两地距离(难度:3)
有甲乙丙丁4位朋友同时从A地出发,到B地参加一项活动。为了尽快到达B地,他们决定好好利用唯一的一辆自行车,虽然这辆自行车只能供一个人骑行,不能搭载他人。他们步行速度是每小时5公里,骑车速度是每小时10公里。
经商量,他们制定了一个计划,轮流使用这辆自行车,争取在最短的时间内让四个人都到达B地。
然而计划没有变化快。只有甲和乙按计划完成对自行车的使用,当丙准备使用自行车时,发现车子坏了,只能推着车走,推车步行速度是每小时4公里。丙和丁商量之后,他们修改了计划,用尽可能短的时间,步行把自行车推到B地与甲、乙汇合。
他们四个人当中,第一个达到达B地的人比最后一个到达B地的人早了30分钟。根据以上信息,你知道AB两地的距离吗?
解析:
题目描述的事件,有一个重要的时间节点,也就是当丙准备使用自行车的那一刻。在此时时间节点之前,他们按部就班执行计划,之后,计划被迫修改。
现在我们来分析甲乙丙丁的原计划。目标在最短时间让每个人都到达B地。自行车只能同时供一人骑行,而每个人的步行速度一致,骑行速度也彼此相同。所以,必须把自行车的速度优势平均分配给每个人,使4个人同时到达B地,这是最快到达方案。否则,即使个别人借助自行车快速到达目的地,也会因此导致最后一名到达B地者时间延长,显然这与目标相违背。
因此,他们的原计划是:把AB两地全程平均分为4段,每个人轮流骑行其中一段路程,没有轮到骑行的另外三个人同时步行向B地。当某人完成属于自己的一段骑行路程之后,把自行车临时停在路边,然后向B地步行。下一位骑行者步行到自行车临时停放点时,骑上自行车行向B地。如果计划顺利,他们将同时到达B地。
我们把AB两地全程平均分为AC、CD、DE、EB四段,按甲、乙、丙、丁的顺序,每人分别骑行其中一段。每个人完成自己的骑行路段后,将自行车临时停在原地。等下一个人步行到达此处时,利用自行车完成自己的骑行路段。以此类推,直到所有人都完成自己的骑行路段,也就是他们同时到达B地之时。
对题设条件分析可知,当丙和丁步行到达自行车临时停放的D地点时,发现车子坏了,由D到B的路程只能推车步行。由于推车步行的速度比单独步行慢,故无论怎么修改计划,丙和丁中最后一名到达B地者的时间受推车步行速度所限,即以每小时4公里的速度走完DB这段路程。
现在我们设AB两地距离为S,即AC=CD=DE=EB=S/4
第一个到达B地者(甲和乙),其S/4的行程由骑车完成,3S/4的行程由步行完成。
最后一个到达B地者(丙或丁),其S/2的行程由步行完成,另有S/2的行程以推车步行的速度完成。
根据题设条件,我们用最后一个到达者花费的时间减去第一个到达者花费的时间(时间差半小时),列出以下方程式,求出的S值就是答案。
(S/2÷5+S/2÷4)-(S/4÷10+3S/4÷5)=1/2
答案:
10公里。
启发:
将问题分析透彻是解题的关键。如果解题者对本题无从下手,可先思考正常情况下的最佳方案。然后思考出现题中描述的意外情况对谁造成影响?对谁不构成影响?
一个容易陷入的误区:当自行车可正常使用时,其速度优势应该由几个人平均“分享”;而当自行车出现故障时,其速度劣势无法由多人共同“分担”。想一想,原因是什么?