時他們與考場的距離為15-1.25=13.75(km),
設(shè)汽車返回t(h)后與先步行的4人相遇,
5t+60t=13.75,
解得t=
.
汽車由相遇點再去考場所需時間也是
h.
所以用這一方案送這8人到考場共需15+2×
×60≈40.4<42.
所以這8個人能在截止進考場的時刻前趕到;
(3)8人同時出發(fā),4人步行,先將4人用車送到離出發(fā)點xkm的A處,然后這4個人步行前往考場,車回去接應(yīng)后面的4人,使他們跟前面4人同時到達考場,
由A處步行前考場需
(h),
汽車從出發(fā)點到A處需
(h)先步行的4人走了5×
(km),
設(shè)汽車返回t(h)后與先步行的4人相遇,則有60t+5t=x-5×
,
解得t=
,
所以相遇點與考場的距離為:15-x+60×
=15-
(km).
由相遇點坐車到考場需:(
-
)(h).
所以先步行的4人到考場的總時間為:(
+
+
-
)(h),
先坐車的4人到考場的總時間為:(
+
)(h),
他們同時到達則有:
+
+
-
=
+
,
解得x=13.
將x=13代入上式,可得他們趕到考場所需時間為:(
+
)×60=37(分鐘).
∵37<42,
∴他們能在截止進考場的時刻前到達考場.
點評:此題比較難,解題關(guān)鍵是要讀懂題目的意思,根據(jù)題目給出的條件,找出合適的等量關(guān)系列出方程,再求解.