Решение задач на движение егэ по математике профильный уровень

Пусть x км/ч – скорость первого автомобиля, тогда скорость второго на второй половине пути равна x + 16 км/ч. Возьмём расстояние между пунктами за 2 S  км.

Автомобили были в пути одно и то же время. Следовательно:

(frac{S}{{24}} + frac{S}{{x + 16}} = frac{{2S}}{x},,left| {,:,S ne 0,,,,, Leftrightarrow ,,,,,} right.frac{1}{{24}} + frac{1}{{x + 16}} = frac{2}{x},,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{x + 16 + 24}}{{24left( {x + 16} right)}} = frac{2}{x},,,,, Leftrightarrow )

( Leftrightarrow ,,,,xleft( {x + 40} right) = 48left( {x + 16} right),,,, Leftrightarrow ,,,,{x^2} — 8x — 768 = 0)

(D = 64 + 3072 = 3136;,,,,,{x_1} = frac{{8 + 56}}{2} = 32;,,,,{x_2} = frac{{8 — 56}}{2} =  — 24.)

Так как (x > 0), то скорость первого автомобиля равна 32 км/ч.

Ответ: 32.

Пусть x км/ч – скорость первого автомобиля, тогда скорость второго на первой половине пути равна x – 13 км/ч. Возьмём расстояние между пунктами за 2 S  км.

Автомобили были в пути одно и то же время. Следовательно:

(frac{S}{{x — 13}} + frac{S}{{78}} = frac{{2S}}{x},,left| {,:,S ne 0,,,,, Leftrightarrow ,,,,,} right.frac{1}{{x — 13}} + frac{1}{{78}} = frac{2}{x},,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{78 + x — 13}}{{78left( {x — 13} right)}} = frac{2}{x},,,,, Leftrightarrow )

( Leftrightarrow ,,,,xleft( {x + 65} right) = 156left( {x — 13} right),,,, Leftrightarrow ,,,,{x^2} — 91x + 13 cdot 156 = 0)

(D = {91^2} — 4 cdot 13 cdot 156 = {13^2} cdot {7^2} — 4 cdot {13^2} cdot 12 = {13^2}left( {49 — 48} right) = {13^2};,,,,,{x_1} = frac{{91 + 13}}{2} = 52;,,,,{x_2} = frac{{91 — 13}}{2} = 39.)

Так как по условию задачи (x > 48), то скорость первого автомобиля равна 52 км/ч.

Ответ: 52.

Пусть x км/ч – скорость велосипедиста, тогда скорость автомобиля равна x + 40 км/ч.

Так как, велосипедист прибыл в пункт В на 6 часов позже автомобилиста, то его время на 6 часов больше. Следовательно:

(frac{{75}}{x} — frac{{75}}{{x + 40}} = 6,,,,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{75left( {x + 40} right) — 75x}}{{xleft( {x + 40} right)}} = 6,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{75 cdot 40}}{{xleft( {x + 40} right)}} = 6,,,, Leftrightarrow ,,,,6xleft( {x + 40} right) = 75 cdot 40,,left| {,:6,,,, Leftrightarrow } right.)

( Leftrightarrow ,,,{x^2} + 40x — 500 = 0;,,,,D = 1600 + 2000 = 3600;,,,,{x_1} = frac{{ — 40 + 60}}{2} = 10;,,,,{x_2} = frac{{ — 40 — 60}}{2} =  — 50)

Так как (x > 0), то скорость велосипедиста равна 10 км/ч.

Ответ: 10.

Пусть x км/ч – скорость велосипедиста из В в А, тогда его скорость из А в В равна x – 3 км/ч.

Так как, на обратном пути велосипедист сделал остановку на 3 часа и в результате затратил столько же времени, то:

(frac{{70}}{{x — 3}} — frac{{70}}{x} = 3,,,,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{70x — 70left( {x — 3} right)}}{{xleft( {x — 3} right)}} = 3,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{70 cdot 3}}{{xleft( {x — 3} right)}} = 3,,,, Leftrightarrow ,,,,3xleft( {x — 3} right) = 70 cdot 3,,,, Leftrightarrow )

( Leftrightarrow ,,,{x^2} — 3x — 70 = 0;,,,,D = 9 + 280 = 289;,,,,{x_1} = frac{{3 + 17}}{2} = 10;,,,,{x_2} = frac{{3 — 17}}{2} =  — 7)

Так как (x > 0), то скорость велосипедиста из В в А равна 10 км/ч.

Ответ: 10.

Пусть x км/ч – скорость велосипедиста из А в В, тогда его скорость из В в А равна x + 7 км/ч.

Так как, на обратном пути велосипедист делал остановку на 7 часов и в результате затратил столько же времени, то:

(frac{{98}}{x} — frac{{98}}{{x + 7}} = 7,,,,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{98left( {x + 7} right) — 98x}}{{xleft( {x + 7} right)}} = 7,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{98 cdot 7}}{{xleft( {x + 7} right)}} = 7,,,, Leftrightarrow ,,,,7xleft( {x + 7} right) = 98 cdot 7,,, Leftrightarrow )

( Leftrightarrow ,,,{x^2} + 7x — 98 = 0;,,,,D = 49 + 392 = 441;,,,,{x_1} = frac{{ — 7 + 21}}{2} = 7;,,,,{x_2} = frac{{ — 7 — 21}}{2} =  — 14)

Так как (x > 0), то скорость велосипедиста из А в В равна 7 км/ч.

Ответ: 7.

Пусть x км/ч – скорость велосипедиста, пришедшего к финишу первым, тогда скорость второго велосипедиста x – 1 км/ч.

Так как первый велосипедист приехал на 1 час раньше второго, то его время на 1 час меньше. Следовательно:

(frac{{240}}{{x — 1}} — frac{{240}}{x} = 1,,,,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{240x — 240left( {x — 1} right)}}{{xleft( {x — 1} right)}} = 1,,,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{240}}{{xleft( {x — 1} right)}} = 1,,,, Leftrightarrow ,,,,xleft( {x — 1} right) = 240,,, Leftrightarrow )( Leftrightarrow ,,,,,{x^2} — x — 240 = 0;,,,,,D = 1 + 4 cdot 240 = 961;,,,,,{x_1} = frac{{1 + 31}}{2} = 16;,,,,,{x_2} = frac{{1 — 31}}{2} =  — 15.)

Так как (x > 0), то скорость велосипедиста, пришедшего к финишу первым, равна 16 км/ч.

Ответ: 16.

Пусть t ч – время движения автомобилей до встречи. Тогда первый автомобиль пройдет расстояние – 65t км, а второй – 75t км. Следовательно:

(65t + 75t = 560,,,, Leftrightarrow ,,,,140t = 560,,,, Leftrightarrow ,,,,t = 4).

Таким образом, автомобили встретятся через 4 часа.

Ответ: 4.

Так как автомобили встретились на расстоянии 180 км от города В, то автомобиль, выехавший из города А, проехал расстояние (330 — 180 = 150) км за 3 часа. Следовательно, его скорость равна:

(V = frac{{150}}{3} = 50) км/ч.

Ответ: 50.

Пусть t ч – время движения до встречи автомобиля, выехавшего из города А, тогда время второго автомобиля t – 1 ч. За t часов первый автомобиль проехал расстояние 60t км, а второй за t – 1 ч проехал 65(t – 1), а вместе до встречи они проехали 435 км. Следовательно:

(60t + 65left( {t — 1} right) = 435,,,,, Leftrightarrow ,,,,,60t + 65t — 65 = 435,,,,, Leftrightarrow ,,,,125,t = 500,,,,, Leftrightarrow ,,,,,t = 4.)

Следовательно, первый проехал расстояние (60 cdot 4 = 240) км, и оно равно расстоянию от города А до встречи автомобилей.

Автомобиль, выехавший из города В со скоростью 60 км/ч, проехал расстояние (470 — 350 = 120) км. Следовательно, он затратил на этот путь время равное: (frac{{120}}{{60}} = 2) часа. Тогда автомобиль, выехавший из города А, затратил на расстояние равное 350 км время равное: (2 + 3 = 5) часов. Поэтому его скорость равна: (frac{{350}}{5} = 70) км/ч.

Ответ: 70.

Пусть время движения велосипедиста из В в А равно x ч, тогда время движения мотоциклиста из А в В равно x – 3 ч, при этом (x — 3 > 0), то есть (x > 3). Обозначим расстояние между городами за S км. Тогда скорость велосипедиста равна: (frac{S}{x}), а скорость мотоциклиста (frac{S}{{x — 3}}).

За время 48 минут ((frac{{48}}{{60}} = frac{4}{5}) ч) велосипедист проехал расстояние: (frac{4}{5} cdot frac{S}{x}) км, а мотоциклист: (frac{4}{5} cdot frac{S}{{x — 3}}) км, а вместе они преодолели расстояние равное S км. Следовательно:

(frac{4}{5} cdot frac{S}{x} + frac{4}{5} cdot frac{S}{{x — 3}} = S,,left| : right.,,S ne 0,,,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{4}{{5x}} + frac{4}{{5left( {x — 3} right)}} = 1,,,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{4left( {x — 3} right) + 4x}}{{5xleft( {x — 3} right)}} = 1,,,, Leftrightarrow )

( Leftrightarrow ,,,,5{x^2} — 15x = 8x — 12,,,, Leftrightarrow ,,,,5{x^2} — 23x + 12 = 0;)

(D = 529 — 240 = 289;,,,,{x_1} = frac{{23 + 17}}{{10}} = 4;,,,,{x_2} = frac{{23 — 17}}{{10}} = frac{3}{5}.)

Так как (x > 3), то время велосипедиста их В в А равно 4 часа.

Ответ: 4.

Пусть x км/ч – скорость товарного поезда, тогда скорость скорого x км/ч +750 м/мин = (x + frac{{750}}{{1000}} cdot 60 = x + 45) км/ч.

По условию задачи время товарного поезда на 2 часа больше. Следовательно:

(frac{{180}}{x} — frac{{180}}{{x + 45}} = 2,,,,,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{180left( {x + 45} right) — 180x}}{{xleft( {x + 45} right)}} = 2,, Leftrightarrow ,,,,,frac{{180 cdot 45}}{{xleft( {x + 45} right)}} = 2,,,, Leftrightarrow )

( Leftrightarrow ,,,,2xleft( {x + 45} right) = 180 cdot 45,left| {,:} right.2,,,, Leftrightarrow ,,,,{x^2} + 45 — 90 cdot 45 = 0)

(D = {45^2} + 4 cdot 90 cdot 45 = {45^2}left( {1 + 4 cdot 2} right) = {45^2} cdot 9;,,,,,,sqrt D  = ,,45 cdot 3 = 135;)

(,,,{x_1} = frac{{ — 45 + 135}}{2} = 45;,,,,{x_2} = frac{{ — 45 — 135}}{2} =  — 90.)

Так как (x > 0), то скорость товарного поезда равна 45 км/ч.

Ответ: 45.

Пусть x км – расстояние от А до С, а y км/ч – скорость автомобиля. Рассмотрим сначала движение автомобиля и мотоцикла от А до С.

Так как автомобиль выехал на 30 мин раньше, то его время на (frac{1}{2}) часа больше. Тогда первое уравнение будет иметь вид:  (frac{x}{y} — frac{x}{{90}} = frac{1}{2}.)

Теперь рассмотрим случай движения автомобиля из С в В, а мотоциклиста из С в А.

Так как мотоциклист вернулся в А одновременно с автомобилистом, приехавшим в В, то второе уравнение будет иметь вид:  (frac{{150 — x}}{y} = frac{x}{{90}}.)

Таким образом, получаем систему уравнений:   (left{ {begin{array}{*{20}{c}}  {frac{x}{y} — frac{x}{{90}} = frac{1}{2};} \   {frac{{150 — x}}{y} = frac{x}{{90}}.} end{array}} right.)

Из второго уравнения: (y = frac{{90left( {150 — x} right)}}{x}) подставляя в первое уравнение, получим:

(frac{{{x^2}}}{{90left( {150 — x} right)}} — frac{x}{{90}} = frac{1}{2},,,,,, Leftrightarrow ,,,,,,frac{{{x^2} — xleft( {150 — x} right)}}{{90left( {150 — x} right)}} = frac{1}{2},,,,,, Leftrightarrow ,,,,,,frac{{2{x^2} — 150x}}{{90left( {150 — x} right)}} = frac{1}{2},,,,,, Leftrightarrow )

( Leftrightarrow ,,,,4{x^2} — 300x = 90 cdot 150 — 90x,,left| {,:,2,,,,, Leftrightarrow ,,,,2{x^2} — 105x — 6750 = 0} right.;)

(D = {105^2} + 4 cdot 2 cdot 6750 = {15^2} cdot {7^2} + 4 cdot 2 cdot {15^2} cdot 30 = {15^2}left( {49 + 240} right) = {15^2} cdot 289;,,,)

(sqrt D  = 15 cdot 17 = 255;,,,,,{x_1} = frac{{105 + 255}}{4} = 90;,,,,,{x_2} = frac{{105 — 255}}{4} =  — 37,5.)

Так как (x > 0), то расстояние от А до С равно 90 км.

Ответ: 90.

Пусть x км/ч – скорость второго пешехода, тогда x + 1,5 км/ч – скорость первого, а в пути они были t ч.

Так как расстояние между пешеходами должно стать равно 300 м = 0,3 км, то первый должен пройти на 0,3 км больше. Следовательно:

(left( {x + 1,5} right)t — x,t = 0,3,,,,,, Leftrightarrow ,,,,,x,t + 1,5,t — x,t = 0,3,, Leftrightarrow ,,,,,1,5t = 0,3,,,, Leftrightarrow ,,,,t = frac{1}{5},.,,)

Следовательно, через (frac{1}{5}) часа или (frac{1}{5} cdot 60 = 12) минут расстояние между пешеходами будет ровно 300 м.

Ответ: 12.

Второй вариант решения:

Так как скорость первого пешехода на 1,5 км/ч больше скорости второго, то через 1 час (60 минут) расстояние между пешеходами будет равно 1,5 км (1500 м). Следовательно, чтобы расстояние между пешеходами стало равно 300 м (это в 5 раз меньше чем 1500 м) понадобиться 12 минут (это в 5 раз меньше чем 60 минут).

Ответ: 12.

Пусть x км/ч – скорость третьего велосипедиста, а t ч – время, которое ему понадобилось, чтобы догнать второго велосипедиста. Тогда за время t ч третий проехал расстояние равное (x cdot t) км, а второй выехал на 1 час раньше третьего, поэтому он проехал расстояние (10left( {t + 1} right)) км. Следовательно, первое уравнение будет иметь вид:  (x cdot t = 10left( {t + 1} right)).

Теперь рассмотрим, как третий велосипедист догоняет первого. Третьему велосипедисту понадобилось t ч, чтобы догнать второго, а затем еще 2 часа 20 минут, чтобы догнать первого, то есть третий догонял первого (t + frac{7}{3}) часа и проехал расстояние: (x cdot left( {t + frac{7}{3}} right)). Первый выехал на 2 часа раньше третьего, поэтому он проехал расстояние равное: (15 cdot left( {t + frac{7}{3} + 2} right)).

Следовательно, второе уравнение будет иметь вид:  (xleft( {t + frac{7}{3}} right) = 15left( {t + frac{{13}}{3}} right)).

Таким образом, получаем систему уравнений:  (left{ {begin{array}{*{20}{c}}  {x cdot t = 10left( {t + 1} right);,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,} \   {x cdot left( {t + frac{7}{3}} right) = 15left( {t + frac{{13}}{3}} right).} end{array}} right.)

Из первого уравнения: (x = frac{{10left( {t + 1} right)}}{t}). Подставляя во второе первое, получим:

(frac{{10t + 10}}{t} cdot frac{{3t + 7}}{3} = 15t + 65,,,, Leftrightarrow ,,,,30{t^2} + 70t + 30t + 70 = 45{t^2} + 195t,,,, Leftrightarrow )

( Leftrightarrow ,,,,15{t^2} + 95t — 70 = 0,,left| {,:} right.5,,,, Leftrightarrow ,,,,3{t^2} + 19t — 14 = 0;)

(D = 361 + 168 = 529;,,,,{t_1}, = frac{{ — 19 + 23}}{6} = frac{2}{3};,,,,{t_2} = frac{{ — 19 — 23}}{6} =  — 7)

Так как, (t > 0), то (t = frac{2}{3}) часа. Следовательно, скорость третьего велосипедиста:  (x = frac{{10 cdot left( {frac{2}{3} + 1} right)}}{{frac{2}{3}}} = 25) км/ч.

()Ответ: 25.

Чтобы найти среднюю скорость на протяжении пути, нужно весь пройденный путь разделить на все время движения. Пусть автомобиль находился в пути 2t часов. Тогда за первую половину времени (то есть за t часов) он проехал расстояние равное 74t км, а за вторую половину 66t км. Тогда средняя скорость автомобиля будет равна:

(V = frac{{74t + 66t}}{{2t}} = frac{{140t}}{{2t}} = 70)  км/ч.

Ответ: 70.

Чтобы найти среднюю скорость на протяжении пути, нужно весь пройденный путь разделить на все время движения. Пусть путешественник проплыл расстояние на яхте равное S км, тогда его время на яхте составило ({t_1} = frac{S}{{20}}) ч, а на самолете ({t_2} = frac{S}{{480}}) ч. Тогда средняя скорость будет равна:

(v = frac{{S + S}}{{{t_1} + {t_2}}} = frac{{2S}}{{frac{S}{{20}} + frac{S}{{480}}}} = frac{{2S}}{{frac{{24S + S}}{{480}}}} = frac{{2S cdot 480}}{{25,S}} = 38,4) км/ч.

Ответ: 38,4.

Чтобы найти среднюю скорость на протяжении пути, нужно весь пройденный путь разделить на все время движения. Пусть 3S км – весь путь автомобиля, тогда его время на первом участке ({t_1} = frac{S}{{60}}), на втором ({t_2} = frac{S}{{120}}), а на третьем ({t_3} = frac{S}{{110}}). Тогда средняя скорость будет равна:

(V = frac{{S + S + S}}{{{t_1} + {t_2} + {t_3}}} = frac{{3S}}{{frac{S}{{60}} + frac{S}{{120}} + frac{S}{{110}}}} = frac{{3S}}{{frac{{2S + S}}{{120}} + frac{S}{{110}}}} = frac{{3S}}{{frac{S}{{40}} + frac{S}{{110}}}} = frac{{3S}}{{frac{{11S + 4S}}{{440}}}} = frac{{3S cdot 440}}{{15S}} = 88) км/ч.

Ответ: 88.

Чтобы найти среднюю скорость на протяжении пути, нужно весь пройденный путь разделить на все время движения. Автомобиль был в пути время равное (2 + 1 + 2 = 5) часов и проехал за это время расстояние равное (2 cdot 50 + 1 cdot 100 + 2 cdot 75 = 350) км. Тогда его средняя скорость: (V = frac{{350}}{5} = 70)  км/ч.

Ответ: 70.

Чтобы найти среднюю скорость на протяжении пути, нужно весь пройденный путь разделить на все время движения. Первые 190 км автомобиль проехал за время ({t_1} = frac{{190}}{{50}} = frac{{19}}{5}) часа, следующие 180 км за ({t_2} = frac{{180}}{{90}} = 2) часа, а последние 170 км за ({t_3} = frac{{170}}{{100}} = frac{{17}}{{10}}) часа. Таким образом, он проехал расстояние равное (190 + 180 + 170 = 540) км за время  ({t_{}} = frac{{19}}{5} + 2 + frac{{17}}{{10}} = frac{{15}}{2}) часа.

Следовательно, его средняя скорость равна:  (V = frac{{540}}{{frac{{15}}{2}}} = 72) км/ч.

Ответ: 72.

Проезжая мимо столба, поезд проезжает расстояние равное своей длине, то есть длина поезда равна расстоянию, которое проехал поезд.

(t = 36) с ( = frac{{36}}{{3600}}) ч ( = frac{1}{{100}}) ч.      (S = V cdot t = 80 cdot frac{1}{{100}} = 0,8) км.

Следовательно, длина поезда равна 0,8 км = 800 м.

Ответ: 800.

Проезжая мимо лесополосы, поезд проезжает расстояние равное сумме длин лесополосы и самого поезда, то есть длина поезда равна расстоянию, которое проехал поезд минус длина лесополосы.

(t = 1) мин ( = frac{1}{{60}}) ч.    (S = V cdot t = 60 cdot frac{1}{{60}} = 1) км.

Следовательно, поезд проехал расстояние равное 1000 м, тогда длина поезда (1000 — 400 = 600) м.

Ответ: 600.

Так как поезда едут в одном направлении, то их скорость сближения равна (V = 90 — 30 = 60) км/ч. Следовательно, за 1 минуту пассажирский поезд сместится относительно товарного на 1 км. При этом он преодолеет расстояние равное сумме длин поездов. Поэтому длина пассажирского поезда равна (1000 — 600 = 400) м.

Ответ: 400.

Так как поезда едут навстречу друг другу, то их скорость сближения равна (V = 65 + 35 = 100) км/ч. За 36 секунд скорый поезд сместится относительно пассажирского на расстояние:  (S = 100 cdot frac{{36}}{{3600}} = 1) км.

При этом он преодолел расстояние равное сумме длин поездов. Поэтому длина скорого поезда равна (1000 — 700 = 300)м.

Ответ: 300.

Пусть x км – расстояние, которое не дошел до опушки первый человек, оно равно расстоянию, которое прошел от опушки до места встречи второй человек. Следовательно, первый прошел расстояние равное (4,4 — x) км, а второй (4,4 + x).

Путники затратили одно и тоже время:

(frac{{4,4 — x}}{{2,5}} = frac{{4,4 + x}}{3},,,,,, Leftrightarrow ,,,,,4,4 cdot 3 — 3x = 2,5 cdot 4,4 + 2,5x,, Leftrightarrow ,,,,,5,5x = 4,4 cdot 3 — 2,5 cdot 4,4,,,, Leftrightarrow ,,,)( Leftrightarrow ,,,,5,5x = 4,4left( {3 — 2,5} right),,,, Leftrightarrow ,,,,5,5 = 4,4 cdot 0,5,,,, Leftrightarrow ,,,,x = frac{{4,4 cdot 0,5}}{{5,5}} = 0,4).

Следовательно, встреча произойдет от точки отправления на расстоянии (4,4 — 0,4 = 4) км.

Ответ: 4.

Пусть x км/ч – скорость туриста на спуске, тогда скорость на подъёме (x — 3) км/ч. Время на подъёме: (5 — 1 = 4) часа.

Так как весь путь равен 8 км, то:   (4left( {x — 3} right), + x = 8,,,,, Leftrightarrow ,,,,,5x = 20,,,,, Leftrightarrow ,,,,,x = 4) км/ч.

Ответ: 4.

Пусть x км/ч – скорость Ивана.

Поскольку Иван должен сделать 50 – минутную остановку, то его время движения будет на (frac{5}{6}) часа меньше.

(frac{{275}}{{75}} — frac{{255}}{x} = frac{5}{6},,,,,,, Leftrightarrow ,,,,,,frac{{255}}{x} = frac{{11}}{3} — frac{5}{6},,,,,, Leftrightarrow ,,,,,,,frac{{255}}{x},, = frac{{17}}{6},,,,,,, Leftrightarrow ,,,,,,,x = frac{{255 cdot 6}}{{17}} = 90,)  км/ч.

Ответ: 90.