沈衛(wèi)軍
摘 要:在蘇科版七年級數(shù)學上第四章第3節(jié)“用一元一次方程解決問題”中,有一類關(guān)于行程問題的應用題中,相遇問題是常見的一類題目,它貫穿于整個初中數(shù)學階段,在不等式、函數(shù)中都出現(xiàn)了它的身影,而且方程、不等式、函數(shù)之間有著很密切的關(guān)系。就通過幾個例題來談一談相遇問題在初中數(shù)學中的應用。
關(guān)鍵詞:相遇;時間;速度;路程
有關(guān)相遇問題的題目從七年級上的一元一次方程中首次出現(xiàn),一直到九年級中的函數(shù)也有相關(guān)問題,在中考中也是常見的一種題型,因此,本文就通過幾個例題,由淺入深,來談談相遇問題在初中數(shù)學中的應用。
【例1】甲、乙兩輛汽車分別從相距270千米的A、B兩地同時相向而行,已知甲車的速度為每小時行40千米,乙車的速度為每小時行50千米,問出發(fā)后多長時間兩車相遇?
解析:此題中關(guān)鍵是抓住相遇問題中甲、乙兩輛汽車行駛時間相等,甲乙兩輛汽車行駛的路程之和等于A、B之間的路程即可,如果能畫出線段圖(如下圖),那么問題就能迎刃而解:設出發(fā)后x小時相遇,可得方程40x+50x=270,解之得x=3,即出發(fā)后3小時兩車相遇。
這是最基礎(chǔ)的相遇問題,解決這類應用題,關(guān)鍵是能畫出線段示意圖,特別是一些稍復雜的題目,分析出整段行駛的過程,理清時間、速度、路程之間的關(guān)系,這一類相遇的問題便能迎刃而解。
【例2】小明和爸爸同時從距離20千米的兩地相向而行,爸爸每小時走6千米,小明每小時走4千米,小明帶著只狗,狗每小時跑10千米,這只狗和小明同時出發(fā),碰到爸爸的時候,馬上掉頭朝小明這邊跑,碰到小明的時候又掉頭朝爸爸方向跑去,直到小明和爸爸相遇,問這只狗一共跑了多少千米?
解析:此題是多次相遇的問題,但本題中并不需要知道相遇了幾次,求狗一共跑了多少千米,因為狗的速度已知了,所以只要知道狗跑的時間就可以了,而狗跑的時間和小明、爸爸跑的時間是相同的,而這個時間就是小明和爸爸相遇所需的時間,從而又轉(zhuǎn)化到例題1中的相遇問題了。
解:設小明和爸爸相遇的時間為x小時。
由題意得:6x+4x=20
x=2
即狗跑了2小時,所以狗一共跑了2×10=20千米
但有些題目中并不是同時出發(fā),或者說他們行駛的時間是不相等的,那這一類相遇的行程問題又該如何解決呢?那我們就通過下面的例題來看看。
【例3】甲、乙兩輛汽車分別從相距270千米的A、B兩地同時相向而行,已知甲車的速度為每小時行40千米,乙車的速度為每小時行50千米,甲車剛出發(fā)就因汽車拋錨而耽擱了半小時,問乙車出發(fā)多少小時后兩車相距20千米?
此題中甲車中途停留了半小時,所以這半小時,甲車沒前進,所以在計算路程時應當注意,但不管是停留還是有些題目中誰先出發(fā),我們都應該抓住甲乙兩車行駛的路程等于整段路程這一等量關(guān)系,本題還應注意兩車相距20千米有兩種情況,第一種情況(如下圖1):兩車還沒相遇之前相距20千米,根據(jù)“甲車行駛的路程+乙車行駛的路程=A、B之間的距離-20千米”這一等量關(guān)系,設出發(fā)x小時之后,兩車在相遇前相距20千米,得方程:50x+40(x-0.5)=270-20,解得x=3,第二種情況(如下圖2):兩車相遇之后繼續(xù)往前走,相距20千米,根據(jù)“甲車行駛的路程+乙車行駛的路程=AB之間的距離+20千米”這一等量關(guān)系,設出發(fā)后y小時兩車相遇后相距20千米,得方程:50y+40(y-0.5)=270+20,解得y=31/9,因此乙車出發(fā)后3小時或31/9小時后兩車相距20千米。
對于這種不管是中間停留還是誰先出發(fā)的題型,同樣我們應該通過畫線段圖,找出他們路程之間的關(guān)系,只不過行駛的時間現(xiàn)在不相等了,這些都是相遇問題在方程中的應用,在其他章節(jié)中同樣也出現(xiàn)過相遇問題,下面我們就繼續(xù)來看看。
【例4】A、B兩地相距270千米,兩地之間有個C站,甲車由A地駛往C站,乙車由B地駛往C站,兩車同時出發(fā),本來約定3個小時能同時到達C站,但因甲車剛出發(fā)半小時,因汽車拋錨而花了半小時修車,已知甲車原來的速度為40千米/小時,問甲車為了能趕在B車到達C站之前到達C站,甲車修好車之后的速度應不低于多少?
此題中乙車的路程不變,速度不變,到達C站的時間也不變,所以關(guān)鍵是甲車修好車之后行駛的那一段路程,甲車出發(fā)半小時,修車半小時,也就是說修好車之后趕去C站的時間最多2小時,路程不變,由此才會有問題中甲車速度應不低于多少,此題可由“約定3小時同時到達C站”,求出AC之間的距離為40×3=120千米,則修好車之后甲車距C站還有120-40×0.5=100千米,設甲車的速度應不低于x千米/小時,可得不等式x/100≤2,解得x≥50,即甲車的速度應不低于50千米/小時。
這個是相遇問題在不等式中的應用,我們現(xiàn)在應該重點抓住他們在行駛過程中路程、速度或者時間之間的不等關(guān)系來列出不等式,從而解決問題。下面我們通過最后一個例題來看一看相遇問題在其他方面的應用。
【例5】如下圖1所示,在A,B兩地之間有汽車站C站,客車由A地駛往C站,貨車由B地駛往A地.兩車同時出發(fā),勻速行駛.圖2是客車、貨車離C站的路程y1,y2(千米)與行駛時間x(小時)之間的函數(shù)關(guān)系圖象。
(1)填空:A,B兩地相距_____千米;
(2)求兩小時后,貨車離C站的路程y2與行駛時間x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(3)客、貨兩車何時相遇?
解析:(1)由題意可知:B、C之間的距離為60千米,A、C之間的距離為360千米,A,B兩地相距360+60=420千米;
(2)根據(jù)貨車兩小時到達C站,求得貨車的速度,進一步求得到達A站的時間,進一步設y2與行駛時間x之間的函數(shù)關(guān)系式可以設x小時到達C站,列出關(guān)系式,代入點求得函數(shù)解析式為y2=30x-60即可;
(3)兩輛車相遇在函數(shù)圖象中就是兩函數(shù)的圖象相交,求得y1的函數(shù)解析式,與(2)中的函數(shù)解析式聯(lián)立方程,解決問題。
關(guān)鍵我們來看看第(3)小題,這就是相遇問題在函數(shù)中的應用,兩車相遇在函數(shù)圖象中就是兩直線相交,從而我們可以通過列方程組來求兩直線的交點,從而求得相遇的時間。
函數(shù)是初中數(shù)學中的一個重點和難點,也是中考中的一個熱點考題之一,綜合性比較強,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意結(jié)合圖象說出其圖象表示的實際意義,這樣便于理解題意及正確解題。
以上就是我通過幾個例題來看看相遇問題在初中數(shù)學中的應用,我們應該理清它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,在平時的教學過程中,特別是初三復習中要加強訓練,知識點與知識點之間加強聯(lián)系,做到一題多變。以上就是我自己的一些觀點,如有不足之處,希望各位專家和同仁指教。
編輯 謝尾合