Math Problem Statement

A地からB地まで全長が125mの直線コースがある。兄と弟はともにA地を出発点とし、兄はA地とB地を1往復走り、弟はA地からB地まで歩く。兄が先に出発し、その20秒後に弟が出発する。 兄の走る速さが毎秒 2.5m, 弟の歩く速さが毎秒1.5mであるとき、次の問いに答えなさい。 (2) 弟と兄がすれ違うのは,A 地から何 m離れたところか求めよ。

Solution

問題にある状況を理解するために、まずそれぞれの動きを整理します。

  • 兄の速さは毎秒2.5m。
  • 弟の速さは毎秒1.5m。
  • 兄はA地からB地までの距離を往復しますが、弟は一方向のみです。
  • 弟が出発するのは兄より20秒遅れてです。

問題解決の手順:

  1. 時間の計算:

    • 兄の進んだ距離を時間の関数として表現します。兄がt秒経った時の位置は 2.5t2.5t mです。ただし、20秒後から弟が出発するので、兄がt秒経った時に弟が出発したとすると、弟の進んだ距離は 1.5(t20)1.5(t - 20) mです。
  2. すれ違う時の位置の計算:

    • 兄と弟がすれ違う時点では、両者が同じ地点にいる必要があります。つまり、兄の進んだ距離と弟の進んだ距離の合計が125mになる時点を求めます。

では、計算を進めます。

計算:

  1. 兄の進む距離と弟の進む距離の合計が125mになる時点を求めるための方程式を立てます。

2.5t+1.5(t20)=1252.5t + 1.5(t - 20) = 125

  1. 方程式を解くと:

2.5t+1.5t30=1252.5t + 1.5t - 30 = 125

4t=1554t = 155

t=1554t = \frac{155}{4}

t=38.75t = 38.75

  1. 弟が出発するのは兄が出発してから20秒後なので、実際にすれ違う時点の弟の出発からの時間は:

38.7520=18.7538.75 - 20 = 18.75

  1. 弟が18.75秒で進む距離は:

1.5×18.75=28.1251.5 \times 18.75 = 28.125 m

したがって、弟と兄がすれ違うのはA地から約28.125m離れた地点です。

質問や詳細な説明が必要であればお知らせください。また、以下に関連する質問をいくつか挙げます。


関連質問:

  1. 兄がA地からB地に到達するのにかかる時間はどれくらいか?
  2. 兄がA地からB地を1往復するのに要する時間はどれくらいか?
  3. 弟がA地からB地に到達するのにかかる時間はどれくらいか?
  4. 弟と兄がすれ違うまでの時間の差はどれくらいか?
  5. 兄と弟の速さの比率はどれくらいか?
  6. 弟がすれ違った後、A地からB地までの残りの距離はどれくらいか?
  7. 兄と弟がすれ違った後、兄がB地に到達するまでの時間はどれくらいか?
  8. 兄が弟に追いつくまでの時間を求めるにはどうすればよいか?

Tip: 速さや距離、時間の関係を理解するためには、速度=距離÷時間の公式をしっかりと覚えておくと便利です。

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Speed, Distance, Time
Linear Equations

Formulas

Distance = Speed × Time

Theorems

-

Suitable Grade Level

Grades 9-12