题目

小高和墨莫分别从相距60千米的A、B两地同时出发,在A、B之间不断往返骑行。已知小高骑车的速度是每小时21千米,墨莫骑车的速度是每小时9千米。请问:出发后多长时间,小高第五次追上墨莫? ——多次往返、环形路线、结果与过程、模式思想、〚260317〛多次往返-思维解析☆☆☆🙇

解答

朴素的方法

最初、最朴素自然的思路,便是分析从头至尾的分析发生了什么 ——因为有距离、有速度,所有一切都是确定的可知的 ——这样分析,过程复杂,但思路清晰

分析如下(分析到第2次追上):
第1个时间点,两人第1次相遇 第2个时间点,高到达了B点,莫还在B→A的路上 第3个时间点,高在折返,在B→A的路上,追上了莫 第4个时间点,高返回到A点,莫还在B→A的路上 第5个时间点,高第二次A→B,与莫相遇 第6个时间点,高第二次到达B,莫折返在A→B的路上 第7个时间点,高再次返回A点,莫还在A→B的路上 第8个时间点,高第三次到达B,莫返回到B点后,在B→A的路上 第9个时间点,高B→A,莫B→A,高第2次追上了莫

以上分析,每个时间点需要的具体时间,每个时间点高、莫所走的路程,以及高莫所在的位置,都可以计算 ——计算复杂,但道理清晰

继续,我们可以找到第三次相遇的时间 ——计算依然复杂,道理还是清晰

具体计算,略——实在太复杂了

思维方式的转变

以上方法理论上可行,实际难以做到 更重要,这不是数学该有的样子 ——数学,要的是抽象、总结、找规则、找简洁清晰的逻辑和高效解决方法 ——若,大量重复大量劳动,即便能找到答案,在数学上并不算问题解决了

至此,需要进一步思考

  1. 第1次相遇,怎么计算时间?总路程÷速度和
  2. 第1次追上,怎么算时间? 高在B折返,莫在B→A的路上,这是一个追及 若从出发开始算,两个人时间相同,路程不同,是不是也是一个追及?
  3. 第2次追上 若从出发开始算,两个人时间相同,路程不同,是不是也是一个追及? 如果是追及问题,那么最重要的“路程差”是多少?

关于“路程差”的分析

  1. 第1次追及,路程差,从图形可以找到答案:路程差=60km 如图,速度21、9,很快追上的样子: 但是,如果:一个速度21km/h,一个速度19km/h 那需要兜好多圈,才能出现第1次追上,这就很不好弄 如图,速度21、19,慢慢追上的样子:
  2. 第1次追及,路程差,换个方式分析 这样思考,有什么好处? 看起来,把简单的事情,想复杂了 但,想复杂了,就有机会更好一点应对复杂情况 如图,速度21、19,慢慢追上的样子: 即:不再关注来来回回饶了多少趟,绿色和蓝色相比,只是多走了“第1段A→B”,即图中的红色。换个角度,比较时把终点对齐,多出来的是“绿色开始的那一段”。想明白这一点,是整个题目(这一类题目)的关键。如果还不清晰,再换个角度,参考下图:
  3. 第2次追上,路程差 若第1次追上,相差一段60km,能用新的思路理解;那么第二次追及,两人是从同样位置再次开始,此时“追上”需要“绕一个来回,多走2个60km”;如果再追上一次,需要再“多走2个60km”

新的方法

在以上分析下,题目的解答变得容易 第1次追上

  • 需要时间: 第2次追上
  • 新需要的时间:
  • 总需要: 第3次追上,总需要: 第5次追上,总需要:

两个思维方式小结

最初的思考,是朴素的、自然的,是基于过程的思考 即,尝试把整个过程分析明白,从而找到答案

新的思考方式,是一个思维的跃迁,是基于结果的思考 即,不再关注中间发生了什么,只关注,达到最后的结果,会发生什么,会有什么样的数量之间的关系。

两者并无高下之分 如果我们需要的数据,和过程具体相关,那无论如何是要分析过程;如果不论过程如何,完成后总有一个不变的量累积下来,而我们要的数据,恰和这个不变的最后累积的量有关系,那么就可以放弃过程分析,只看结果。

这一章节题目,这一个行程问题的升级,学会怎么解,是一个小价值;其更有意义的地方在于:体会新的思维方式,为将来更多问题做能力储备。

关于 结果与过程 不同思维方式的几个小例子

  1. 计算 基于过程,一步一步去括号 基于结果,只看5前面“-”的个数
  2. 如下问题

    题目

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    基于过程,先看增加了多少,增加了6a;再看减少了多少,减少了6(a+6);减少的更多; 基于结果,起初面积,后来面积
  3. 并非基于结果就简单,所有符合 分步思想 的 问题,都是基于过程更简单。一个例子:

    题目

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  4. 再一个基于结果思考的行程问题:

    题目

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一个小的拓展

至此,问题已算解决。 为更清晰扎实的掌握这类题目的关键道理,不妨再看下这个问题: ——两地还是60km,甲从中点出发往A点,速度21km/h,不断往返;乙从B出发往A,速度19km/h,不断往返。请问,第三次甲追上乙时,甲比乙多走了多少公里?需要时间是多少?

解析:

  • 第一次追上,甲比乙多走:30+60
  • 第二次追上,甲比乙再多走:60×2
  • 第三次追上,甲比乙再多走:60×2 可见:出发点不同,仅影响首次追及的路程差,不影响后续追及的路程差。

一个有益的思维模式补充

最后,回头看,整个问题的关键是:“路程差” 这里,补充一个有趣的、有帮助的思考角度:想象成环形

本来,两个人是这样移动的: 但,不妨这样理解:

把直线,想象成一个圈,看起来改变了题目 但这一个“很扁、很扁、很扁…的圈”,在上面绕圈和直线往返对解题并没有影响——实际中,也不可能到了终点,原地跳一下完成掉头;多少,也要兜个几米的小弯掉头。实际上,即便不很扁,也没有影响。

这个改变,让思考变得简单清晰。 在一个环形跑道上,追来追去,更容易理解初始的路程差(半个环形);也更容易理解,“后面的路程差=套圈”,一圈就是2个60km。

这个思维方式,数学上称之为模式思想 即:自己给问题一个理解模式,逻辑上不影响问题求解,但思考上更简洁。

模式思想,也非常有用,比如计数问题、抽屉原理、诸多应用题中都时不时可以用到。不过,相对而言,想到处理问题的新的模式,是一件不太容易的事情。

既然,是行程问题主题,同样再举一个行程问题的例子,用来说明 模式思想 的应用。参考:

题目

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这里,不详细讨论如何解题,而是主要关注难点:

解题中的模式变化

题目相比普通的行程问题要复杂一些,其原因在于“运动的物体自己有了长度”。此时,我们还没有什么相对速度的概念,但有一个处理方式能帮到我我们,即: 把运动的火车,想象成是一个坐在车头的司机(或者车尾的某个人)在运动 ——如此,就变成了一个相遇或追及等普通追及问题。 这里,便是 模式思想。

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附:行程问题 一览

Transclude of 行程问题#内容综述
在《高思课本》中,从4至6年级,有十多个章节关于行程问题
Transclude of 行程问题#资料参考
本题,是第5阶段 “多次往返、环形路线”的一道题目。

附注

👍☆☆☆☆💯🏅🙇✶✷✸✹✺ 创建时间: 2026-03-17 07:49