奥数:第4讲 正反比在行程工程中的应用(讲义)-2025-2026学年六年级下册数学 人教版
【人教版】小学六年级下数学奥数:第4讲 正反比在行程 / 工程中的应用
核心内容:
- 路程、速度、时间的正反比关系
- 工程问题中的工效比与工时比
- 目标:能灵活运用正反比解决综合问题
一、知识点总结
在奥数与高年级数学中,正反比例是解决复杂行程与工程问题的“金钥匙”。相比于复杂的方程,利用正反比解题往往能达到“秒杀”的效果。
1. 行程问题中的正反比
行程问题的核心公式是:路程 = 速度 × 时间(S = V × T)。
当其中一个量保持不变时,另外两个量存在如下比例关系:
• 时间(T)一定:路程与速度成正比。
◦ 规律: 相同时间内,跑得越快,跑得越远。即 。
• 速度(V)一定:路程与时间成正比。
◦ 规律: 速度不变时,跑得越久,跑得越远。即 。
• 路程(S)一定:速度与时间成反比。
◦ 规律: 跑相同的路程,跑得越快,用的时间越少。即 。
2. 工程问题中的正反比
工程问题的核心公式是:工作总量 = 工作效率 × 工作时间(W = P × T)。
其比例关系与行程问题完全对应:
• 工作时间(T)一定:工作总量与工作效率成正比。
• 工作效率(P)一定:工作总量与工作时间成正比。
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• 工作总量(W)一定:工作效率与工作时间成反比。
◦ 规律: 做同样的工作,效率越高,用的时间越少。即 。
二、经典例题
例1(行程-路程一定):
小明从家去学校,如果每分钟走80米,会迟到10分钟;如果提速25%,刚好准时到校。求小明家到学校的路程是多少米?
解析:
- 找不变量,确定正反比关系
- 小明从家到学校的路程是固定不变的。根据公式“路程 = 速度 × 时间”,当路程一定时,速度与时间成反比。
- 计算速度比,推出时间比
◦ 原来的速度看作单位“1”。
◦ 提速25%后的速度是原来的 。
◦ 将速度比化为最简整数比:原速度 : 新速度 = 。
◦ 因为速度与时间成反比,所以原时间 : 新时间 = 5 : 4。
- 找“份数差”对应的“实际量”
◦ 从比例上看,原计划时间用了5份,提速后用了4份,两者相差了 份。
◦ 从实际意义上看,原计划会迟到10分钟,提速后刚好准时,说明原计划比实际多花了10分钟。
◦ 因此,这 1份时间对应的实际量就是 10分钟。
- 还原实际量并求解
◦ 原计划的时间是5份,所以原计划时间 = (分钟)。
◦ 根据路程公式:路程 = 原速度 × 原时间 = (米)。
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例2(工程-总量一定):
一项工程,甲单独做需要12天完成,乙单独做需要18天完成。如果两人合作,需要多少天完成?(用比例法分析工效)
解析:
- 找不变量,确定正反比关系
- 这项工程的工作总量是固定不变的。根据公式“工作总量 = 工作效率 × 工作时间”,当工作总量一定时,工作效率与工作时间成反比。
- 计算时间比,推出工效比
◦ 甲、乙单独完成的时间比 = 。
◦ 化为最简整数比:时间比 = 。
◦ 因为工效与时间成反比,所以甲的工效 : 乙的工效 = 3 : 2。
- 巧妙设“份数”代替具体工作量(特值法)
◦ 既然甲、乙的工效比是 ,我们可以直接假设:甲每天做 3份 工作,乙每天做 2份 工作。
◦ 这样假设的好处是避开了繁琐的分数(如 和
)计算,直接用整数运算。
- 计算工作总量
◦ 工作总量 = 甲的工效 × 甲单独做的时间 = (份工作)。
◦ (验证:也可以用乙来算,总量 = 份,结果一致)。
- 求解合作时间
◦ 两人合作每天的工效和 = (份)。
◦ 合作所需天数 = 工作总量 ÷ 合作工效和 = (天)。
- 关键知识点:运用正反比解题的关键在于跳出具体数值的束缚,通过比例份数的转化,将复杂问题简单化。
三、拓展例题
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