【分析】
这是一道行程类应用题,解题核心是运用“时间=路程÷速度”的基本关系。首先明确往返过程中平路和坡路的路程固定不变,因此可设平路路程为$x \, \mathrm{km}$,坡路路程为$y \, \mathrm{km}$。去程时,平路行驶时间为$\frac{x}{60}$小时,爬坡时间为$\frac{y}{30}$小时,总用时6.5小时,据此列出第一个方程;返程时,下坡时间为$\frac{y}{40}$小时,平路行驶时间为$\frac{x}{50}$小时,总用时6小时,据此列出第二个方程。最后通过解二元一次方程组求出$x$和$y$的值,将两者相加即可得到学校到自然保护区的总距离。
【解析】
设平路有 $x \, \mathrm{km}$,坡路有 $y \, \mathrm{km}$。
根据题意,去程时平路用时$\frac{x}{60}$小时,坡路用时$\frac{y}{30}$小时,总用时6.5小时,可得方程:
$\frac{x}{60} + \frac{y}{30} = 6.5 \quad (1)$
返程时下坡用时$\frac{y}{40}$小时,平路用时$\frac{x}{50}$小时,总用时6小时,可得方程:
$\frac{x}{50} + \frac{y}{40} = 6 \quad (2)$
对两个方程进行化简:
方程(1)两边同时乘以60,得:
$x + 2y = 390 \quad (1')$
方程(2)两边同时乘以200,得:
$4x + 5y = 1200 \quad (2')$
用消元法解方程组:
将方程(1')乘以4,得:
$4x + 8y = 1560 \quad (3)$
用方程(3)减去方程(2'):
$(4x + 8y) - (4x + 5y) = 1560 - 1200$
$3y = 360$
解得 $y = 120$
将 $y = 120$ 代入方程(1'):
$x + 2×120 = 390$
$x = 390 - 240$
解得 $x = 150$
学校到自然保护区的总距离为 $x + y = 150 + 120 = 270 \, \mathrm{km}$
答:学校距自然保护区 $\boldsymbol{270 \, \mathrm{km}}$。
【答案】
270 km
【知识点】
1. 二元一次方程组的应用
2. 行程问题公式
【点评】
本题是典型的分段行程类方程组应用题,关键在于抓住往返过程中平路、坡路路程不变的特点,利用“时间=路程÷速度”的公式构建等量关系。解方程组时合理运用消元法可简化计算,需要学生清晰梳理行程分段过程,准确列出方程。
【难度系数】
0.6