视频字幕
這是一個典型的追趕問題。妹妹先出發,以每分鐘80公尺的速度前往圖書館。哥哥雖然晚出發5分鐘,但速度更快,每分鐘120公尺。我們需要找出哥哥出發後多久能追上妹妹。追上的意思是兩人走過相同的距離到達同一位置。
現在分析哥哥剛出發時的情況。由於妹妹先出發5分鐘,以每分鐘80公尺的速度,她已經走了400公尺。設哥哥出發後t分鐘追上妹妹,那麼妹妹的總距離是400加80t,哥哥的總距離是120t。追上時兩人距離相等。
現在來解這個方程式。400加80t等於120t,移項得到400等於120t減80t,也就是400等於40t,所以t等於400除以40,等於10。因此答案是哥哥出發後10分鐘會追上妹妹。
讓我們驗證這個答案。當哥哥出發10分鐘後,妹妹總共走了15分鐘,距離是80乘以15等於1200公尺。哥哥走了10分鐘,距離是120乘以10也等於1200公尺。兩人走的距離相同,所以答案正確。
最後我們用動畫演示整個追趕過程。可以看到妹妹先出發有400公尺的優勢,但哥哥速度更快。經過10分鐘後,哥哥成功追上妹妹。這種追趕問題的解題關鍵是理解距離關係,建立正確的等式,然後求解。
讓我們用時間軸來分析這個問題。在t等於0時,妹妹開始出發。5分鐘後,也就是t等於5時,哥哥才開始出發。此時妹妹已經走了400公尺,有了領先優勢。設哥哥出發x分鐘後追上妹妹,那麼妹妹的總時間是5加x分鐘,總距離是80乘以5加x。哥哥的總時間是x分鐘,總距離是120乘以x。
現在建立距離公式。妹妹的距離等於80乘以5加x,也就是400加80x。哥哥的距離等於120乘以x。在圖表中,我們可以看到兩條直線,粉色線代表妹妹的距離變化,綠色線代表哥哥的距離變化。當兩條線相交時,就是哥哥追上妹妹的時刻,此時兩人距離相等,所以400加80x等於120x。
建立追上條件的方程式。當兩人距離相等時,就是哥哥追上妹妹的時刻,所以400加80x等於120x。移項整理得到400等於120x減80x,也就是400等於40x,因此x等於400除以40等於10。從圖形上看,兩條直線的交點正好在x等於10的位置,對應的距離是1200公尺。
最後驗證我們的答案。當哥哥出發10分鐘後,妹妹總共走了15分鐘,距離是80乘以15等於1200公尺。哥哥走了10分鐘,距離是120乘以10也等於1200公尺。兩人走的距離完全相等,證明答案正確。讓我們用動畫演示這個追趕過程,可以清楚看到在第10分鐘時兩人相遇。