11月5日 星期二 天氣:晴
自從同桌遇上了“扶梯問(wèn)題”后,每天都對(duì)我進(jìn)行狂轟濫炸,炸得我心火沸騰。今天,我決定趁著自習(xí)課的時(shí)間,徹底消除痛苦,解決掉同桌!不,是幫同桌戒掉“扶梯問(wèn)題”。
我拿出提前準(zhǔn)備好的筆記,攤開(kāi),揪回正在與后桌密聊的同桌,嚴(yán)肅地說(shuō)道:“有正事,別聊了!我給你說(shuō)說(shuō)扶梯問(wèn)題?!?/p>
聽(tīng)到我的話(huà),同桌眼睛一亮,立馬正襟危坐??粗懒己玫膶W(xué)習(xí)態(tài)度,我也認(rèn)真起來(lái),說(shuō)道:“其實(shí),你這兩天糾結(jié)的‘扶梯問(wèn)題’和之前咱們學(xué)過(guò)的流水問(wèn)題十分相似??梢蕴子昧魉畣?wèn)題的公式……”說(shuō)著,我將手指指向筆記:
看著同桌理解地點(diǎn)頭,我補(bǔ)充道:“但是與流水問(wèn)題不同的是,扶梯問(wèn)題里的速度并不是常見(jiàn)的‘千米/小時(shí)’或‘米/秒’,而是‘每分鐘或者每秒走多少個(gè)臺(tái)階’。扶梯問(wèn)題中‘總路程’并不是求扶梯有多長(zhǎng),而是求扶梯在‘靜止時(shí)可見(jiàn)的臺(tái)階總數(shù)’”。
“你說(shuō)的這些我都懂,可一遇到實(shí)際問(wèn)題就發(fā)懵,怎么破?”同桌苦惱道。
“這個(gè)簡(jiǎn)單!咱們先來(lái)做一道最基礎(chǔ)的‘扶梯問(wèn)題’。”
自動(dòng)扶梯由下向上勻速運(yùn)動(dòng),每秒向上移動(dòng)1級(jí)臺(tái)階。阿布在扶梯頂部開(kāi)始往下走,每秒走3級(jí)臺(tái)階。已知自動(dòng)扶梯的可見(jiàn)部分共100級(jí),那么阿布從頂部走到底部的過(guò)程中,自動(dòng)扶梯移動(dòng)了幾級(jí)臺(tái)階?
同桌看了看題,滿(mǎn)臉笑容地說(shuō)道:“的確很基礎(chǔ)!扶梯上行,阿布下行,也就是說(shuō)阿布是在逆行。阿布每秒下行3級(jí)臺(tái)階,可在阿布走的一秒內(nèi),扶梯也向上行了1個(gè)臺(tái)階,這就相當(dāng)于阿布每秒只走了(3-1)級(jí)臺(tái)階。又因?yàn)榉鎏菘梢?jiàn)部分是100級(jí),所以阿布從頂部走到底部需要100÷(3-1)=50秒。在這50秒里,扶梯移動(dòng)了50×1=50級(jí)。”
“這不思路挺清晰的嗎?接下來(lái)難度升級(jí)!”說(shuō)完,我又出了一道題。
自動(dòng)扶梯由上向下勻速運(yùn)動(dòng),甲從頂部向下勻速運(yùn)動(dòng),甲從頂部向下走到底部,共走了90級(jí);乙從底部向上走到頂部,共走了120級(jí)。如果乙的速度是甲的速度的2倍,那么扶梯靜止時(shí)共有多少級(jí)?
“此題難度雖有升級(jí),但是萬(wàn)變不離其宗,你只要記?。翰还苋诵凶叩姆较蚺c扶梯運(yùn)行的方向相同或相反,扶梯靜止時(shí)的長(zhǎng)度是不變的?!蔽姨嵝训?。
“你先別說(shuō)話(huà),讓我捋一捋……”同桌盯住題目,仔細(xì)讀了兩遍,嘴里嘟囔道:“甲從上往下走,與扶梯方向一致,順行;乙從下往上走,與扶梯方向相反,逆行……還有乙的速度是甲的速度的2倍……”
“可以用假設(shè)法和……”
“假設(shè)法?對(duì)對(duì)對(duì)!設(shè)甲的速度是1級(jí)/秒,那么乙的速度就是2級(jí)/秒。所以甲到達(dá)樓下需要90÷1=90秒,乙到達(dá)樓上需要120÷2=60秒……然后……扶梯的速度是……嗯?扶梯的速度沒(méi)有啊……”沒(méi)等我說(shuō)完,同桌就搶過(guò)了話(huà)頭,不出我所料——卡住了。
“唉,你就不能聽(tīng)我說(shuō)完!除了要用假設(shè)法,還要用方程法。”我很無(wú)奈。
“可是,用方程法的話(huà),必須知道一個(gè)等量關(guān)系,還得設(shè)一個(gè)未知數(shù)?。 ?/p>
“剛才不是說(shuō)了嗎?‘不管人行走的方向與扶梯運(yùn)行的方向相同或相反,扶梯靜止時(shí)的長(zhǎng)度是不變的’。這就是等量關(guān)系。至于未知數(shù)……你剛剛不是說(shuō)出來(lái)了嗎?”我神秘地笑著說(shuō)道。
“剛才我……說(shuō)了?啊,我知道怎么做了?!?/p>
設(shè):扶梯的速度是x級(jí)/秒。
所以,甲的順行速度為(1+x),乙的逆行速度為(2-x)。
又因?yàn)榧椎竭_(dá)樓下需要90秒,乙到達(dá)樓上需要60秒,根據(jù)等量關(guān)系,
得到等式:90×(1+x)=60×(2-x)
解得x=0.2級(jí)/秒。
所以扶梯靜止時(shí)共有90×(1+0.2)=108級(jí)。
“很好,開(kāi)竅了?。孔詈笞鲆坏李}目鞏固一下?!?/p>
小虎乘坐正在下降的自動(dòng)扶梯下樓,如果他一級(jí)一級(jí)地走下去,從扶梯的上端走到下端需要走42級(jí),如果他沿原扶梯從下往上走,用下樓時(shí)5倍的速度,需要走70級(jí)才能直到上端。請(qǐng)問(wèn)這個(gè)自動(dòng)扶梯靜止不動(dòng)時(shí)是多少級(jí)?
“嗯……可以根據(jù)已知條件算出順行與逆行的路程比、速度比……小虎順行與逆行的速度比是1:5,路程比是42:70=3:5,所以時(shí)間比為" " :" " =3:1,也就是小虎逆行所需時(shí)間是順行所需時(shí)間的三倍。”同桌說(shuō)著,抽出紙來(lái),列式:
設(shè):小虎上樓時(shí),扶梯走了x級(jí),則他下樓時(shí),扶梯就走了3x級(jí)。
因?yàn)椴还苁琼樞羞€是逆行,扶梯級(jí)數(shù)是一定的,所以能列出方程:
42+3x=70-x
解得:x=7
所以,扶梯靜止不動(dòng)時(shí)有42+3×7=63級(jí)。
我對(duì)著同桌豎起大拇指,笑著說(shuō)道:“怎么樣,扶梯問(wèn)題其實(shí)沒(méi)你想象中的復(fù)雜吧?”