多次相遇問題技巧秒殺

2022-07-12 13:54:03 字數 4301 閱讀 6690

n2n-1 2

2、背面追及相遇

與迎面相遇類似,背面相遇同樣是甲、乙兩人從a、b兩地同時出發,如下圖,此時可假設全程為4份,甲1分鐘走1份,乙1分鐘走5份。則第一次背面追及相遇在a處,再經過1分鐘,兩人在b處迎面相遇,到第3分鐘,甲走3份,乙走15份,兩人在c處相遇。我們可以觀察,第一次背面相遇時,兩人的路程差是1個全程,第二次背面相遇時,兩人的路程差為3個全程。

同樣第二次相遇多走的路程是第一次相遇的2倍,單看每個人多走的路程也是第一次的2倍。依次類推,得:第n次背面追及相遇兩人的路程差為(2n-1)s。

(二)單岸型

單岸型是兩人同時從一端出發,與兩岸型相似,單岸型也有迎面碰頭相遇和背面追及相遇兩種情況。

1、迎面碰頭相遇:

如下圖,假設甲、乙兩人同時從a端出發,假設全程為3份,甲每分鐘走2份,乙每分鐘走4份,則甲乙第一次迎面相遇在a處,此時甲走了2份,乙走了4份,再過1分鐘,甲共走了4份,乙共走了8份,在b處迎面相遇,則第二次相遇多走的跟第一次相遇相同,依次類推,可得出:當第n次碰頭相遇時,兩人的路程和為2ns。

2、背面追及相遇

與迎面相遇相似,假設全程為3份,甲每分鐘走1份,乙每分鐘走7份,則第一次背面相遇在a處,2分鐘後甲走了2份,乙走了14份,兩人在b處相遇。第一次相遇,兩人走的路程差為2s,第二次相遇兩人走的路程差為4s,依次類推,可以得出:當第n次追及相遇時,兩人的路程差為2ns。

「直線型」總結(熟記)

①兩岸型:

第n次迎面碰頭相遇,兩人的路程和是(2n-1)s。

第n次背面追及相遇,兩人的路程差是(2n-1)s。

②單岸型:

第n次迎面碰頭相遇,兩人的路程和為2ns。

第n次背面追及相遇,兩人的路程差為2ns。

下面列出幾種今後可能會考到的直線型多次相遇問題常見的模型:

:根據2倍關係求ab兩地的距離。

【例1】甲、乙兩人在a、b兩地間往返散步,甲從a,乙從b同時出發,第一次相遇點距b

60公尺,當乙從a處返回時走了10公尺第二次與甲相遇。a、b相距多少公尺?

a、150b、170c、180d、200

【答案及解析】b。如下圖,第一次相遇在a處,第二次相遇在b處,ab的距離為60,ab的距離為10。以乙為研究物件,根據2倍關係,乙從a到a,再到b共走了第一次相遇的2倍,即為60×2=120公尺,ab為10,則aa的距離為120-10=110公尺,則ab距離為110+60=170公尺。

:告訴兩人的速度和給定時間,求相遇次數。

【例2】甲、乙兩人在長30公尺的泳池內游泳,甲每分鐘遊37.5公尺,乙每分鐘遊52.5公尺。

兩人同時分別從泳池的兩端出發,觸壁後原路返回,如是往返。如果不計轉向的時間,則

從出發開始計算的1分50秒內兩人共相遇多少次?

a、2b、3c、4d、5

【答案及解析】b。題目沒說是迎面還是背面,所以兩種相遇的次數都應該計算。分開討論,如是是迎面相遇,則走的全程的個數為個,根據迎面相遇n次,走的全程為2n-1=5,求得n=3;如果是背面相遇,則走的全程數為,故在1分50秒內,不能背面相遇。

所以共相遇3次。

:告訴兩人的速度和任意兩次迎面相遇的距離,求ab兩地的距離。

【例3】甲、乙兩車分別從a、b兩地同時出發,在a、b間不斷往返行駛。甲車每小時行

20千公尺,乙車每小時行50千公尺,已知兩車第10次與第18次迎面相遇的地點相距60千公尺,

則a、b相距多少千公尺?

a、95b、100c、105d、110

【答案及解析】c。走相同時間內,甲乙走的路程比為20:50=2:

5。將全程看成7份,則第一次相遇走1個全程時,甲走2份,乙走5份。以甲為研究物件(也可以以乙),第10次迎面相遇走的全程數為2×10-1=19個,甲走1個全程走2份,則走19個全程可走19×2=38份。

7份是乙個全程,則38份共有38÷7=5…3份(當商是偶數時從甲的一端數,0也是偶數;當商是奇數時從乙的一端數,比如第1個全程在乙的一端,第2個全程在甲的一端)從乙端數3份。同理當第18次相遇,甲走的份數為(2×18-1)×2=70份。共有70÷7=10個全程,10為偶數在甲的端點。

如下圖:

則第10次相遇與第18次相遇共有4份為60千公尺,所以ab長為千公尺。

點評:對於給定任意兩次的距離,主要是根據速度轉化為全程的份數,找乙個為研究物件,看在相遇次數內走的全程數,從而轉化為份數,然後根據乙個全程的份數,將研究物件走的總份數去掉全程的個數看剩餘的份數,注意由全程的個數決定剩餘的份數從哪一端數。

【例4】甲、乙兩車分別從a、b兩地同時出發,在a、b間不斷往返行駛。甲車每小時行

45千公尺,乙車每小時行36千公尺,已知兩車第2次與第3次迎面相遇的地點相距40千公尺,

則a、b相距多少千公尺?

a、90b、180c、270d、110

【答案及解析】a。法一:同上題。

相同時間,甲、乙路程比為45:36=5:4,則將全程分成9份。

則乙個全程時甲走5份,乙走4份。以甲為研究物件,第2次相遇,走的全程數為2×2-1=3個,則甲走的份數為3×5=15份,乙個全程為9份,則第2次相遇甲走的份數轉化為全程的個數為15÷9=1…6份,則從乙端數6份。第3次相遇走的份數為(2×3-1)×5=25份,轉化為全程的個數為25÷9=2…7,則從甲端數7份。

如下圖:

由圖第2次和第3次相遇之間共有4份為40千公尺,則ab相距=90千公尺。

法二:在此引入「沙漏模型」。利用沙漏模型解題的前提是題幹中已知兩人的速度。

將速度轉化為相同路程的條件下兩人的時間比,則以時間為刻度,畫出兩人到達對岸的路線圖,兩人走的路線圖相交的點即為兩人相遇的地點。s-t圖中的路線因像古代記時間的沙漏故稱為「沙漏模型」。本題中,甲、乙走到端點用的時間比為36:

45=4:5。如下圖:

根據路線圖看出甲乙第2次相遇和第3次相遇的交點e和o,根據三角形相似,可得ce:eg=3:6=1:

2,則求得第2次相遇距a地的比例為s/3,同理do:on=7:2,則第3次相遇距a地的比例為7s/9,則兩次相遇比例為為40千公尺,則s=90千公尺。

點評:考生如果能掌握「沙漏」模型,則會直觀快速的提高解題速度。用交點判斷是迎面相遇還是背面相遇的技巧:

看相交的兩條線是由同一岸引出還是兩岸,同一岸則說明是背面相遇,不同岸則說明是迎面相遇。

用時注意:一般題干涉及到的相遇次數較少時可畫,相遇次數太多,則會花費大量時間,不利於提高速度;畫時的單位刻度要看時間比,如果時間比中的資料較大可把刻度畫大。

:告訴兩人的速度,相遇次數較少時,利用s-t圖形成「沙漏」模型速解。

【例5】a、b兩地相距950公尺。甲、乙兩人同時由a地出發往返鍛鍊半小時。甲步行,每

分鐘走40公尺;乙跑步,每分鐘行150公尺。則甲、乙二人第幾次迎面相遇時距b地最近。

a、1b、2c、3d、4

【答案及解析】b。利用「沙漏模型」。甲乙走到端點用的時間比為150:

40=15:4,半小時兩人共走的全程數為個。對於單岸型,相遇6個全程,則是迎面第三次相遇(由前邊公式推出)畫出s-t圖:

觀察上圖可知,可第3次迎面相遇的過程中,甲乙有一次背面相遇(交點由同一點引出)。而在三次迎面相遇中第2次相遇離b地最近,並且可根據三角形相似求出離b地的距離。

【例6】河道賽道長120公尺,水流速度為2公尺/秒,甲船靜水速度為6公尺/秒,乙船靜水速度

為4公尺/秒。比賽進行兩次往返,甲、乙同時從起點出發,先順水航行,問多少秒後甲、

乙船第二次迎面相遇?

a、48b、50c、52d、54

【答案及解析】c。由題知,得出如下關係:

注:( )中為走完全程的時間。

假設a到b是順流,由上表可知甲、乙兩人第2次迎面相遇共有4個全程。由於甲的速度快,則第2次相遇前甲已走了2個全程。共15+30=45秒。

當第45秒時乙走了乙個順流全程20秒和25秒的逆流,走的路程為25×2=50公尺,則在剩餘的70公尺內,甲乙分別以順流和逆流相遇時間為t,則有70=(8+2)×t,求得t=7秒,則共用時間45+7=52秒。

本題同樣可用「沙漏模型」解決。根據上表中的速度關係,可得出乙個全程時的時間關係如下:

根據時間的關係,得出s-t影象,如下:

觀察上圖,可看出第二次迎面相遇在p點,以甲為研究物件計算時間,此時甲走了乙個順流,乙個逆流,另外ep段為順流,根據三角形相似可求出走ep用的時間ep:pn=ef:mn=7:

8,由上表,求出走ep用的時間為,則甲共走的時間為15+30+7=52。

二、環型

環型主要分兩種情況,一種是甲、乙兩人同地同時反向迎面相遇(不可能背面相遇),一種是甲、乙兩人同地同時同向背面追及相遇(不可能迎面相遇)。分開討論如下:

(一)甲、乙兩人從a地同時反向出發:

如下圖,乙個周長分成4份,假設甲是順時針每分鐘走1份到b,乙是逆時針每分鐘走3份到b,則第一次相遇兩人走了1個周長,則再過1分仲,甲再走1份到c,同樣乙走3份也到c,則第二次相遇共走了2個周長,依次類推,可得出:第n次迎面相遇共走了n圈。

多次相遇和追及問題詳解

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