出会いと追い越しパターン 池の周りを回ってみる。【 14/21 】 中学数学の速さ・時間・距離に関する問題
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問題
【 14/21 】 池を一周するのに走太郎は60分、カケルは100分かかります。
同じ場所から同時に出発して反対向きに走ると二人は何分後にはじめてすれちがいますか。
また同じ場所から同時に出発して同じ向きに走ると走太郎は何分後にカケルを追いこしますか。
同じ場所から同時に出発して反対向きに走ると二人は何分後にはじめてすれちがいますか。
また同じ場所から同時に出発して同じ向きに走ると走太郎は何分後にカケルを追いこしますか。
池のある地点から二人が反対方向へ進んでしばらくして出会う。というのは、
それぞれが一定時間進んだ距離の和が、池の長さに等しいということを表しています。
また、池のある地点から二人が同じ方向へ進んで、その後追い越されるということは、
速い方と遅い方の進んだ距離の差が池の長さに等しいことを表しています。
「池の周りを回ってみる」問題の多くは、このパターンが多いです。
それぞれが一定時間進んだ距離の和が、池の長さに等しいということを表しています。
また、池のある地点から二人が同じ方向へ進んで、その後追い越されるということは、
速い方と遅い方の進んだ距離の差が池の長さに等しいことを表しています。
「池の周りを回ってみる」問題の多くは、このパターンが多いです。
走太郎の速さを\( \ x \ \)m/分、カケルの速さを\( \ y \ \)m/分とする。
池を一周するのに走太郎が\( \ 60 \ \)分、カケルは\( \ 100 \ \)分かかるから、
池の周囲は \( \ 60x=100y \ \) と表せる。
また、上の式より、
カケルの速さを \(\Large y=\frac{3}{5}x\)m/分 と表すことができる。
走太郎とカケルが出会う時間を\( \ t_1 \ \)分後とする。
走太郎が\( \ t_1 \ \)分間で進んだ距離とカケルが\( \ t_1 \ \)分間で進んだ距離の和が\( \ 60x \ \)mだから
走太郎が\( \ t_1 \ \)分間で進んだ距離とカケルが\( \ t_1 \ \)分間で進んだ距離の和が\( \ 60x \ \)mだから
$$\begin{align}t_1x+t_1y=&60x\\\\ t_1x+t_1\times \frac{3}{5}x=&60x\\\\ t_1\cdot \frac{8}{5}x=&60x\\\\ x \gt 0&より\\\\ t_1=&60\times \frac{5}{8}\\\\ =&\frac{75}{2} \end{align}$$
また、走太郎がカケルを追い越す時間を\( \ t_2 \ \)分後とする。
走太郎が\( \ t_2 \ \)分間で進んだ距離とカケルが\( \ t_2 \ \)分間で進んだ距離の差が\( \ 60x \ \)mだから
$$\begin{align}t_2x-t_2y=&60x\\\\ t_2\left( x-\frac{3}{5}x\right)=&60x\\\\ \\\\ t_2x=&60\times \frac{5}{2}x\\\\ \\\\ ここで、x \gt 0&より\\\\ t_2=&150 \end{align} $$
走太郎とカケルが出会う時間:\(\Large \frac{75}{2}\)分後
走太郎がカケルを追い越す時間:\( \ 150 \ \)分後
走太郎がカケルを追い越す時間:\( \ 150 \ \)分後
「池の周りを回ってみる」シリーズは、2021年現在21記事あります。
まとめページにて同様の問題を探し、うでだめしをしてみてください。
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