趙國瑞
相信同學們都看過蘇步青爺爺做過的題目:
甲和乙分別從A、B兩地同時出發(fā),相對而行,兩地相距100里,甲每小時走6里,乙每小時走4里.如果甲帶一只狗,和甲同時出發(fā),狗以每小時10里的速度向乙奔去,遇到乙后即回頭向甲奔去,遇到甲后又回頭向乙奔去,直到甲乙兩人相遇時狗才停住. 這只狗共跑了多少里路?
解答這道題時,蘇步青爺爺抓住“狗從開始到停止跑的時間與甲乙兩人相遇時間相同”,從而巧妙求出問題答案:10×[100÷(6+4)]=100(里).
如果題目其他條件不變,而把狗跑的方式改變?yōu)椤叭绻讕б恢还?,和甲同時出發(fā),以每小時10里的速度不停地往返于A、B兩地.”你能求出乙從出發(fā)直到A地與狗相遇的次數(shù)及相遇時間和地點嗎?
這個問題當然可以用列方程的方法求解.
設(shè)經(jīng)過x小時乙與狗第一次相遇于C點(如圖1),則AC=10x,BC=4x,根據(jù)AC+BC=AB列方程得10x+4x=100,得x=■(小時),AC=■×10=■(里);
設(shè)經(jīng)過y小時乙與狗第二次相遇于D點(如圖2),則BD=4y,AB+BD=10y,即100+4y=10y,解得y=■(小時),AD=AB-BD=100-■×4=■(里);
設(shè)經(jīng)過z小時乙與狗第三次相遇于E點(如圖3),則BE=4z,2AB+AE=10z,即200+AE=10z,所以AE=10z-200. 又因為AE=AB-BE=100-4z,所以10z-200=100-4z,解得z=■(小時),AE=100-■×4=■(里).
設(shè)經(jīng)過t小時乙與狗第四次相遇于F點(如圖4),則BF=4t,3AB+BF=10t,即300+4t=10t,解得t=50. 由于乙從出發(fā)直到A地共需25小時,在這段時間內(nèi)乙與狗不可能第四次相遇,所以這種情況不存在.
綜上所述,乙從出發(fā)直到A地與狗一共相遇三次,第一次在出發(fā)■小時后相遇,此時與A地相距■里;第二次在出發(fā)■小時后相遇,此時與A地相距■里;第三次在出發(fā)■小時后相遇,此時與A地相距■里.
以上我們通過畫圖列方程并分情況討論的辦法,求出了乙從出發(fā)直到A地與狗相遇的次數(shù)及相遇時間和地點. 這種方法比較麻煩,需要有扎實的基礎(chǔ)知識,如果稍不留神,非常容易出錯. 有沒有一種簡便易行的方法呢?回答是肯定的,在我們學習了一次函數(shù)的知識后,就可利用一次函數(shù)的知識求解,如圖5,用實線表示乙與A地的距離,用虛線表示狗與A地的距離,那么實線和虛線的交點坐標即表示狗與乙相遇時的時間及與A地的距離,從圖5可以清楚地看到實線和虛線一共有3個交點,所以乙從出發(fā)直到A地與狗一共相遇3次,再分別求出三個交點坐標,即可求出相遇時間和相遇地點. 顯然這種通過作一次函數(shù)圖象的方法來解這類較難的相遇問題非常簡捷,體現(xiàn)了利用函數(shù)圖象象決問題的優(yōu)越性.
下面請同學們用上面的方法解決下面這道趣題:
傳說,古埃及有一座城堡,在城堡中住著一位大商人,名叫克洛瓦爾。克洛瓦爾為了經(jīng)商到過好多國家,見多識廣,當?shù)氐娜藗兌际志磁逅?/p>
克洛瓦爾有一個女兒,才貌出眾,溫順善良,做父親的一心想要為自己的寶貝女兒挑選一位稱心如意的配偶。他公開宣布:“我鄙視出身、財產(chǎn)、官職一類的東西,我要為我的女兒選擇一位體魄強健又有聰明才智的青年做伴侶。”為此,克洛瓦爾特地出了一道難題,裝在三個精制的錦袋中,并當眾聲明:“能夠解答我這三個錦袋中的難題者方可做我的女婿的候選人。”
克洛瓦爾女兒的美貌是譽滿全城的,青年們無不敬慕萬分。但是,想要得到這位絕代佳人的決非等閑之輩,大多數(shù)人只是贊嘆而已!
一天,一位名叫盧爾的英俊青年胸有成竹地去克洛瓦爾家取來了錦袋。打開后看到了第一個問題:每天有一輛馬車從金字塔出發(fā)駛往莫利斯堡;與此同時,也有一輛馬車從莫利斯堡出發(fā)沿著同一條路線駛往金字塔。兩地間的行程需10天,每輛馬車都以相同的速度在路上行駛,那么坐在某一輛由金字塔駛往莫利斯堡的馬車上的人,從出發(fā)時算起到抵達莫利斯堡之前,會碰到多少輛從莫利斯堡駛往金字塔的馬車?
克洛瓦爾目不轉(zhuǎn)睛地盯著盧爾,要從他的神態(tài)上看出這個青年的心機如何。盧爾沉著地思考了一下,微微一笑地回答了克洛瓦爾的第一個問題:“假設(shè)我就是某輛馬車上的一位乘車人,10天以內(nèi)出發(fā)的,正在路上行駛的10輛馬車我都能看到,和我同時出發(fā)以及以后9天出發(fā)的由莫利斯堡到金字塔的又是10輛馬車我也同樣都能看到。因此,我總共能看到20輛馬車?!?/p>
克洛瓦爾聽了,十分肯定地說:“你做了一個非常圓滿的回答.現(xiàn)在你可以打開第二個錦袋了,我的年輕人?!比缓蟊R爾又順利地回答了第二個和第三個錦袋中的問題,最終成為克洛瓦爾的女婿。
其實,克洛瓦爾的第一個問題也可以通過作圖象的方法解答:
圖中的t軸代表時間,O點代表馬車出發(fā)的那一天,O點右邊的正數(shù)代表出發(fā)后的天數(shù),O點左邊的負數(shù)的絕對值則代表出發(fā)前的第幾天. S軸代表路程,O為金字塔的位置,另在S軸上任選一點A作為莫利斯堡的位置,這樣,從左上方畫向右下方的那組平行線就是馬車出發(fā)前后若干天內(nèi)從莫利斯堡駛往金字塔的各輛馬車的路程圖線;從O點向右上方畫出的那條斜線就是“某天由金字塔駛往莫利斯堡的馬車”的路程圖線. 從圖形中可明顯地看到,從金字塔出發(fā)的一輛馬車駛往莫利斯堡時,遇到了20輛從莫利斯堡駛往金字塔的馬車.(注意:圖象不包括點(10,10),因為題目要求是“從出發(fā)時算起到抵達莫利斯堡之前”)