第22章:解出超纲的“行程问题”
周五的数学自习课,阳光斜斜地从南窗爬进来,像谁撒了一把碎金,在教室后排的地板上铺开暖融融的一片。林星禾趴在桌上翻星算本,指尖轻轻蹭过早上刚描的星图——那是从爷爷那本泛黄的星图册里拓下来的“角宿”和“心宿”,两个星宿隔着一道淡蓝色的弧线,爷爷用红铅笔在旁边写了行小字:“角宿比心宿早2小时升起,运行速度同。”他正用首尺量两个星宿的距离,星图边缘标注着“1厘米对应天空10度”,他来来回回量了西次,才在旁边写:“相差6厘米,即60度”,连尺子压出的折痕都小心翼翼地抚平了。
突然,教室前门“吱呀”一声响,王梅老师抱着一摞练习册走进来。她眉头微微皱着,走到讲台旁时,把本子往讲台上一放,发出轻轻的“咚”声,惊得前排陈雪手里的橡皮“啪嗒”掉在地上。陈雪赶紧弯腰去捡,指尖刚碰到橡皮,又听见王梅老师说:“刚才整理上周的拓展练习,发现一道超纲题。本来想划掉不给你们添堵,但琢磨着思路挺有意思——就当脑筋急转弯,你们要不要试试?”
教室里顿时像炸了锅。李明宇从座位上弹起来,椅子腿在地上刮出“吱啦”一声,引得后排同学都回头看:“老师,超纲题?是比鸡兔同笼还绕吗?我上次算鸡兔同笼,把鸡脚数成兔脚,我妈拿着我的草稿纸笑了三天,说我‘把鸡逼得站起来当兔子走路’,还把草稿纸贴在了冰箱上!”
陈雪捏着橡皮跑回座位,趴在桌上踮着脚看讲台,眼睛亮晶晶的:“我最喜欢挑战难题了!上次你给的那道‘分糖果’,我画了半本圆圈才算对,我爸还凑过来看,说我‘用幼儿园方法解小学题,倒也清爽’,后来他还拿我的方法教我弟呢!”
张萌从练习册里抬起头,笔尖还停在“分数混合运算”的题上。她瞥了眼李明宇,嘴角悄悄弯了弯又很快压下去——上周那道“分糖果”,她其实十分钟就用线段图算对了,只是没好意思说。听到“超纲题”,她悄悄把草稿纸往旁边挪了挪,用橡皮擦掉上面的演算痕迹,留出一块干净的地方,指尖在纸上轻轻敲着,心里有点期待,又有点紧张:万一自己想不出来,会不会显得很笨?
王梅老师被李明宇逗笑了,拿起粉笔在黑板上写下题目:“甲、乙两地相距60千米,甲从甲地出发,乙从乙地出发,两人同向而行,前往同一目的地。甲比乙早2小时出发,两人速度相同,最后同时到达目的地。求两人每小时行多少千米?”
写完她特意用粉笔圈出“同向而行”西个字,又画了个箭头:“就是往同一个方向走,别理解成面对面走了,不然更绕。目的地呢,就假设是在乙地前方的某个地方,不用纠结具体在哪,重点是两人走的方向一致。”
刚念完题,李明宇就挠着后脑勺坐回座位,脸皱成个包子:“速度相同?甲还早出发2小时,怎么会同时到达?这不合理啊!就像俩人跑百米,一个先跑2秒,速度还一样,后跑的怎么可能追上?除非先跑的人中途停了,或者绕路了!”他边说边用手比划,胳膊肘差点撞翻同桌的文具盒,赶紧伸手扶了扶,引得同桌瞪了他一眼。
陈雪趴在草稿纸上画线段,画了三条还觉得不对:“我画个图试试——先画个线段当甲地到乙地,标上60千米。甲从甲走,乙从乙走,往同一个地方去……目的地要是在乙地前面,那甲得走‘60千米+乙地到目的地的距离’,乙只走‘乙地到目的地的距离’,甲走的路更长,还早出发2小时,速度又一样,怎么会同时到?”她越画越乱,纸上很快留了片橡皮印,索性把草稿纸翻了页,重新画了两个小人,一个标“甲”,一个标“乙”,在旁边写“速度一样”,又给甲画了个小小的“提前2小时”标签。
张萌咬着铅笔,在“速度相同”“同时到达”下面各画了条横线。她试着设未知数列方程:先在草稿纸顶端写“设速度为x千米/小时”,又琢磨时间——甲早出发2小时,所以甲用的时间比乙多2小时,要是乙用了t小时,甲就用了t+2小时。可路程呢?如果两人同向而行,甲从甲地出发,乙从乙地出发,甲要走的路程肯定比乙多,多出来的部分不就是甲、乙两地相距的60千米吗?
她在纸上写:“甲的路程=乙的路程+60千米”,又根据“路程=速度×时间”,代入后就是“x×(t+2)=x×t +60”。等式两边都减x×t,突然得到“2x=60”——写到这她猛地顿住,铅笔尖在纸上戳出个小坑,抬头看向林星禾,眼里满是疑惑:“这么简单?会不会哪里漏了?超纲题不该这么容易吧?”
林星禾正好抬眼,两人目光撞了下,张萌赶紧低下头,假装继续演算,手指却无意识地捏紧了铅笔——她偷偷瞟了眼周围,发现大家都皱着眉,更觉得自己肯定想错了,说不定“同向而行”是指两人往对方的方向走?可那样更不对了。
教室里渐渐安静下来,只有笔尖划过纸页的“沙沙”声,偶尔夹杂着李明宇的小声嘀咕:“到底哪错了……”“是不是目的地在甲地后面啊?”王梅老师抱着胳膊站在讲台旁,看着大家皱成一团的脸,笑着说:“这道题考的是‘行程问题’里的‘追及’,你们还没学过公式,不用急——能想到‘甲比乙多走了一段路’就很厉害了。”
林星禾盯着黑板上的“甲比乙早2小时出发”,指尖无意识地在星算本上的角宿位置画圈。他想起昨晚看星图时,爷爷坐在院子里摇着蒲扇说的话:“角宿和心宿绕北极星转,速度差不多,角宿早2小时升起,等心宿升起后,再过2小时,作者“齊榮”推荐阅读《星算神童:以星宿思维学数惊全校》使用“人人书库”APP,访问www.renrenshuku.com下载安装。俩星宿就并齐了——你算算它们每小时转多少度?”
当时他蹲在爷爷旁边,拿着星图册比划:“角宿早走2小时,最后和心宿并齐,说明角宿多走的度数,正好是最初相差的60度吧?那每小时就转60÷2=30度。”爷爷笑着点头,用蒲扇指着天空:“你看,现在角宿在东边,心宿还没出来,等会儿心宿升起来,再过俩小时,你再看,它俩就并排了。万物运行都有规律,数就藏在规律里。”
这和眼前的题……不是一模一样吗?
他把星算本往张萌旁边推了推,指着角宿和心宿的位置:“你看这两个星宿,角宿比心宿早2小时升起,就像甲比乙早2小时出发。它们绕北极星转,速度一样,最后会同时转到同一位置,就像题目里‘同时到达目的地’。”
张萌低头看星图,图上两个星宿之间画着条弧线,标着“60度”。她愣了下,指尖点着“60度”:“这60度是……甲、乙两地相距的60千米?”
“嗯!”林星禾点头,声音压得低低的,“爷爷说星图上1厘米对应10度,它俩差6厘米,就是60度。角宿早走2小时,每小时转30度,2小时正好走60度,就和心宿最初的位置对齐了。题目里甲、乙两地相距60千米,就是最初的距离差,甲早2小时出发,速度x千米/小时,2小时走2x千米,正好走完60千米的差距,后面两人速度相同,不就同时到达了?”
张萌手里的铅笔“啪”地掉在桌上,她猛地站起来,声音都有点发颤:“老师!我算出来了!每小时行30千米!”
全班都转过头,李明宇一下蹦到她座位旁,扒着桌子看草稿纸:“2x=60?为啥啊?甲走的路程不是比乙多60千米吗?怎么就首接乘2了?你是不是漏了步骤?”
“因为甲多走的60千米,就是他早出发2小时走的路啊!”林星禾举着星算本走到黑板前,把星图对着大家,“就像角宿和心宿,最初差60度,角宿早2小时走,每小时走30度,2小时正好走60度,和心宿最初的位置对齐。题目里甲比乙多走的60千米,就是甲早出发2小时走的路程,所以2x=60,x=30。”
王梅老师笑着走到黑板前,在“2x=60”后面画了个大大的对勾:“没错!这就是‘路程差=速度×时间差’,这里因为两人速度相同,所以没有‘速度差’,路程差就是甲提前走的那段路。甲早出发2小时,多走的60千米正好是这2小时走的,所以速度就是30千米/小时。”
她又拿起粉笔,在黑板上写:“比如乙走了t小时到达,甲就走了t+2小时。甲走的总路程是x×(t+2),乙走的是x×t,两者相差60千米,所以x×(t+2)-x×t=60,算出来就是2x=60,和星禾说的一样。其实道理很简单,只是你们没接触过这类题,绕了弯而己。”
李明宇拍了下大腿,懊悔地说:“哦!我咋没想到‘甲多走的就是两地距离’呢!光琢磨目的地在哪了!星图这招真管用,比课本上的公式好懂一百倍!早知道我也学看星图了,下次我也把题往星星上靠靠!”
陈雪也赶紧把算式抄在笔记本上,边抄边说:“用星宿比着讲,一下就懂了!下次我遇到绕弯题,也试试画星星——说不定画着画着就通了!刚才我画小人都没画明白,看星图倒一下子清楚了。”
后排有个男生举手:“老师,那要是速度不一样呢?比如甲走得快,乙走得慢,还能这么算吗?”
林星禾想了想,指着星图说:“那就像两个星宿速度不一样,角宿走得快,心宿走得慢,那角宿不用早2小时,可能早1小时就能追上了。这时候路程差就是‘(甲速度-乙速度)×时间’,就像角宿比心宿每小时多走10度,那60度的差距,6小时就能追上。比如甲每小时走40千米,乙每小时走30千米,路程差60千米,那甲追上乙就需要60÷(40-30)=6小时。”
王梅老师眼睛一亮:“星禾说得对!这就是追及问题的公式——追及时间=路程差÷速度差。你们现在不用记,但能想到这层,很厉害。”她又看向全班,“其实数学题就像星图,看着复杂,找对了规律就简单了,星禾能从星宿运行想到解题思路,这就是会找规律。”
张萌看着林星禾手里的星算本,上面还画着角宿的小星点,忍不住说:“你这星图藏着不少解题密码啊,下次看星图叫上我呗——我也想学学怎么从星星里找思路,总比死列方程有意思。周末我还能把我爸的天文望远镜带来,咱们一起看星星算度数。”
林星禾点点头,把星算本收起来,阳光透过窗户落在纸页上,角宿和心宿的标注被照得发亮。他突然觉得,那些遥远的星星好像真的在帮他——不管是分数、几何,还是这道超纲的行程题,只要把题目和星星的规律对上,再绕的弯都变得清楚了。
放学时,李明宇还追着林星禾问:“下次再有超纲题,你还用水星、火星举例不?我觉得比课本有意思多了!刚才我琢磨了,要是甲、乙速度不一样,是不是就像火星和金星绕太阳转,速度不同,追上的时间也不一样?说不定我以后也能成‘星算小能手’!”
林星禾笑着没说话,只觉得书包里的星算本好像沉了点——那是藏着星星和思路的重量,暖乎乎的,比窗外的阳光还让人踏实。他想起爷爷说的“数藏在万物里”,以前总觉得是爷爷哄他的,现在才明白,原来真的是这样——连天上的星宿,都在悄悄教他算数学呢。
(完)
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