Вопрос:

Из пунктов А и Б одновременно навстречу друг другу вышли два мальчика, каждый со своей скоростью, и встретились через 1 час 15 минут. После этого они, не останавливаясь, пошли дальше и, дойдя до пунктов Б и А, повернули обратно. Сколько времени пройдет между первой их встречей и второй?

Ответ:

Решение:

Пусть расстояние между пунктами А и Б равно \( S \). Скорость первого мальчика равна \( v_1 \), а скорость второго — \( v_2 \). Они встретились через 1 час 15 минут, что составляет \( 1.25 \) часа. В момент первой встречи расстояние, которое они прошли вместе, равно \( S \).

Таким образом, \( (v_1 + v_2) \cdot 1.25 = S \).

После первой встречи они продолжили движение до пунктов Б и А соответственно, а затем повернули обратно. Это значит, что каждый из них прошел расстояние \( S \) (один до пункта Б, другой до пункта А), а затем вернулся назад. Вторая встреча произойдет, когда суммарное пройденное расстояние с момента первой встречи будет равно \( S \).

Время, которое пройдет между первой и второй встречей, можно найти, зная, что за это время они вместе пройдут расстояние \( S \) (так как они движутся навстречу друг другу и их суммарная скорость \( v_1 + v_2 \) остается прежней).

Время второй встречи \( t_2 \) от начала движения равно времени, за которое они пройдут \( 2S \).

\( (v_1 + v_2) \cdot t_2 = 2S \).

Подставим \( S = (v_1 + v_2) \cdot 1.25 \):

\( (v_1 + v_2) \cdot t_2 = 2 \cdot (v_1 + v_2) \cdot 1.25 \)

\( t_2 = 2 \cdot 1.25 = 2.5 \) часа.

Это общее время от старта до второй встречи. Время между первой и второй встречей равно \( t_2 - 1.25 \) часа.

\( 2.5 - 1.25 = 1.25 \) часа.

1.25 часа — это 1 час и \( 0.25 \) часа. \( 0.25 \) часа = \( 0.25 \cdot 60 = 15 \) минут.

Значит, между первой и второй встречей пройдет 1 час 15 минут.

Проверим варианты ответа:

  • А) 3 часа
  • B) 2 часа
  • С) 2 часа 50 мин
  • D) 2 час 30мин

Очевидно, что мой расчет верен. Однако, вариант 1 час 15 минут отсутствует. Давайте переосмыслим задачу.

Пусть \( S \) — расстояние между А и Б. Скорости мальчиков \( v_1 \) и \( v_2 \). Время первой встречи \( t_1 = 1.25 \) ч.

\( v_1 + v_2 = \frac{S}{1.25} \).

После первой встречи они идут до пунктов Б и А. Это значит, что мальчик 1 прошел \( v_1 · 1.25 \) до точки встречи, и ему осталось пройти \( S - v_1 · 1.25 = v_2 · 1.25 \) до пункта Б. Затем он поворачивает обратно.

Мальчик 2 прошел \( v_2 · 1.25 \) до точки встречи, и ему осталось пройти \( S - v_2 · 1.25 = v_1 · 1.25 \) до пункта А. Затем он поворачивает обратно.

Мальчик 1 прошел \( v_1 · 1.25 \) и идет до Б (время \( \frac{v_2 \cdot 1.25}{v_1} \)), затем обратно до точки встречи (время \( \frac{v_1 · 1.25}{v_1} = 1.25 \)).

Мальчик 2 прошел \( v_2 · 1.25 \) и идет до А (время \( \frac{v_1 · 1.25}{v_2} \)), затем обратно до точки встречи (время \( \frac{v_2 · 1.25}{v_2} = 1.25 \)).

Это усложняет. Проще рассмотреть движение относительно друг друга.

Пусть \( t \) — время между первой и второй встречей.

В момент первой встречи они прошли суммарно \( S \).

После первой встречи они расходятся. Мальчик 1 идет к Б, мальчик 2 идет к А. Время, чтобы добраться до пунктов А и Б, если бы они не встретились, составило \( T = \frac{S}{v_1} \) и \( T = \frac{S}{v_2} \) соответственно.

Они прошли \( S \) за 1.25 часа. Пусть \( v_1 \) и \( v_2 \) — скорости. \( (v_1 + v_2) · 1.25 = S \).

Время, за которое мальчик 1 дойдет до Б, если бы двигался один: \( t_{A \to B} = \frac{S}{v_1} \).

Время, за которое мальчик 2 дойдет до А, если бы двигался один: \( t_{B \to A} = \frac{S}{v_2} \).

В момент первой встречи, мальчик 1 прошел \( v_1 · 1.25 \), ему осталось до Б \( S - v_1 · 1.25 = v_2 · 1.25 \).

Мальчик 2 прошел \( v_2 · 1.25 \), ему осталось до А \( S - v_2 · 1.25 = v_1 · 1.25 \).

Время, которое потребуется мальчику 1, чтобы дойти до Б от точки встречи: \( t_{1 \to B} = \frac{v_2 · 1.25}{v_1} \).

Время, которое потребуется мальчику 2, чтобы дойти до А от точки встречи: \( t_{2 \to A} = \frac{v_1 · 1.25}{v_2} \).

Вторая встреча произойдет, когда они, двигаясь навстречу друг другу от пунктов А и Б, встретятся. Общее расстояние, которое им нужно