师:同学们,今天我们学习人教版初中数学七年级上册第三章 3.4 实际问题与一元一次方程中的行程问题。本节课的学习目标,一是理解并掌握行程问题中常见的数量关系;二是根据行程问题中的数量关系列一元一次方程解决实际问题,并掌握解此类问题的一般思路。本节课学习重点是列一元一次方程求解行程问题。下面我们先复习回顾用一元一次方程解决行程问题的基本步骤:审清题意,找等量关系;设未知数;根据等量关系列出一元一次方程;解方程;检验;作答。
由于本节内容都是行程问题,所以我们先复习解决行程问题的基本量,有路程、速度、时间,还有三个基本关系:路程等于速度乘以时间;顺水速度等于静水速度加水流速度;逆水速度等于静水速度减水流速度。下面请同学们思考例题一,这是一个相遇问题,可画示意图分析。
已知两辆汽车从相距 84 千米的两地同时出发,相向而行,半小时后两车相遇,即相遇前甲车和乙车各走了 0.5 小时。求两车的速度各是多少?题目已知,甲车的速度比乙车的速度快 20 千米每小时。根据问题,我们设乙车的速度是 x 千米每小时,则甲车的速度是(x + 20)千米每小时。下面我们来分析一下本题的等量关系。
由示意图可知,甲车所走路程加乙车路程等于相距路程 84 千米。而甲车、乙车的路程如何求?根据路程等于速度乘以时间,甲车的路程等于甲车速度(x + 20)乘以所走时间 0.5,乙车的路程等于乙车速度 x 乘以所走时间 0.5。于是根据等量关系即可列出方程:0.5×(x + 20) + 0.5x = 84,解得 x = 74。检验解的正确性后,我们再来求甲车的速度,x + 20 = 74 + 20 = 94。最后答:甲车的速度是 94 千米/小时,乙车的速度是 74 千米/小时。
下面请同学们思考例题二。在思考过程中,我们可以画示意图来分析。这是一个追及问题。已知快马和慢马的速度,慢马先走 12 天,请看示意图。快马在后面追慢马,问快马几天后可以追上慢马?根据问题,我们设快马 x 天后可以追上慢马,也就是说快马一共走了 x 天,慢马后来也走了 x 天。由示意图不难发现本题的等量关系:快马追及路程等于慢马先走路程加慢马后走路程。而快马追及路程等于 240×x,慢马先走路程等于 150×12,慢马后走路程等于 150×x。于是根据等量关系即可列出方程:240x = 150×12 + 150x,解得 x = 20。检验解的正确性后答:快马 20 天后可以追上慢马。
这道题选自我国元朝朱世杰所著的《算学启蒙》,原题是这样写的:良马日行二百四十里,驽马日行 150 里,驽马先行 12 日,问良马几何追及之?题中的“里”是我国的市制单位,长度 1 里等于 500 米。
同学们,通过例题一、例题二的学习,你对行程问题中的相遇问题和追及问题是否已经有所领会呢?下面请同学们思考例题三。这是一个航行问题。在风速为 24 千米每小时条件下,一架飞机顺风从 a 机场飞到 b 机场要用 2.8 小时,它逆风飞行同样的航线要用 3 小时,求无风时这架飞机在这一航线的平均航速。
我们先来看问题一的等量关系。其中飞行同样的航线,说明飞机往返的路程是相等的,也就是说顺风飞行的路程等于逆风飞行的路程。而顺风路程等于顺风速度乘以顺风时间,逆风路程等于逆风速度乘以逆风时间。飞机顺逆风航行的时间是已知的,分别是 2.8 小时和 3 小时。
那么飞机顺逆风航行的速度如何表示呢?在前面的学习中,我们知道轮船顺水速度等于静水速度加水流速度,逆水速度等于静水速度减水流速度。这里飞机顺逆风航行与轮船顺逆水航行是类似的,飞机在无风时的航速相当于船舶在静水中的速度。所以类似地,我们得到顺风速度等于无风速度加风速,逆风速度等于无风速度减风速。
根据问题,我们设无风时这架飞机的平均航速是 x 千米/小时,那么顺风速度就为(x + 24)千米/小时,逆风速度就为(x - 24)千米/小时。于是根据刚才的等量关系“顺风速度乘以顺风时间等于逆风速度乘以逆风时间”,即可列出方程:(x + 24)×2.8 = (x - 24)×3。
下面我们来看本题的解答过程。解得 x = 696,我们先对第一问作答:答:无风时,这架飞机的平均航速是 696 千米/小时。
