行程问题是数学中的经典问题,通常涉及物体在一定时间内通过的距离、速度和时间之间的关系。在这个问题中,甲、乙两班学生从学校出发去公园春游,他们可以选择步行或者乘坐汽车,而汽车只能载一班人。目标是让两班同时到达公园,以达到最快的整体时间。
我们需要理解速度、时间和距离的基本关系:速度等于距离除以时间(v=d/t)。在这个问题中,甲班的速度是每小时4千米,乙班的速度是每小时3千米,而汽车的速度是每小时48千米。
设甲班步行的距离为X千米,乙班步行的距离为Y千米。因为汽车在同一时间内可以行驶更远的距离,我们可以假设甲班乘汽车行驶了Y千米,乙班乘汽车行驶了X千米。这样,甲班的总路程是X + Y,乙班的总路程是Y + X。
为了使两班同时到达,他们的总时间必须相等。我们用t表示他们各自的总时间。那么,对于甲班来说,步行的时间是X/4小时,乘汽车的时间是Y/48小时;对于乙班,步行的时间是Y/3小时,乘汽车的时间是X/48小时。由于时间相同,我们可以建立等式:
X/4 + Y/48 = Y/3 + X/48
将等式简化,我们得到:
12X + Y = 16Y + X
进一步化简,我们有:
11X = 15Y
因此,甲班步行的路程X与乙班步行的路程Y的比例是15:11。
解释一下这个比例的含义:这意味着甲班每步行15千米,乙班就需要步行11千米,这样两班才能在相同的时间内到达公园。这是因为甲班步行的速度比乙班快,所以甲班在乘车时需要更长的路程来平衡两班的到达时间。
至于提问中的具体细节,Y/48和X/48代表甲、乙两班乘汽车所花的时间,而X和Y代表他们各自步行的路程。当甲班乘汽车时,乙班步行,反之亦然。由于汽车速度远快于步行,所以即使甲班和乙班的步行速度不同,他们乘坐汽车的时间也相同,这使得总时间得以匹配。
这个问题的关键在于找到两班步行路程的合适比例,以确保他们在相同的时间内到达目的地。通过建立等式并解出比例,我们发现甲班和乙班的步行路程比是15:11。这就是解决这个问题的方法。