从家到学校,50米/分会迟到8分钟,60米/分则提前5分钟,这个算式如何理解?


网上有家长提问——
一个学生,从家到学校,如果以每分钟50米的速度行走,他会迟到八分钟,如果以每分钟60米的速度行走,他会提前五分钟到学校,这个学生从出发到学校的时间是多少分钟?算式60×(5+8)÷(60-50)-8=70有啥道理?

【思路】
本题是一道单人多次走同一段路程但速度、时间不同的行程问题[1];
本题实际上存在慢速、中速、快速三种走法[2];
根据反比例关系[3],若设慢速需t分钟到校,则正常速需(t-8)分钟到校[4],快速需(t-8-5)分钟到校[5];
慢速×慢速用时=家到学校的路程=快速×快速用时;
解出t之后不要忘了——题目问的是正常速需几分钟到校,因此得到的t还要再减8分钟.
【步骤】

【讲解】
设学生以50米/分的速度需t分钟到校,则正常速需(t-8)分,60米/分的速度需(t-8-5)分;
作图对比慢中快三种速度,不同的速度乘上对应不同的时间等于相同的路程;
根据“慢速×慢速用时=家到学校的路程=快速×快速用时”,可列方程:50t=60(t-8-5);
该方程通过去括号、移项、合并同类项、系数化1,最终得到t的表达式——
t=60×(5+8)÷(60-50);注意到题目问的是正常速需几分钟到校,而t是慢速到校的时长,所以“t-8”才是题目所求;
在等式“t=60×(5+8)÷(60-50)”等号两边同时减8,得:
t-8=60×(5+8)÷(60-50)-8
t-8=70;
答:学生从出发到学校的时间是70分钟.
【除了用方程法导出,还能怎样理解该算式】
算式“60×(5+8)÷(60-50)-8”有啥道理?

【讲解】
如图所示,我们把慢速和快速当做两个位于同一起跑线的即将赛跑的人;
已知“慢人”速度为50米/分,“快人”速度为60米/分;
两人同时从家出发前往学校,假设“快人”到达学校后继续匀速前进,直到“慢人”达到学校才停止;
从家出发之时算起,每过1分钟,“快人”比“慢人”多走60-50=10米;
若干分钟后“慢人”到达学校,而“快人”已到达并远离学校走了5+8=13分钟,拉开了60×(5+8)=780米的距离;
试问:两人每分钟拉开10米差距,需经历多少分钟才能拉开780米差距呢?
于是可求出“慢人”走了60×(5+8)÷(60-50)=780÷10=78分钟到校[6];
所以“正常人”[7]应走78-8=70分钟到校.
答:学生从出发到学校的时间是70分钟.
【总结】
无论是采用方程法还是采用算术法,都应该认真画图,通过上下对齐作对比,把多次不同的走法当做多人的反比例模型或追及模型;
本题除了慢速、快速两种走法,还隐藏了一种正常速,通过慢速比正常速迟到8分钟,快速比正常速提前5分钟,才得到慢速比快速多花5+8=13分钟到校;
题目最后没有明说,但是我们应该去求正常速度从家到学校的时长;
温馨提示:行程问题本质上就是S(路程)V(速度)T(时间)三者的等量关系,所以不要忌讳用方程法,四年级的学生已经会解简易方程了;
温馨提示,做行程题的五种方法:①公式法②方程法③作图法④比例法⑤分段对比法;其中①②结合为初级方法,③④结合为高级方法,而⑤则是顶级方法,什么是分段对比?就是说再复杂的行程过程,都可以在行程图上细分出上下对齐的“正比例模型”“反比例模型”“相遇模型”“追及模型”等可供对比的“纠缠段”[8],通过上下相比,可以“约掉”相同的因素,得到不同因素的份数关系,有了份数关系,行程问题便能轻易解决.
【参考】
^路程=速度×时间,速度与时间不同而路程相同即变量A与变量B的乘积固定不变,本质上是反比例模型.
^慢速是50米/分,快速是60米/分,而中速即正常速(题目没有明说但实际存在,且题目最终问的也是正常速从家到校所需时长).
^路程相同的前提下,速度越快,耗时越少.
^题目说以慢速到校会比正常速迟到8分钟.
^题目说快速比正常速还要提前5分钟到校.
^正是两人同时走了这78分钟,才以每分钟10米的速度拉开了780米的差距.
^根据题意,“慢人”比“正常人”晚8分钟到校.
^没错,就是在类比“量子纠缠”,两段之间具有相关性,一段变化另一段也跟随变化:正比例模型的纠缠段具有相同的时长或速度;反比例模型中的纠缠段具有相等的路程;相遇追及模型中的纠缠段同时出发同时停止经历了共同的时间.

