题目
ABCD四个学校分布在矩形的四个顶点上,小李早上骑自行车从A校出发去D校学习,半个小时后到达D校,学习3个小时后立即由D校去C校,小李离开A校4个小时后妈妈驾车沿ABC的路线去C校接小李,已知小李骑车速度为15千米/小时,妈妈驾车速度为50千米/小时,最终二人同时到达C校。若妈妈11点出发,那么到达C校的时间在以下哪个范围内?A、11:25之前B、11:25~11:30之间C、11:30~11:35之间D、11:35之后
ABCD四个学校分布在矩形的四个顶点上,小李早上骑自行车从A校出发去D校学习,半个小时后到达D校,学习3个小时后立即由D校去C校,小李离开A校4个小时后妈妈驾车沿A
B
C的路线去C校接小李,已知小李骑车速度为15千米/小时,妈妈驾车速度为50千米/小时,最终二人同时到达C校。若妈妈11点出发,那么到达C校的时间在以下哪个范围内?
- A、11:25之前
- B、11:25~11:30之间
- C、11:30~11:35之间
- D、11:35之后
题目解答
答案
B. 11:25~11:30之间
解析
考查要点:本题主要考查行程问题中的时间与距离关系,涉及相对运动和方程建立。关键在于理清小李和妈妈的行程路线,找到他们到达C校的时间关系,进而建立方程求解。
解题核心思路:
- 确定各关键时间点:小李从A出发、到达D、离开D的时间,以及妈妈出发的时间。
- 建立时间关系式:根据两人同时到达C校的条件,将小李从D到C的时间与妈妈从A到C的时间关联。
- 利用速度与距离公式:通过速度和时间的关系,结合矩形边长的几何特性,建立方程求解。
破题关键点:
- 矩形边长的隐含关系:AD = BC = 7.5千米(由小李骑行时间与速度确定),AB = DC = x千米(待求)。
- 时间差的处理:妈妈比小李晚出发4小时,需将时间统一为同一基准。
步骤1:确定关键时间点
- 小李从A出发时间:妈妈11点出发,比小李晚4小时,故小李出发时间为7:00。
- 小李到达D时间:骑行半小时(7:00 + 0.5小时 = 7:30)。
- 小李离开D时间:学习3小时后(7:30 + 3小时 = 10:30)。
- 妈妈出发时间:11:00。
步骤2:设定变量与路程关系
- AD边长:小李骑行速度15 km/h,时间0.5小时 → $AD = 15 \times 0.5 = 7.5$ 千米。
- AB边长:设为$x$千米,则$DC = x$千米,$BC = 7.5$千米。
步骤3:建立时间方程
- 小李从D到C的时间:路程$x$千米,速度15 km/h → 时间$\frac{x}{15}$小时,到达时间为$10:30 + \frac{x}{15}$。
- 妈妈从A到C的时间:路程$x + 7.5$千米,速度50 km/h → 时间$\frac{x + 7.5}{50}$小时,到达时间为$11:00 + \frac{x + 7.5}{50}$。
- 同时到达条件:
$10:30 + \frac{x}{15} = 11:00 + \frac{x + 7.5}{50}$
步骤4:解方程求$x$与到达时间
- 统一时间单位:将时间转换为小时(如10:30 = 10.5小时,11:00 = 11小时)。
- 方程变形:
$10.5 + \frac{x}{15} = 11 + \frac{x + 7.5}{50}$
$\frac{x}{15} - \frac{x + 7.5}{50} = 0.5$ - 通分计算:
$\frac{10x - 3(x + 7.5)}{150} = 0.5$
$7x - 22.5 = 75$
$x = \frac{97.5}{7} \approx 13.93 \text{千米}$ - 求到达时间:
$T = 11 + \frac{13.93 + 7.5}{50} \approx 11.4286 \text{小时} \approx 11:25:43$