问题 解答题

梅林中学租用两辆小汽车(设速度相同)同时送1名带队老师及7名九年级的学生到县城参加数学竞赛,每辆限坐4人(不包括司机).其中一辆小汽车在距离考场15km的地方出现故障,此时离截止进考场的时刻还有42分钟,这时唯一可利用的交通工具是另一辆小汽车,且这辆车的平均速度是60km/h,人步行的速度是5km/h(上、下车时间忽略不计).

(1)若小汽车送4人到达考场,然后再回到出故障处接其他人,请你通过计算说明他们能否在截止进考场的时刻前到达考场;

(2)假如你是带队的老师,请你设计一种运送方案,使他们能在截止进考场的时刻前到达考场,并通过计算说明方案的可行性.

答案

(1)

15
60
×3=
3
4
(h)=45(分钟),

∵45>42,

∴不能在限定时间内到达考场.

(2)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(h)=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=

2.75
13

汽车由相遇点再去考场所需时间也是

2.75
13
h.

所以用这一方案送这8人到考场共需15+2×

2.75
13
×60≈40.4<42.

所以这8个人能在截止进考场的时刻前赶到.

方案2,8人同时出发,4人步行,先将4人用车送到离出发点xkm的A处,然后这4个人步行前往考场,车回去接应后面的4人,使他们跟前面4人同时到达考场,

由A处步行前考场需

15-x
5
(h),

汽车从出发点到A处需

x
60
(h)先步行的4人走了
x
60
(km)

设汽车返回t(h)后与先步行的4人相遇,则有60t+5t=x-5×

x
60

解得t=

11x
780

所以相遇点与考场的距离为:15-x+60×

11x
780
=15-
2x
13
(km).

由相遇点坐车到考场需:(

1
4
-
x
390
)(h).

所以先步行的4人到考场的总时间为:(

x
60
+
11x
780
+
1
4
-
x
390
)(h),

先坐车的4人到考场的总时间为:(

x
60
+
15-x
5
)(h),

他们同时到达则有:

x
60
+
11x
780
+
1
4
-
x
390
=
x
60
+
15-x
5

解得x=13.

将x=13代入上式,可得他们赶到考场所需时间为:(

13
60
+
2
5
)×60=37(分钟).

∵37<42,

∴他们能在截止进考场的时刻前到达考场.

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