Một ô tô xuất phát từ M đi đến N, nửa quãng đường đầu đi với vận tốc v1, quãng đường còn lại đi với vận tốc v2. Một ô tô khác xuất phát từ N đi đến M, trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v1 và thời gian còn lại đi với vận tốc v2. Nếu xe đi từ N xuất phát muộn hơn 0.5 giờ so với xe đi từ M thì hai xe đến địa điểm đã định cùng một lúc. Biết v1= 20 km/h và v2= 60 km/h.
a. Tính quãng đường MN.
b. Nếu hai xe xuất phát cùng một lúc thì chúng gặp nhau tại vị trí cách N bao xa.
a) Gọi chiều dài quãng đường từ M đến N là S
Thời gian đi từ M đến N của xe M là t1
\(t_1=\frac{S}{2v_1}+\frac{S}{2v_2}=\frac{S\left(v_1+v_2\right)}{2v_1v_2}\) (a)
Gọi thời gian đi từ N đến M của xe N là t2. Ta có:
\(S=\frac{t_2}{2}v_1+\frac{t_2}{2}v_2=t_2\left(\frac{v_1+v_2}{2}\right)\) ( b)
Theo bài ra ta có : \(t_1-t_2=0,5\left(h\right)\) hay
Thay giá trị của vM ; vN vào ta có S = 60 km.
Thay S vào (a) và (b) ta tính được t1=2h; t2=1,5 h
b) Gọi t là thời gian mà hai xe đi được từ lúc xuất phát đến khi gặp nhau.
Khi đó quãng đường mỗi xe đi được trong thời gian t là:
\(S_M=20\) nếu \(t\le1,5\left(h\right)\) (1)
\(S_M=30+\left(t-1,5\right)60\) nếu \(t\ge1,5\left(h\right)\) (2)
\(S_N=20t\) nếu \(t\le0,75\left(h\right)\) (3)
\(S_N=15+\left(t-0,75\right)60\) nếu \(t\ge0,75\left(h\right)\) (4)
Hai xe gặp nhau khi : SM + SN = S = 60 và chỉ xảy ra khi \(0,75\le t\le1,5\left(h\right)\) .
Từ điều kiện này ta sử dụng (1) và (4):
20t + 15 + ( t - 0,75) 60 = 60
Giải phương trình này ta tìm được \(t=\frac{8}{9}\left(h\right)\) và vị trí hai xe gặp nhau cách N là SN = 37,5km