小华每天从家走到学校,这段路程包括一段平路和一段下坡路。假设小华始终保持匀速行走,已知他在平路上的速度是每小时4公里,在下坡路上的速度是每小时6公里。如果他从家到学校总共需要30分钟,且平路与下坡路的总长度为5公里,请问这段路程中平路和下坡路各有多长?
分析问题:
这道题是一个典型的行程问题,涉及到速度、时间和距离之间的关系。我们可以设平路的长度为x公里,那么下坡路的长度就是(5-x)公里。根据题目给出的信息,我们可以列出两个关键等式来表示时间和距离的关系。
解题步骤:
1. 根据速度公式v = s/t,可以写出平路和下坡路各自所需的时间表达式。
- 平路时间:t1 = x / 4
- 下坡路时间:t2 = (5-x) / 6
2. 总时间为30分钟,即0.5小时,因此有:
t1 + t2 = 0.5
3. 将上述两个时间表达式代入总时间方程中:
x / 4 + (5-x) / 6 = 0.5
4. 解这个方程以求得x的值:
首先找到公分母12,然后整理方程:
3x + 2(5-x) = 6
展开并合并同类项:
3x + 10 - 2x = 6
x = 6 - 10
x = 4
结论:
通过计算得出平路长度为4公里,下坡路长度为1公里。这就是小华每天上学途中平路与下坡路的具体分布情况。