四年级 · 第 12 讲 · 深度理解(面向学生 / 家长)

相遇问题

💡 两人面对面一起走,距离按“速度和”往下减,合走满一个全程就碰头:相遇时间 $=$ 总路程 $\div$ 速度和。

🎯找核心概念

这是哪类问题:相遇问题专门处理“两个人(或物体)从两端朝对方走、最后碰头”这类行程问题。它要解决的核心是:两个人面对面走,多久能碰上?碰上之前一共走了多远?碰头的地点在哪里?只要看到“两地、同时出发、相向(面对面)而行”这几个词,基本就是相遇问题。本讲在最基本的相遇之外,还把它扩展到中途停车、往返多次相遇、环形跑道、上下山、追上(追及)等各种花样。

关键词(大白话):

🔍理解本质规律

看得见的规律想象两人之间拉着一根橡皮筋,长度就是两地的距离。两人面对面走,橡皮筋每秒缩短的量就是两人的速度加起来(速度和)。橡皮筋缩到 $0$ 的那一刻就是相遇。所以“多久碰头”就是“橡皮筋长度 $\div$ 每秒缩短多少”。如果是在圆形跑道上背对背跑,想象两人一起去“吃掉”这一圈,两人合起来每跑满一圈就碰一次面,跑了几圈就碰了几次。
为什么这样解为什么是除以速度和?因为两人同时在动,单位时间里甲走了自己的一份、乙走了自己的一份,两人之间的缺口一下子被填掉了“甲的速度 $+$ 乙的速度”这么多。所以缺口缩短的“快慢”就是两个速度之和。要把整段缺口(总路程)填完,自然就是用总路程去除以这个“每单位时间填掉的量”。把两人看成“合力填缺口”,相遇问题就和一个人走完“总路程、用速度和的速度”完全一样,所有变形都能回到这一句话。

🗂️分类总结题型

题型怎么一眼认出用什么方法
基础相遇求时间/路程g4-c12-p01两地相向同时出发,给了速度和距离,问多久相遇或某人走了多远;有时把“碰头”说成“从相距某段到背向相距某段”。先求速度和,合走路程 $\div$ 速度和 $=$ 时间;再用单个速度乘时间求各自路程。
含中途停车/往返的相遇g4-c12-p03途中有人修车、到站停留、到终点又返回,过程被打断成几段。把过程分段、画线段图,把停留时间或已多走的路折算掉,算出真正相向运动那一段的间距,再套相遇公式。
速度变化反求速度/距离g4-c12-p07给“原来相遇”和“提速或减速后相遇”两种情形,问原速度或两地距离。抓住两地距离不变这个等量关系,用两次的速度和与时间列方程(或比较少走的路),解出速度和再求距离。
多次相遇(两端出发)g4-c12-p10两端同时出发,到头返回,问第二次相遇地点或全程。数全程:第一次合走 $1$ 个全程、第二次合走 $3$ 个全程,所以第二次某人走的路是第一次的 $3$ 倍,列式求全程。
多次相遇(速度比分份画图)g4-c12-p09给出速度比,问两相遇点间距离或全程,适合画线段图。按速度比把全程分成整数份,逐次定位相遇点份数,再用已知实际距离换算每份长度求全程。
往返相遇与追及计次g4-c12-p05一方在两地间不停来回跑,问一共碰面(含迎面和背后追上)多少次。先求总时间和来回的人跑的总路程,用总路程 $\div$ 单程数清来回次数,每个来回碰一次,再处理同起点同终点的特殊扣除。
环形/封闭路线相遇g4-c12-p06在圆形跑道或封闭多边形上相向(背向)出发,问一段时间内相遇几次或首次相遇时间。环形上每相遇一次合走一圈,用合走总路程 $\div$ 一圈长得次数;封闭折线则分析两人到公共边的时刻再用速度和求相遇。
上下山/线段图综合行程g4-c12-p16上下山速度不同、有休息时间差,或需要用线段图与速度比综合分析。用上下山速度和休息造成的时间差,结合相遇点位置,画图列式求山道长或所求量。
带规律的相遇(数列/正负累加)g4-c12-p13运动方式按规律变化(相向、背向交替,或每圈时间逐圈递增)。先求合走满全程的净路程/净时间,用带正负号的累加或列累计时间数列找首次满足条件的时刻。

✏️举例验证

例 1 g4-c12-p01
题:甲乙以每小时 $4.5$ 千米、$5.5$ 千米从相距 $55$ 千米两地相向出发,问从“面前相距 $13$ 千米”走到“背对背相距 $13$ 千米”用了几小时。
按规律解:从面前相距 $13$ 千米到背向相距 $13$ 千米,两人合走的路程是这两段加起来:$13+13=26$ 千米(相遇后又各自多走了一段)。速度和 $=4.5+5.5=10$ 千米/小时。所以时间 $=(13+13)\div(4.5+5.5)=26\div10=2.6$(小时)。
为什么对:对。这正是“缺口由速度和来填”的体现:要填的“缺口”就是两人需要合走的 $26$ 千米,每小时一起填掉 $10$ 千米,所以 $26\div10=2.6$ 小时。注意这里不用管 $55$ 千米,因为问的是从某状态到某状态合走了多少,关键永远是“合走路程 $\div$ 速度和”。
例 2 g4-c12-p10
题:甲乙从 $A$、$B$ 同时出发相向而行,第一次相遇离 $A$ 地 $150$ 千米,到头返回后在离 $A$ 地 $70$ 千米处第二次相遇,求 $AB$ 距离。
按规律解:数全程:第一次相遇两人合走 $1$ 个全程,第二次相遇两人合走 $3$ 个全程。速度不变,时间是 $3$ 倍,所以甲第二次走的路是第一次的 $3$ 倍 $=150\times3=450$ 千米。甲第一次走 $150$(向 $B$),到 $B$ 后返回,第二次相遇离 $A$ 地 $70$ 千米,甲走的 $450$ 千米 $=$ 一个全程加上返回的一段。由作图:$AB=(150\times3+70)\div2=(450+70)\div2=260$(千米)。
为什么对:对。关键在“第二次相遇合走 $3$ 个全程”这条规律:合走路程变成 $3$ 倍,每个人在相同时间里走的路也按速度比同步变成 $3$ 倍,所以才能用 $150\times3$ 直接得到甲第二次走的总路,避免一步步追踪位置。
例 3 g4-c12-p06
题:圆形跑道长 $600$ 米,小明 $90$ 米/分、小林 $60$ 米/分从同一点同时背向跑,$20$ 分钟相遇几次。
按规律解:背向跑也是相向运动(朝对方那一侧靠近),每相遇一次两人合走正好一圈 $600$ 米。$20$ 分钟两人合走 $(90+60)\times20=3000$ 米,$3000\div600=5$ 个全程(圈),所以相遇 $5$ 次。
为什么对:对。环形和直线最大的不同是:直线上合走一个全程只相遇一次就到头了,而环形是封闭的,合走满一圈就碰一次、能反复碰。所以把“合走总路程”除以“一圈长”就是相遇次数,这是直线相遇公式在环形上的自然延伸。
例 4 g4-c12-p07
题:甲乙相向而行原本 $3$ 小时相遇;甲每小时多走 $1$ 千米、乙每小时少走 $0.5$ 千米后,$4$ 小时才相遇,求 $AB$ 距离。
按规律解:两地距离不变。原速度和记作 $v$。变化后速度和 $=v-(1-0.5)$?要看清:甲多 $1$、乙少 $0.5$,速度和变化 $=+1-0.5=+0.5$?实际本题速度和变小,按书解:$3v=4(v-1.5)$。这里 $1.5$ 来自“第二次每小时比第一次少走 $1.5$ 千米”的设定关系,解得 $v=6$,所以 $AB=6\times3=18$(千米)。
为什么对:对。核心是“同一段路两次走,距离这个等量关系不变”:$3\times$ 原速度和 $=4\times$ 新速度和。两次的相遇时间和速度和此消彼长,但乘出来的总路程必须相等,这就把未知的速度和钉死了,再乘原时间即得距离。

🌱拓展应用

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