爸爸的变态要求,他该如何实现?
小明的爸爸让兄弟三人把一辆助动车送到他的公司,家距离公司40公里。助动车速度每小时20公里,大虎步行每小时5公里,二虎和小明步行都是每小时4公里。爸爸要求三人同时出发、同时到达他的公司,中途不许变速、不许休息。助动车可以停到途中任何一个地方,后面经过的人都有钥匙,可以骑着走,但是不许推着走。
兄弟三人该怎么一个方案才能达到爸爸的要求呢?

对于这样一个变态的题目,感觉完全无法下手是不是?其实,还是想重复一句说了好多遍的,所谓的奥数,考查的都是思维方式,数学的计算没啥难度。
我们先来想这个问题的本质是什么。本质上是2个问题:第一个,如何让大家在同样的时间内走完同样的距离;第二个,如何组合大家的行走方案,以达到爸爸的要求。
第一个问题真的很简单,如何让大家在同样的时间内走完同样的距离。
小明和二虎的步行速度一样,所以暂时不考虑他们的关系,反正小明怎么个行走方式,二虎照抄就是了,重点看如何让小明和大虎使用相同的时间行走同样的路程。
1公里路,小明走1/4小时,大虎走1/5小时,如果大家都步行1公里,大虎将比小明少用1/20小时。
既然如此,小明需要考虑在大虎走路的时候,自己骑车了。1公里路,小明骑车用1/20小时,大虎走路1/5小时,小明将比大虎少用3/20小时。
注意了!这里是关键!如果大家都步行1公里,小明多用1/20小时;如果大虎步行小明骑车,那么小明少用3/20小时。所以!大家都步行3公里,然后大虎步行小明骑车1公里,则2人时间完全相等了!也就是说:无论大虎步行多少路,只要小明步行3/4,剩余1/4骑车,那么和大虎用时就完全一样,可以做到同时出发同时到达!二虎情况与小明完全一样。
做到这里,其实我们可以看,40公里的路程,如果大虎完全步行,需要8小时;二虎和小明步行30公里、骑车10公里,需要7.5小时加上0.5小时,也是8小时。已经实现了同时出发同时到达。
题目的变态之处,在于爸爸的变态要求:要把助动车送过去,中间只能骑着走,不能推着走,那么如何考虑?
3人不能同时骑车,所以只要考虑3人总共的骑行路程为40公里即可。
刚才已经说了,如果小明骑车a公里、步行3a公里,大虎步行4a公里,那么他俩用时完全一样。至于其他路程呢,假如大家都骑车,速度都一样,所以用时也自然毫无区别。
所以现在假设大虎步行4a公里,骑车自然就是(40-4a)公里了;二虎步行为3a公里,骑车为(40-3a)公里;小明步行为3a公里,骑车为(40-3a)公里。如下图所示:

刚才说了3人骑车总共为40公里,也就是说(40-4a)+(40-3a)+(40-3a)=40,也就是说,10a=80,所以a为8公里。
所以大虎步行32公里、骑车8公里;二虎和小明都是步行24公里、骑车16公里。
怎么个方案呢?我觉得可以这样:小明骑车16公里,剩余24公里走路;大虎走路16公里,然后把车骑上,骑8公里,剩余16公里走路;最后二虎好不容易走到24公里处,骑车16公里达到。
看一下时间对不对啊,小明骑车16公里,0.8小时,剩余24公里步行6小时,共计6.8小时;大虎走路16公里3.2小时,骑车8公里0.4小时,最后走16公里3.2小时,共计6.8小时;二虎走路24公里6小时,骑车16公里0.8小时,共计6.8小时。
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