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

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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

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【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。
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)。
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
例3(行程-相遇问题):
甲、乙两车分别从A、B两地同时出发,相向而行。出发时它们的速度比为 ,相遇后,甲的速度提高了20%,乙的速度提高了30%。当甲到达B地时,乙离A地还有21千米。求A、B两地间的距离。
解析:
第一阶段(相遇前): 时间相同,路程比 = 速度比 = 。设全程为5份,相遇时甲走了3份,乙走了2份。
第二阶段(相遇后): 甲要走完乙剩下的2份路程,乙要走完甲剩下的3份路程。
相遇后速度比:甲变为 ,乙变为 。
新速度比 = 。
分析剩余路程: 甲到达B地时,甲走了2份路程。此时乙走的路程与甲走的路程比等于速度比 。
乙走的路程 = 份。
乙离A地的距离 = 乙原本需要走的3份 - 已经走的 份 = 份。
求全程: 这 份对应的实际距离是21千米。
1份的距离 = 千米。
全程(5份)= 千米。
四、基本练习
(行程)一辆汽车从甲地开往乙地,每小时行40千米,5小时到达。如果每小时行50千米,几小时可以到达?
(工程)加工一批零件,师傅单独做需要10小时,徒弟单独做需要15小时。师徒两人的工作效率比是多少?
(行程)小明和小红同时从学校去图书馆,小明的速度是60米/分,小红的速度是50米/分。小明到达时,小红还差200米。学校到图书馆有多远?
(工程)一项工程,甲队单独做8天完成,乙队单独做12天完成。现在甲队先做4天,剩下的由乙队做,还需要几天?
五、拓展练习
(行程-往返问题)一辆货车从甲城开往乙城,又立即按原路从乙城返回到甲城,一共用了9小时。去时每小时行40千米,返回时每小时行50千米。甲、乙两城相距多少千米?
(工程-中途变速)一项工程,原计划每天生产120个零件,刚好按期完成。实际生产了5天后,改进了技术,每天多生产30个,结果提前2天完成任务。原计划多少天完成?
(行程-中点相遇)甲、乙两车分别从A、B两地同时出发,相向而行,速度比是 。两车在距离中点15千米处相遇。A、B两地相距多少千米?
(工程-多人合作)甲、乙、丙三人完成一项工程,他们的效率比是 。如果甲先单独做2天,然后三人合作,还需要多少天完成?(假设工程总量为单位“1”)
六、基本练习答案
4小时。
解析: 路程一定,速度与时间成反比。速度比 ,时间比则为 。原时间5小时对应5份,所以新时间为4小时。
3:2。
解析: 总量一定,工效与时间成反比。时间比 ,工效比为 。
1200米。
解析: 时间一定,路程比 = 速度比 = 。小明走了6份,小红走了5份,相差1份。1份对应200米,全程(小明的路程)为 米。
6天。
解析:甲8天做完,4天做了一半,剩下一半乙做需要 天。
七、拓展练习答案
200千米。
解析: 路程一定,去回速度比 ,时间比为 。总时间9小时按 分配,去时用了5小时。路程 = 千米。
15天。
解析: 剩下的工作量一定。原工效120,新工效150,比为 。时间比为 。提前的2天对应1份时间,所以原计划做剩下的工作需要 天。加上已经做的5天,原计划共15天。
270千米。
解析: 时间相同,路程比 = 速度比 = 。全程共9份,中点是4.5份。相遇点距离中点 份。0.5份对应15千米,全程9份对应 千米。
天。
解析: 设总工效为11( ),则甲工效2,乙3,丙6。甲单独做2天完成 份工作。假设总工程量为三人合作一天的量(11份)的倍数,或者直接设总量为1。若设总量为1,甲工效为 ,乙 ,丙 。甲做2天完成 ,剩 。三人合作工效为1。需要 天。(注:此题若未给总量,通常设总量为工效和的倍数方便计算,此处若设总量为11,甲做2天完成4,剩7,三人合作需 天)。

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