行程问题之多次相遇问题奥数较难

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2020年09月09日 15:36
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“多次相遇问题”剖析
一、直线型
直线型多次相遇问题宏观上分 “两岸型”和“单岸型”两种。“两岸型”是指甲、
乙两人从路的两端同时出发相向而行;“单岸型”是 指甲、乙两人从路的一端同时出发
同向而行。现在分开向大家一一介绍:
(一)两岸型
两岸型甲、乙两人相遇分两种情况,可以是迎面碰头相遇,也可以是背面追及相遇。
题干如 果没有明确说明是哪种相遇,考生对两种情况均应做出思考。
1、迎面碰头相遇:
如下图,甲、乙两人从A、B两地同时相向而行,第一次迎面相遇在a处,(为清楚
表示两人走的路程, 将两人的路线分开画出)则共走了1个全程,到达对岸b后两人转
向第二次迎面相遇在c处,共走了3个 全程,则从第一次相遇到第二次相遇走过的路程
是第一次相遇的2倍。之后的每次相遇都多走了2个全程 。所以第三次相遇共走了5个
全程,依次类推得出:第n次相遇两人走的路程和为(2n-1)S,S为 全程。
而第二次相遇多走的路程是第一次相遇的2倍,分开看每个人都是2倍关系,经常
可以用这个2倍关系解题。即对于甲和乙而言从a到c走过的路程是从起点到a的2倍。




1


相遇次数 全程个数 再走全程数
1 1 1
2 3 2
3 5 2
4 7 2
… … …
n 2n-1 2
2、背面追及相遇
与迎面相遇类似,背面相遇同样是甲、乙两人从A、B两地同时出发,如下图, 此
时可假设全程为4份,甲1分钟走1份,乙1分钟走5份。则第一次背面追及相遇在a
处,再 经过1分钟,两人在b处迎面相遇,到第3分钟,甲走3份,乙走15份,两人
在c处相遇。我们可以观 察,第一次背面相遇时,两人的路程差是1个全程,第二次背
面相遇时,两人的路程差为3个全程。同样 第二次相遇多走的路程是第一次相遇的2倍,
单看每个人多走的路程也是第一次的2倍。依次类推,得: 第n次背面追及相遇两人的
路程差为(2n-1)S。

(二)单岸型
单岸型是两人同时从一端出发,与两岸型相似,单岸型也有迎面碰头相遇和背面追
及相遇两种情况。
1、迎面碰头相遇:
2


如下图,假设甲、乙两 人同时从A端出发,假设全程为3份,甲每分钟走2份,乙
每分钟走4份,则甲乙第一次迎面相遇在a处 ,此时甲走了2份,乙走了4份,再过1
分钟,甲共走了4份,乙共走了8份,在b处迎面相遇,则第二 次相遇多走的跟第一次
相遇相同,依次类推,可得出:当第n次碰头相遇时,两人的路程和为2ns。

2、背面追及相遇
与迎面相遇相似,假设全程为3份,甲每分钟走1份, 乙每分钟走7份,则第一次
背面相遇在a处,2分钟后甲走了2份,乙走了14份,两人在b处相遇。第 一次相遇,
两人走的路程差为2S,第二次相遇两人走的路程差为4S,依次类推,可以得出:当第n< br>次追及相遇时,两人的路程差为2ns。

“直线型”总结(熟记)
①两岸型:
第n次迎面碰头相遇,两人的路程和是(2n-1)S。
第n次背面追及相遇,两人的路程差是(2n-1)S。
②单岸型:
第n次迎面碰头相遇,两人的路程和为2ns。
第n次背面追及相遇,两人的路程差为2ns。
3


下面列出几种今后可能会考到的直线型多次相遇问题常见的模型:
{模型一}:根据2倍关系求AB两地的距离。
【例1】甲、乙两人在A、B两地间往返散步,甲 从A,乙从B同时出发,第一次相
遇点距B60米,当乙从A处返回时走了10米第二次与甲相遇。A、 B相距多少米?
A、150 B、170 C、180 D、
200
【答案及解析】B。如下图,第一次相遇在a处,第二次相遇在b处,aB的 距离为
60,Ab的距离为10。以乙为研究对象,根据2倍关系,乙从a到A,再到b共走了第一次相遇的2倍,即为60×2=120米,Ab为10,则Aa的距离为120-10=110米,则AB距
离为110+60=170米。

{模型二}:告诉两人的速度和给定时间,求相遇次数。
【例2】甲、乙两人在长30米的泳池内游泳,甲每分钟游37.5米,乙每分钟游52.5
米。
两人同时分别从泳池的两端出发,触壁后原路返回,如是往返。如果不计转向的时
间,则
从出发开始计算的1分50秒内两人共相遇多少次?
A、2 B、3 C、4 D、5
4



{模型三}:告诉两人的速度和任意两次迎面相遇的距离,求AB两地的距离。
【例3】甲、乙两 车分别从A、B两地同时出发,在A、B间不断往返行驶。甲车每
小时行20千米,乙车每小时行50千 米,已知两车第10次与第18次迎面相遇的地点相
距60千米,
则A、B相距多少千米?
A、95 B、100 C、105 D、
110
【答案及解析】C。走相同时间内,甲乙走的路程 比为20:50=2:5。将全程看成7
份,则第一次相遇走1个全程时,甲走2份,乙走5份。以甲为 研究对象(也可以以乙),
第10次迎面相遇走的全程数为2×10-1=19个,甲走1个全程走2份 ,则走19个全程
可走19×2=38份。7份是一个全程,则38份共有38÷7=5…3份(当商是 偶数时从甲的
一端数,0也是偶数;当商是奇数时从乙的一端数,比如第1个全程在乙的一端,第2个全程在甲的一端)从乙端数3份。同理当第18次相遇,甲走的份数为(2×18-1)×2=70
份。共有70÷7=10个全程,10为偶数在甲的端点。如下图:

则第10次相遇与第18次相遇共有4份为60千米,所以AB长为(604)×7=105千
米。
5


点评:对于给定任意两次的距离,主要是根据速度转化为全 程的份数,找一个为研
究对象,看在相遇次数内走的全程数,从而转化为份数,然后根据一个全程的份数 ,将
研究对象走的总份数去掉全程的个数看剩余的份数,注意由全程的个数决定剩余的份数
从哪 一端数。
【例4】甲、乙两车分别从A、B两地同时出发,在A、B间不断往返行驶。甲车每
小时行
45千米,乙车每小时行36千米,已知两车第2次与第3次迎面相遇的地点相距40
千米,
则A、B相距多少千米?
A、90 B、180 C、
270 D、110
【答案及解析】A。法一:同上题。 相同时间,甲、乙路程比为45:36=5:4,则将
全程分成9份。则一个全程时甲走5份,乙走4份 。以甲为研究对象,第2次相遇,走
的全程数为2×2-1=3个,则甲走的份数为3×5=15份,一 个全程为9份,则第2次相
遇甲走的份数转化为全程的个数为15÷9=1…6份,则从乙端数6份。第 3次相遇走的
份数为(2×3-1)×5=25份,转化为全程的个数为25÷9=2…7,则从甲端数 7份。如下
图:

由图第2次和第3次相遇之间共有4份为40千米,则AB相距(404)×9=90千米。
法二 :在此引入“沙漏模型”。利用沙漏模型解题的前提是题干中已知两人的速度。
将速度转化为相同路程的 条件下两人的时间比,则以时间为刻度,画出两人到达对岸的
路线图,两人走的路线图相交的点即为两人 相遇的地点。s-t图中的路线因像古代记时
间的沙漏故称为“沙漏模型”。本题中,甲、乙走到端点用 的时间比为36:45=4:5。
如下图:
6



根据路线图看出甲乙第2次相遇和第3次相遇的交点E和O,根据三角形相似,可
得CE: EG=3:6=1:2,则求得第2次相遇距A地的比例为S3,同理DO:ON=7:2,则第3
次相 遇距A地的比例为7S9,则两次相遇比例为
千米。
为40千米,则S=90
点 评:考生如果能掌握“沙漏”模型,则会直观快速的提高解题速度。用交点判断
是迎面相遇还是背面相遇 的技巧:看相交的两条线是由同一岸引出还是两岸,同一岸则
说明是背面相遇,不同岸则说明是迎面相遇 。
用时注意:一般题干涉及到的相遇次数较少时可画,相遇次数太多,则会花费大量
时间 ,不利于提高速度;画时的单位刻度要看时间比,如果时间比中的数据较大可把刻
度画大。
{模型四}:告诉两人的速度,相遇次数较少时,利用s-t图形成“沙漏”模型速解。
【例5】A、B两地相距950米。甲、乙两人同时由A地出发往返锻炼半小时。甲步
行,每
分钟走40米;乙跑步,每分钟行150米。则甲、乙二人第几次迎面相遇时距B地
最近。
A、1 B、2 C、
3 D、4
7


【答案及解析】B。利用“沙漏模型”。甲乙走到 端点用的时间比为150:40=15:4,
半小时两人共走的全程数为
则是迎面第三次相遇( 由前边公式推出)画出s-t图:
个。对于单岸型,相遇6个全程,

观察上图 可知,可第3次迎面相遇的过程中,甲乙有一次背面相遇(交点由同一点
引出)。而在三次迎面相遇中第 2次相遇离B地最近,并且可根据三角形相似求出离B
地的距离。
【例6】河道赛道长120米,水流速度为2米秒,甲船静水速度为6米秒,乙船
静水速度
为4米秒。比赛进行两次往返,甲、乙同时从起点出发,先顺水航行,问多少秒
后甲、
乙船第二次迎面相遇?
A、48 B、50 C、52 D、54
【答案及解析】C。由题知,得出如下关系:



顺流
8(15)
6(20)
逆流
4(30)
2(60)
注:( )中为走完全程的时间。
8


假设A到B是顺流,由上表可知甲、乙两人第2次迎面相遇共有4个全程。由于甲< br>的速度快,则第2次相遇前甲已走了2个全程。共15+30=45秒。当第45秒时乙走了一
个 顺流全程20秒和25秒的逆流,走的路程为25×2=50米,则在剩余的70米内,甲乙
分别以顺流 和逆流相遇时间为t,则有70=(8+2)×t,求得t=7秒,则共用时间45+7=52
秒。

本题同样可用“沙漏模型”解决。根据上表中的速度关系,可得出一个全程时的时
间关系如下:



顺流
3
4
逆流
6
12
根据时间的关系,得出s-t图像,如下:

观察上图,可看出第二次迎面相遇在P点,以甲为研究对象计算时间,此时甲走了
一个顺流 ,一个逆流,另外EP段为顺流,根据三角形相似可求出走EP用的时间
EP:PN=EF:MN=7: 8,由上表,求出走EP用的时间为
15+30+7=52。

,则甲共走的时间为
9






二、环型
环型主要分两种情况,一种是甲、乙两人同地同时反向迎面相遇(不可能背面 相遇),
一种是甲、乙两人同地同时同向背面追及相遇(不可能迎面相遇)。分开讨论如下:
(一)甲、乙两人从A地同时反向出发:
如下图,一个周长分成4份,假设甲是顺时针每分钟走1 份到B,乙是逆时针每分
钟走3份到B,则第一次相遇两人走了1个周长,则再过1分仲,甲再走1份到 C,同
样乙走3份也到C,则第二次相遇共走了2个周长,依次类推,可得出:第n次迎面相
遇 共走了n圈。

(二)甲、乙两人从A地同时同向出发:
如下图,全程分 成4份。假设甲、乙两人都是顺时针同时出发,甲每分钟走1份,
乙每分钟走5份,则1分钟后两人在B 处第一次背面追及相遇,两人走的路程差为1个
周长。再过1分钟后,甲到C处,乙也到C处,两人第二 次背面追及相遇,多走的路程
差同样为一个周长,依次类推,可以得出:第n次背面追及相遇,路程差为 n圈。
10



环型多次相遇问题相对比较简单,当 甲、乙不在同一地点出发时相对具有难度。比
如在直径两端出发。考生可通过下面的例题把握。
【例1】老张和老王两个人在周长为400米的圆形池塘边散步。老张每分钟走9米,
老王 每分钟走16米。现在两个人从同一点反方向行走,那么出发后多少分钟他们第三
次相遇?
A、33 B、45 C、48 D、56
【 答案及解析】C。第一次迎面相遇时间为400÷(9+16)=16,则第三次迎面相遇时
间为16× 3=48。
【例2】小明、小亮从400米环形跑道的同一点出发,背向而行。当他们第一次相< br>遇时,小明转身往回跑;再次相遇时,小亮转身往回跑;以后的每次相遇分别是小明和
小亮两人交 替调转方向,小明速度3米秒,小亮速度5米秒,则在两人第30次相遇
时小明共跑了多少米?
A、11250 B、11350 C、
11420 D、11480
【答案及解析】A。由题意知,第1次是迎面相遇,第2次是背面追及相遇,之后
都是迎面与背面相遇交替。则在30次相遇中,迎面相遇15次,背面相遇15次。迎面
相遇一 次用时为400÷(3+5)=50,背面相遇一次用时为400÷(5-3)=200,则30次相遇
共用时为
15×(50+200)=3750s,则小时在这段时间里跑的路程为3750×3=11250米。
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【例3】甲、乙两人分别从一圆形场地的直径两端点同时 开始以匀速按相反方向绕
此圆形路线运动,当乙走了100米以后,他们第一次相遇,在甲走完一周前6 0米处又
第二次相遇,则这个圆形场地的周长为多少米?
A、320 B、360 C、
420 D、480
【答案 及解析】D。如下图,假设甲、乙分别在直径A、B两端以顺时针和逆时针运
动。第1次相遇在C点距B 点100米,第2次相遇在D点,距A点60米。

当在直径端点两岸行走时,可将环型 转化为直线型,则第2次相遇每个人走的路都
是第1次相遇的2倍。以乙为研究对象,则从C到D走的路 是B到C的2倍,即200米,
因AD为60米,则CA为200-60=140米,所以半个周长为1 00+140=240米,周长为
240×2=480米。
总结
对于多次 相遇问题,近几年随着题目难度的上升,会逐渐成为考试的主角。考生在
备考中要有意识的培养上述几种 模型的解题技巧,尤其是直线型的多次相遇问题,对于
给定两者速度的题目,且相遇次数较少时能熟练运 用“沙漏模型”解题,可直观有效地
提高解题的速度。对于环型,不像直线型那么复杂,注意处理好相遇 次数,是迎面还是
追及相遇,运用公式可快速解题。最后希望上述几种模型的解题技巧对各位考生能起到
抛砖引玉的作用,同时祝各位充分备考的考生能取得一个理想的成绩!

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