题目
有甲、乙、丙三辆汽车各以一定的速度从 A 地开往 B 地。乙比丙晚出发 10 分钟,出发后 40 分钟追上丙;甲比乙又晚出发 30 分钟,出发后 1 小时 40 分钟追上丙。问:甲出发后需要用多少分钟才能追上乙?
最关键的思路
三车同走一条路、只是出发时刻不同。以最早出发的丙为基准建一根统一时间轴,把每次"追上"翻译成同一时刻两车位置相等:
- 乙追上丙 → 那一刻乙走的路 = 丙走的路;
- 甲追上丙 → 那一刻甲走的路 = 丙走的路。
用这两条先求出三车速度之比,最后再解甲追乙。设丙速为 1 个单位最省事。
联动演示
以丙出发为 t=0。丙 t=0 出发、乙 t=10、甲 t=40;拖动时间轴看三条线的交点——乙在 t=50 追上丙,甲在 t=140 追上丙,甲在 t=290 追上乙:
解答过程
设丙的速度为 c,丙在 t=0 出发。则乙在 t=10 出发,甲在 t=40 出发。
用"乙追上丙"求乙速 b。 乙出发后 40 分钟、即 t=50 追上丙。此刻两车位置相等:
乙走的40b=丙走的50c⟹b=1.25c
用"甲追上丙"求甲速 a。 甲出发后 100 分钟、即 t=140 追上丙:
甲走的100a=丙走的140c⟹a=1.4c
解甲追乙。 甲在 t=40 出发、乙在 t=10 出发,设在时刻 t 甲追上乙:
甲走的a(t−40)=乙走的b(t−10)
代入 a=1.4c, b=1.25c(c 约去):
1.4(t−40)=1.25(t−10)
1.4t−56=1.25t−12.5⟹0.15t=43.5⟹t=290
这是从丙出发算起的时刻。甲在 t=40 出发,所以甲出发后用时:
290−40=250(分钟)
答案:甲出发后需要 250 分钟才能追上乙。
验算
取 c=1:b=1.25、a=1.4。在 t=290:
- 甲走 1.4×(290−40)=1.4×250=350
- 乙走 1.25×(290−10)=1.25×280=350
两者相等 ✓,甲确实在此刻追上乙。再核对前两问:乙 40×1.25=50=50×1 ✓,甲 100×1.4=140=140×1 ✓。
易错点
- "出发后 40 分钟"是相对各自出发时刻,落到统一时间轴上要加回出发延迟(乙的 t=10+40=50,甲的 t=40+100=140)。
- 最后解出的 t=290 是"丙出发后"的时刻,题目问"甲出发后",别忘了减去甲的延迟 40 分钟。
- 速度只需比例,设 c=1 即可,不必求真实数值。
方法总结
- 多人先后出发,选最早出发者为时间原点建统一时间轴,各人位置写成 v(t−出发时刻)。
- 每个"追上"= 同一时刻位置相等,逐条列方程;先求速度比,再解目标追及。
- 答数注意参照的出发时刻,按题目要求换算回去。