Math Problem Statement
某商场一楼到二楼有一部自动扶梯匀速上行,甲、乙二人共同乘梯上楼。甲在乘扶梯同时匀速登梯,乙在恰好半程后,也开始匀速登梯,但登梯速度是甲的。甲乙二人分别登了36级、12级到达二楼,问这部扶梯静止时一楼到二楼的级数是多少?
Solution
这个问题可以通过设变量并列出方程来解决。我们假设:
- 设自动扶梯静止时的总级数为 。
- 设甲的登梯速度为 (单位:级/秒),乙的登梯速度也是 (单位:级/秒)。
- 设扶梯的上行速度为 (单位:级/秒)。
- 设甲和乙分别到达二楼的总时间为 和 (单位:秒)。
甲的情况
甲在整个乘梯过程中,一直以速度 登梯,且扶梯以速度 向上移动。甲在乘梯过程中走了 36 级,则:
在这个时间内,扶梯移动的距离为 ,因此甲乘扶梯经过的总级数为:
代入 ,得:
乙的情况
乙在乘扶梯的前半程不登梯,乘扶梯的后半程才开始登梯,登了 12 级,并且登梯的速度和甲一样。因此,乙到达二楼的时间为:
在这个时间内,扶梯移动的距离为 ,因此乙乘扶梯经过的总级数为:
代入 ,得:
联立方程
我们现在有两个关于 和 的方程:
我们可以消去 来求解 。将第一个方程减去第二个方程:
简化得:
解得:
将 代入第一个方程:
解得:
因此,自动扶梯静止时一楼到二楼的总级数为 72 级。
总结
一楼到二楼的级数为 72 级。
有需要进一步解释的部分吗?
接下来是5个相关问题,可以帮助你进一步理解:
- 如果甲的速度提高一倍,扶梯的级数是否会改变?
- 如果乙从一开始就匀速登梯,会对结果有影响吗?
- 假设扶梯速度减慢到甲登梯速度的一半,如何重新计算级数?
- 甲和乙的登梯速度不同会如何影响计算?
- 如果乙在登了 12 级后停止登梯,会如何影响计算?
小提示:利用已知量建立方程,再通过代入和消元法是解决这类题目的常用方法。
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Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Algebra
Linear Equations
Relative Motion
Formulas
N = v_T * t_A + 36
N = v_T * t_B + 12
v_T = -2v_A
Theorems
System of Linear Equations
Suitable Grade Level
Grades 9-12
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