转圈追击问题(转圈相遇问题)
导语:关于转圈追及问题的奥数题,如何讲给小朋友?
奥数是培养逻辑推理能力和空间想象能力的最好办法。奥数教育是一个持之以恒的过程,每天练习才是关键。因此,家长才是奥数学习最好的老师。
今天的目标是让小朋友练习并讲解第9届华杯赛中关于转圈追及问题的一道奥数题,所用知识不超过小学4年级。
题目(难度:超五星压轴题)
如图,正方形跑道ABCD上,甲乙丙3人同时从A点出发,顺时针跑步,3个人的速度分别为每秒钟5米、4米和3米。一段时间后,甲第一次看到乙和丙与自己处在正方形的同一条边上,且乙和丙都位于甲的前方。又过了21秒,甲乙丙3人相遇了。请问正方形的周长可能是多少?
答案:210米或420米
辅导办法:
将题目写给小朋友,让他自行思考解答,若20分钟还不能解答,由家长进行讲解。
讲解思路:
解决该题目,需要弄清楚三个问题,
一是甲第一次看到乙和丙与自己处在正方形的同一条边上时,甲在什么位置?
二是甲第一次看到乙和丙与自己处在正方形的同一条边上时,3个人之间的距离是多少?三是甲乙丙3人的相遇点在什么位置?
下面将分别分析这三个问题。
步骤1:
先思考第一个问题。
甲肯定是刚拐弯,位于ABCD的4个顶点中的某一个点,不然不会是第一次看到。
步骤2:
再思考第二个问题。
从甲第一次看到乙和丙与自己处在正方形的同一条边上,21秒之后,3个人相遇,
在这21秒内,甲跑105米,乙跑84米,丙跑63米,
说明第0秒,甲乙距离21米,甲丙距离42米。
步骤3:
再思考第三个问题,考虑3个人的相遇点。
分成甲乙2人和乙丙2人的相遇分别考虑,
甲的速度5,乙的速度4,甲跑5圈时,乙跑4圈,正好多了1圈。也就是说,甲乙人的相遇点都在出发点,即A点;
类似的,可以知道,乙丙2人的相遇点也都在A点。
因此,3人的相遇点一定是A点。
步骤4:
综合以上三个问题,
甲第一次看到乙和丙与自己处在正方形的同一条边上时,位于ABCD这4个点中的一个,21秒后,甲跑105米,就到达了A点;
且正方形的边长应该不小于甲和丙之间的距离,即不小于42米。
对甲的位置进行讨论:
若甲位于A点,则正方形周长是105米,边长只有26.25,小于42,不可能;
若甲位于B点,则正方形周长是140米,边长只有35,小于42,不可能;
若甲位于C点,则正方形周长是210米,边长52.5,大于42,可能;
若甲位于D点,则正方形周长是420米,边长有105,大于42,可能。
所以,正方形周长可能是210米或420米。
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