從家到學校,50米/分會遲到8分鐘,60米/分則提前5分鐘,這個算式如何理解?



網(wǎng)上有家長提問——
一個學生,從家到學校,如果以每分鐘50米的速度行走,他會遲到八分鐘,如果以每分鐘60米的速度行走,他會提前五分鐘到學校,這個學生從出發(fā)到學校的時間是多少分鐘?算式60×(5+8)÷(60-50)-8=70有啥道理?

【思路】
本題是一道單人多次走同一段路程但速度、時間不同的行程問題[1];
本題實際上存在慢速、中速、快速三種走法[2];
根據(jù)反比例關系[3],若設慢速需t分鐘到校,則正常速需(t-8)分鐘到校[4],快速需(t-8-5)分鐘到校[5];
慢速×慢速用時=家到學校的路程=快速×快速用時;
解出t之后不要忘了——題目問的是正常速需幾分鐘到校,因此得到的t還要再減8分鐘.
【步驟】

【講解】
設學生以50米/分的速度需t分鐘到校,則正常速需(t-8)分,60米/分的速度需(t-8-5)分;
作圖對比慢中快三種速度,不同的速度乘上對應不同的時間等于相同的路程;
根據(jù)“慢速×慢速用時=家到學校的路程=快速×快速用時”,可列方程:50t=60(t-8-5);
該方程通過去括號、移項、合并同類項、系數(shù)化1,最終得到t的表達式——
t=60×(5+8)÷(60-50);注意到題目問的是正常速需幾分鐘到校,而t是慢速到校的時長,所以“t-8”才是題目所求;
在等式“t=60×(5+8)÷(60-50)”等號兩邊同時減8,得:
t-8=60×(5+8)÷(60-50)-8
t-8=70;
答:學生從出發(fā)到學校的時間是70分鐘.
【除了用方程法導出,還能怎樣理解該算式】
算式“60×(5+8)÷(60-50)-8”有啥道理?

【講解】
如圖所示,我們把慢速和快速當做兩個位于同一起跑線的即將賽跑的人;
已知“慢人”速度為50米/分,“快人”速度為60米/分;
兩人同時從家出發(fā)前往學校,假設“快人”到達學校后繼續(xù)勻速前進,直到“慢人”達到學校才停止;
從家出發(fā)之時算起,每過1分鐘,“快人”比“慢人”多走60-50=10米;
若干分鐘后“慢人”到達學校,而“快人”已到達并遠離學校走了5+8=13分鐘,拉開了60×(5+8)=780米的距離;
試問:兩人每分鐘拉開10米差距,需經(jīng)歷多少分鐘才能拉開780米差距呢?
于是可求出“慢人”走了60×(5+8)÷(60-50)=780÷10=78分鐘到校[6];
所以“正常人”[7]應走78-8=70分鐘到校.
答:學生從出發(fā)到學校的時間是70分鐘.
【總結】
無論是采用方程法還是采用算術法,都應該認真畫圖,通過上下對齊作對比,把多次不同的走法當做多人的反比例模型或追及模型;
本題除了慢速、快速兩種走法,還隱藏了一種正常速,通過慢速比正常速遲到8分鐘,快速比正常速提前5分鐘,才得到慢速比快速多花5+8=13分鐘到校;
題目最后沒有明說,但是我們應該去求正常速度從家到學校的時長;
溫馨提示:行程問題本質上就是S(路程)V(速度)T(時間)三者的等量關系,所以不要忌諱用方程法,四年級的學生已經(jīng)會解簡易方程了;
溫馨提示,做行程題的五種方法:①公式法②方程法③作圖法④比例法⑤分段對比法;其中①②結合為初級方法,③④結合為高級方法,而⑤則是頂級方法,什么是分段對比?就是說再復雜的行程過程,都可以在行程圖上細分出上下對齊的“正比例模型”“反比例模型”“相遇模型”“追及模型”等可供對比的“糾纏段”[8],通過上下相比,可以“約掉”相同的因素,得到不同因素的份數(shù)關系,有了份數(shù)關系,行程問題便能輕易解決.
【參考】
^路程=速度×時間,速度與時間不同而路程相同即變量A與變量B的乘積固定不變,本質上是反比例模型.
^慢速是50米/分,快速是60米/分,而中速即正常速(題目沒有明說但實際存在,且題目最終問的也是正常速從家到校所需時長).
^路程相同的前提下,速度越快,耗時越少.
^題目說以慢速到校會比正常速遲到8分鐘.
^題目說快速比正常速還要提前5分鐘到校.
^正是兩人同時走了這78分鐘,才以每分鐘10米的速度拉開了780米的差距.
^根據(jù)題意,“慢人”比“正常人”晚8分鐘到校.
^沒錯,就是在類比“量子糾纏”,兩段之間具有相關性,一段變化另一段也跟隨變化:正比例模型的糾纏段具有相同的時長或速度;反比例模型中的糾纏段具有相等的路程;相遇追及模型中的糾纏段同時出發(fā)同時停止經(jīng)歷了共同的時間.