例:某校组织148名同学到外地实习,出发这天早晨,他们在5﹕30集中从学校出发,必须在7﹕25赶到火车站。临时只有一辆可乘50人的大客车送他们走。车速在36千米/小时,学校离火车站21千米。如果所有同学都用车送,大客车得往返多次,时间来不及。因此只有乘车与步行穿插进行。假定同学步行的速度是4千米/小时,那么有没有办法能保证他们准时到达火车站?(不计上下车时间)。
分析与解:148人至少要分三批乘车。最好(快)的方法是:第一批同学乘车,第二、三批同学步行同时从学校A出发去火车站B,当到途中某地E时,第一批学生下车改步行,大客车返回,在C处接上第二批同学前往火车站,到某处F时让他们下车改步行,大客车返回,在D处接上第三批同学直接开到火车站B,而且三批同学恰好同时到达。如图所示:
不妨假定三批同学的乘车时间相同,步行的时间也相同,图中1,2,3分别表示三批同学步行的情况。由对称性知,AC=CD=EF=FB.
设。由上图知每批学生步行的路程为2a,大客车在第三批同学步行的时间里行使了。因为大客车的速度是步行速度的9倍,得。
由AB=7a=21(千米) a=3(千米)。
每批同学都步行6千米,乘车15千米,可同时到达火车站。
所用时间为(小时)=1小时55分。
答:他们在5﹕30出发,可以7﹕25赶到火车站。
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