Решение
Пример 1.
Из пункта А в пункт В вышел товарный поезд. Спустя 3 ч. вслед за ним вышел пассажирский поезд оказался впереди товарного на 300 км. Определите скорость товарного поезда.
Р е ш е н и е .
Пусть скорость товарного поезда xкм/ч, тогда скорость пассажирского поезда (x+30) км/ч. из условия задачи ясно, что товарный поезд был в пути 18 ч. и проделал путь 18х км. Пассажирский поезд за 15 ч. проделал путь 15(х+30) км. Так как пассажирский поезд оказался впереди товарного на 300 км., то получилось следующее уравнение:
15(х+30) – 18х = 300.
Решив его, находим х = 50. По смыслу задачи x> 0. Найденное значение удовлетворяет этому условию.
Указание.
Решение задачи может быть оформлено иначе – в виде таблицы. V(км/час) | t(ч) | S(км) | |
Товарный поезд | x | 18 | 18x |
Пассажирский поезд | x+30 | 15 | 15(x+30) |
О т в е т: 50км/ч.
Пример 2.
Три тела движутся по прямой линии из точки А к точке В. Второе тело начало двигаться на 5 с., а третье на 8 с. позже первого. Скорость первого тела меньше скорости второго на 6 см/с. Найдите расстояние АВ и скорость первого тела, если известно, что все три тела достигают точки Вв один и тот же момент.
Р е ш е н и е .
Пусть расстояние АВ равно S, скорость второго тела равна х см/с. тогда скорость первого тела (х-6) см/с., а скорость третьего тела 30 см/с. по одной из формул получим, что S/(x-6)с.,s/xс.,s/30 с. – время, затраченное соответственно первым, вторым и третьим телом на прохождение всего расстояния.
Составим систему из двух уравнений на основании того, что первое тело затратило на путь на 5 с. больше, чем второе, а третье на 8 с. меньше, чем первое.
Решим ее:Разделив первое уравнение на второе, получим
Из этого уравнения находим х = 12 или х = 24. Оба значения удовлетворяют условию задачи.
- Если х =12, то S = 60.
- Если х = 24, то S = 360.
Указание.
До этапа составления системы уравнений решение может быть оформлено иначе.
V(км/час) | t(ч) | S(км) | |
I тело | x-6 | S/(x-6) | S |
II тело | x | S/x | S | III тело | 30 | S/30 | S |
О т в е т: 1) 12 см/с. и 60см. 2) 24см/с. и 360 см.
Пример 3.
Три пловца должны проплыть в бассейне дорожку длиной 50м., немедленно повернуться назад и вернуться к месту старта. Сначала стартует первый, через 5с. после него второй, еще через 5с. – третий. В некоторый момент времени, еще не достигнув конца дорожки, они оказались на одном расстоянии от места старта. Третий пловец, доплыв до конца дорожки и повернув назад, встретил второго в 4 м. от конца дорожки и первого в 7 м. от конца дорожки. Найдите скорость третьего пловца.
Р е ш е н и е .
На рисунке 1 точкой В обозначено место встречи всех пловцов (в задаче сказано, что в некоторый моментвремени, еще не достигнув конца дорожки, они оказались на одном расстоянии от места старта); в точке D встречаются второй и третий пловцы; в точке С встречаются третий и первый пловцы.
Составим таблицу, из которой будет видно, какие неизвестные величины мы приняли за х и за у, какое время плыли пловцы до места первой встречи и какова скорость каждого пловца.
Итак, первая таблица характеризует движение пловцов от старта до места первой встречи.
V(м/сек) | t(c) | S(м) | |
I пловец | x/y | y | x |
II пловец | x/(y-5) | y-5 | x | III пловец | x/(y-10) | y-10 | x |
V(м/сек) | t(c) | S(м) | |
II пловец | x/(y-5) | 46(y-5)/x | 46 | III пловец | x/(y-10) | 54(y-10)/x | 54 |
V(м/сек) | t(c) | S(м) | |
II пловец | x/y | 43y/x | 43 | III пловец | x/(y-10) | 57(y-10)/x | 57 |
Пример 4.
Пешеход, велосипедист и мотоциклист движутся по шоссе в одну сторону с постоянными скоростями. В том момент времени, когда пешеход и велосипедист находились в одной точке, мотоциклист был на расстоянии 9 км.позади них. А в тот момент, когда мотоциклист догнал пешехода, велосипедист обогнал пешехода на 3 км. Найдите количество километров, на которые пешеход отстал от велосипедиста в тот момент, когда велосипедиста настиг мотоциклист.
Р е ш е н и е .
Флажком на рисунках отмечены встречи пешехода и велосипедиста, пешехода и мотоциклиста, велосипедиста и мотоциклиста.
Итак, рассмотрим первую ситуацию: мотоциклист, догнав пешехода, там самым ликвидировал свое отставание от него на 9 км.в начальный момент движения. В этом случае время, за которое мотоциклист догнал пешехода, равно
Заполним первую таблицу.
V(км/ч) | t(ч) | S(км) | |
Мотоциклист | x | 9/(x-y) | 9x/(x-y) |
Пешеход | y | 9/(x-y) | 9y/(x-y) | Велосипедист | z | 9/(x-y) | 9z/(x-y) |
V(км/ч) | t(ч) | S(км) | |
Мотоциклист | x | 3/(x-z) | 3x/(x-z) |
Пешеход | y | 3/(x-z) | 3y/(x-z) | Велосипедист | z | 3/(x-z) | 3z/(x-z) |
О т в е т: 4.5 км.
Пример 5.
Две точки движутся по окружности длиной 1.2 м. с постоянными скоростями. При движении в разных направлениях они встречаются через каждые 15 с. При движении в одном направлении одна точка догоняет другую через каждую минуту. Найдите скорость движения каждой точки.
Р е ш е н и е .
При движении точек в разных направлениях они за 15 с. обе проходят длину окружности, т.е. 1.2 м., т.к. начинают движение одновременно и встречаются каждые 15 с. (рис. 4)
.
V(км/ч) | t(ч) | S(км) | |
I точка | x | 15 | 15x | II точка | y | 15 | 15y |
О т в е т: 0.05; 0.03.
Пример 6.
Спускаясь по движущемуся эскалатору, пассажир проходит до его конца 40 ступеней. При движении против хода эскалатора ему приходится преодолеть 120 ступеней. Сколько бы он
Р е ш е н и е .
. особенностью задачи является нахождение пути пассажира, т.е. длины эскалатора, но не в метрах, а в ступеньках.
Пусть К ступенек – длина эскалатора; х ступ/мин. – собственная скорость пассажира; у ступ/мин. – скорость эскалатора.
Составим таблицу, в которую занесем скорость и время движения пассажира по ходу движения эскалатора и против хода.
ИЗОБРАЖЕНИЕ 35.
Произведение времени на скорость дает путь. Пассажир по ходу движения проделал путь в 40 ступенек, т.е. ИЗОБРАЖЕНИЕ 36.
Имеем систему уравнений.
ИЗОБРАЖЕНИЕ 37.
Разделив первое уравнение на второе, получим ИЗОБРАЖЕНИЕ 38; откуда ИЗОБРАЖЕНИЕ 39.
Подставим ИЗОБРАЖЕНИЕ 40 в первое уравнение системы:
ИЗОБРАЖЕНИЕ 41.
О т в е т: 60 ступеней.
Пример 7.
С. Если пароход и катер проплывут по течению, то расстояние от пункта А до пункта В пароход проходит в 1.5 раза быстрее, чем катер; при этом катер каждый час отстает от парохода на 8 км. если же они плывут по течению, то пароход проходит путь от В до А в два раза быстрее катера. Найдите скорость парохода и катера в стоячей воде.
Р е ш е н и е .
Пусть скорость парохода – х км/ч., тогда скорость катера равно (х – 8) км/ч. Обозначив путь от пункта А до пункта В через а км., и скорость течения реки у км/ч, заполним таблицу, отражающую движение катера и парохода по течению.
ИЗОБРАЖЕНИЕ 42.
Так как по условию задачи время движения парохода по течению в полтора раза меньше, чем время движения катера, получим уравнение
ИЗОБРАЖЕНИЕ 43.
Движение парохода и катера против течения охарактеризуем, заполнив таблицу.
ИЗОБРАЖЕНИЕ 44.
По условию задачи время парохода, затраченное на путь против течения, в 2 раза меньше, чем время катера: ИЗОБРАЖЕНИЕ 45.
Получим и решим систему уравнений:
ИЗОБРАЖЕНИЕ 46.
О т в е т: 20 км/ч.; 4 км/ч.