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3-3-2 行程综合问题.教师版.doc

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行程综合问题 教学目标 1. 运用各种方法解决行程内综合问题。 2. 发现一些综合问题中,行程与其它模块的联系,并解决奥数综合问题。 知识精讲 行程问题是奥数中的一个难点,内容多而杂。而在行程问题中,还有一些尤其复杂的综合问题。它们 大致可以分为两类: 一、 行程内综合,把行程问题中的一些零散的知识点综合在一道题目中,这就是一道行程内综合 题目。例如把环形跑道和猎狗追兔结合在一起,把流水行船和发车间隔结合起来等等。 二、 学科内综合,这种问题就不只是行程问题了,把行程问题和其它知识模块里的思想方法结合 在一起,这种综合性题目的难度也很大,比如行程与策略综合等等。 本讲内容主要就是针对这种综合性题目。虽然题目难度偏大,但是这种题目在杯赛和小升初试题中是 很受“偏爱”的。所以很重要。 模块一、行程内综合 【例 1】 邮递员早晨 7 时出发送一份邮件到对面山里,从邮局开始要走 12 千米上坡路,8 千米下坡路。 他上坡时每小时走 4 千米,下坡时每小时走 5 千米,到达目的地停留 1 小时以后,又从原路返 回,邮递员什么时候可以回到邮局? 【难度】2 星 【考点】变速问题与走停问题 【解析】法一:先求出去的时间,再求出返回的时间,最后转化为时刻。①邮递员到达对面山里需时间: 12÷4+8÷5=4.6(小时);②邮递员返回到邮局共用时间:8÷4+12÷5+1+4.6 =2+2.4+1+4.6 = l0(小时)③ 邮递员回到邮局时的时刻是:7+10-12=5(时).邮递员是下午 5 时回到邮局的。 法二:从整体上考虑,邮递员走了(12+8)千米的上坡路,走了(12+8)千米的下坡路,所以共 用时间为:(12+8)÷4+(12+8)÷5+1=10(小时),邮递员是下午 7+10-12=5(时) 回到邮局的。 【题型】解答 【答案】5 时 【例 2】 小红上山时每走 30 分钟休息 10 分钟,下山时每走 30 分钟休息 5 分钟.已知小红下山的速度是 上山速度的1.5 倍,如果上山用了 3 小时 50 分,那么下山用了多少时间? 【考点】变速问题与走停问题 【解析】上山用了 3 小时 50 分,即 60 3 50   【难度】2 星  230 (分),由 230 【题型】解答 30 10 30   ) 5   ( ,得到上山休息了 5 次, 走 了 230 10 5 180 (分).由120 30    4  ( 分) . 因 为 下 山 的 速 度 是 上 山 的 1.5 倍 , 所 以 下 山 走 了 180 1.5 120    知,下山途中休息了 3 次,所以下山共用120 5 3 135    (分) 2 小时 15 分. 【答案】 2 小时 15 分 【例 3】 已知猫跑 5 步的路程与狗跑 3 步的路程相同;猫跑 7 步的路程与兔跑 5 步的路程相同.而猫跑 3 步的时间与狗跑 5 步的时间相同;猫跑 5 步的时间与兔跑 7 步的时间相同,猫、狗、兔沿着 3-3-2.比例解行程问题.题库 学生版 page 1 of 13
周长为 300 米的圆形跑道,同时同向同地出发.问当它们出发后第一次相遇时各跑了多少路程? 【考点】环形跑道与猎狗追兔 【解析】方法一:由题意,猫与狗的速度之比为 9 : 25 ,猫与兔的速度之比为 25: 49 . 【题型】解答 【难度】5 星 狗追上猫一圈需 设单位时间内猫跑 1 米,则狗跑 25 9 675 4 625 2 兔追上猫一圈需 25 9 49 25 300 300             1 1       米,兔跑 49 25 米. 单位时间, 单位时间. 猫、狗、兔再次相遇的时间,应既是 675 4 的整数倍,又是 625 2 的整数倍. 675 4 与 625 2 的最小公倍数等于两个分数中,分子的最小公倍数除以分母的最大公约数,即    675 625 4 2 ,      675,625   4,2   16875 2  8437.5 . 上式表明,经过 8437.5 个单位时间,猫、狗、兔第一次相遇. 此时,猫跑了 8437.5 米,狗跑了 8437.5  25 9  23437.5 米,兔跑了 8437.5  49 25  16537.5 米. 方法二:根据题意,猫跑 35 步的路程与狗跑 21 步的路程、兔跑 25 步的路程相等;而猫跑 15 步 的时间与狗跑 25 步、兔跑 21 步的时间相同. 所以猫、狗、兔的速度比为 15 25 21 35 21 25 ,它们的最大公约数为 : :    15 25 21 35 21 25 , ,      15,25,21  35,21,25    1 3 5 5 7    , 即设猫的速度为 15 35  1 3 5 5 7     225 ,那么狗的速度为 25 21  1 3 5 5 7     625 ,则兔的速度为 21 25  1 3 5 5 7     441 . 于是狗每跑 300 (625 225)    单位时追上猫; 3 4 兔每跑 300 (441 225)    单位时追上猫. 25 18 而    3 25 , 4 18       3,25 4,18    75 2 ,所以猫、狗、兔跑了 75 2 单位时,三者相遇. 猫跑了 75 225 8437.5   2 【答案】16537.5 米 米,狗跑了 75 625  2  23437.5 米,兔跑了 75 441 16537.5   2 米. 【例 4】 甲、乙两人沿 400 米环形跑道练习跑步,两人同时从跑道的同一地点向相反方向跑去。相遇后 甲比原来速度增加 2 米/秒,乙比原来速度减少 2 米/秒,结果都用 24 秒同时回到原地。 求甲原来的速度。 【考点】环形跑道与变速问题 【解析】因为相遇前后甲,乙的速度和没有改变,如果相遇后两人和跑一圈用 24 秒,则相遇前两人和跑 一圈也用 24 秒。以甲为研究对象,甲以原速 V 跑了 24 秒的路程与以(V +2 )跑了 24 秒的 【难度】3 星 【题型】解答 3-3-2.比例解行程问题.题库 学生版 page 2 of 13
路程之和等于 400 米,24V +24(V +2 )=400 易得 V = 【答案】 17 3 米/秒 17 3 米/秒 【例 5】 环形跑道周长是 500 米,甲、乙两人从起点按顺时针方向同时出发。甲每分跑 120 米,乙每分 跑 100 米,两人都是每跑 200 米停下休息 1 分。甲第一次追上乙需多少分? 【考点】环形跑道与变速问题 【解析】55 分。解:甲比乙多跑 500 米,应比乙多休息 2 次,即 2 分。在甲多休息的 2 分内,乙又跑了 200 米,所以在与甲跑步的相同时间里,甲比乙多跑 500+200=700(米),甲跑步的时间为 700÷ (120-100)=35(分)。共跑了 120×35=4200(米),中间休息了 4200÷200-1= 20(次),即 20 分。所以甲第一次追上乙需 35+20=55(分)。 【题型】解答 【难度】3 星 【答案】55 分 【例 6】 甲、乙两人同时同地同向出发,沿环形跑道匀速跑步.如果出发时乙的速度是甲的 2.5 倍,当乙 第一次追上甲时,甲的速度立即提高 25% ,而乙的速度立即减少 20% ,并且乙第一次追上甲的 地点与第二次追上甲的地点相距 100 米,那么这条环形跑道的周长是 米. A C B 【考点】环形跑道与变速问题 【解析】如图,设跑道周长为 1,出发时甲速为 2,则乙速为 5.假设甲、乙从 A 点同时出发,按逆时针方 向 跑 . 由 于 出 发 时 两 者 的 速 度 比 为 2 : 5 , 乙 追 上 甲 要 比 甲 多 跑 1 圈 , 所 以 此 时 甲 跑 了 1 (5 2) 2   ,乙的速 ;此时双方速度发生变化,甲的速度变为 2 (1 25%) 【题型】解答   2.5  【难度】2 星 度变为 5 (1 20%)  ,此时两者的速度比为 2.5: 4 5:8  ;乙要再追上甲一次,又要比甲多跑 1 4 2 3   ,乙跑了 5 3     ,这个 5 3 5 3  1 (8 5) 5  圈,则此次甲跑了 环形跑道上来看,第一次相遇点跑到第二次相遇点之间的距离,既可能是 5 3 能是 5 3   个周长. 1 3 2 那么,这条环形跑道的周长可能为 100 【答案】 300 米 2 3   米或 150 100   米. 300 1 3 就是甲从第一次相遇点跑到第二次相遇点的路程.从 21   个周长,又可 3 【例 7】 如图所示,甲、乙两人从长为 400 米的圆形跑道的 A 点背向出发跑步。跑道右半部分(粗线部分) 道路比较泥泞,所以两人的速度都将减慢,在正常的跑道上甲、乙速度均为每秒 8 米,而在泥 泞道路上两人的速度均为每秒 4 米。两人一直跑下去,问:他们第 99 次迎面相遇的地方距 A 点 还有 米。 A 【考点】环形跑道与变速问题 【解析】本题中,由于甲、乙两人在正常道路和泥泞道路上的速度都相同,可以发现,如果甲、乙各自绕 着圆形跑道跑一圈,两人在正常道路和泥泞道路上所用的时间分别相同,那么两人所用的总时间 【题型】解答 【难度】2 星 3-3-2.比例解行程问题.题库 学生版 page 3 of 13
也就相同,所以,两人同时出发,跑一圈后同时回到 A 点,即两人在 A 点迎面相遇,然后再从 A 点出发背向而行,可以发现,两人的行程是周期性的,且以一圈为周期. 在第一个周期内,两人同时出发背行而行,所以在回到出发点前肯定有一次迎面相遇,这是两人 第一次迎面相遇,然后回到出发点是第二次迎面相遇;然后再出发,又在同一个相遇点第三次相 遇,再回到出发点是第四次相遇……可见奇数次相遇点都是途中相遇的地点,偶数次相遇点都是 A 点.本题要求的是第 99 次迎面相遇的地点与 A 点的距离,实际上要求的是第一次相遇点与 A 点 的距离. 对于第一次相遇点的位置,需要分段进行考虑:由于在正常道路上的速度较快,所以甲从出发到    米,此时两人相距 100 米,且之间全是泥泞道路,此 跑完正常道路时,乙才跑了 200 8 4 100 时两人速度相同,所以再各跑 50 米可以相遇.所以第一次相遇时乙跑了100 50 150   米,这就 是第一次相遇点与 A 点的距离,也是第 99 次迎面相遇的地点与 A 点的距离. 【答案】150 米 【例 8】 甲、乙二人在同一条椭圆形跑道上作特殊训练:他们同时从同一地点出发,沿相反方向跑,每 人跑完第一圈到达出发点后立即回头加速跑第二圈,跑第一圈时,乙的速度是甲速度的 2/3.甲 跑第二圈时速度比第一圈提高了 1/3;乙跑第二圈时速度提高了 1/5.已知沿跑道看从甲、乙两 人第二次相遇点到第一次相遇点的最短路程是 190 米,那么这条椭圆形跑道长多少米? 【考点】环形跑道与变速问题 【解析】设甲跑第一圈的速度为 3,那么乙跑第一圈的速度为 2,甲跑第二圈的速度为 4,乙跑第二圈的速 【题型】解答 【难度】3 星 度为 12 5 .如下图: 第一次相遇地点逆时针方向距出发点 3 5 在乙接下来跑了 1 3 的跑道长度.有甲回到出发点时,乙才跑了 2 3    圈.所以还剩下 1 2 4 3 跑道的距离时,甲以“4”的速度跑了 1 3 的速度相对而跑,所以乙跑了 1 3 甲以 4 的速度,乙以 12 5 12   5  圈.即第一次相遇点与第二次相遇点相差 3 遇点逆时针方向距出发点 1 8 5 19  40 椭圆形跑道的长度为  米. 12   5  2 3  4     1 8 19 40 190 400 的跑道长度. 的跑道长度,     圈.也就是第二次相 1 8   圈,所以,这条 【答案】 400 米 【例 9】 如图 3-5,正方形 ABCD 是一条环形公路.已知汽车在 AB 上时速是 90 千米,在 BC 上的时速是 120 千米,在 CD 上的时速是 60 千米,在 DA 上的时速是 80 千米.从 CD 上一点 P,同时反向各 发出一辆汽车,它们将在 AB 中点相遇.如果从 PC 的中点 M,同时反向各发出一辆汽车,它们将在 AB 上一点 N 相遇.问 A 至 N 的距离除以 N 至 B 的距离所得到的商是多少? 【考点】环形跑道与变速问题 【解析】如下图,设甲始终顺时针运动,乙始终逆时针运动,并设正方形 ABCD 的边长为单位“1”. 【题型】解答 【难度】2 星 3-3-2.比例解行程问题.题库 学生版 page 4 of 13
 PD DA AO 60 90 有甲从 P 到达 AB 中点 O 所需时间为 1 80 PD 60 乙从 P 到达 AB 中点 O 所需时间为 PD  60 PC BC BO 60 90 120 80     1 120  0.5 90 .  0.5 90 . = 1 80 1 120 PC  60 有甲、乙同时从 P 点出发,则在 AB 的中点 O 相遇,所以有: PD  60 且有 PD=DC-PC=1-PC,代入有 1 所以 PM=MC= 5 16 现在甲、乙同时从 PC 的中点出发,相遇在 N 点,设 AN 的距离为 x . ,解得 PC= 5 8 ,DP= 3 8 PC 60 PC 60 1 120 1 80   . . 有甲从 M 到达 N 点所需时间为 MD DA AN 60 90 80   5 3 8 16  60  1 80  ; x 90  5 16 60 MC CB 60 120   BN 90   1 120  1 x 90 .  1 x 90 ,解得 x  1 32 .即 AN= 1 32 . 乙从 M 到达 N 点所需时间为 3 5 8 16   60 x  有 90 所以 AN÷BN 1  32 1 80   5 16 60 31  32  1 120 1 31 【答案】 1 31 【例 10】一条环形道路,周长为 2 千米.甲、乙、丙 3 人从同一点同时出发,每人环行 2 周.现有自行 车 2 辆,乙和丙骑自行车出发,甲步行出发,中途乙和丙下车步行,把自行车留给其他人骑.已 知甲步行的速度是每小时 5 千米,乙和丙步行的速度是每小时 4 千米,3 人骑车的速度都是每 小时 20 千米.请你设计一种走法,使 3 个人 2 辆车同时到达终点.那么环行 2 周最少要用多少 分钟? 【考点】环形跑道与变速问题 【解析】如果甲、乙、丙均始终骑车,则甲、乙、丙同时到达,单位“1”的路程只需时间 1 20 【题型】解答 【难度】4 星 ;乙、丙情况 类似,所以先只考虑甲、乙,现在甲、乙因为步行较骑车行走单位“1”路程,耽搁的时间比为:    1 5  1 20   :     1 4  1 20     3: 4 而他们需同时出发,同时到达,所以耽搁的时间应相等.于是步行的距离比应为耽搁时间的倒数比, 即为 4:3;因为丙的情形与乙一样,所以甲、乙、丙三者步行距离比为 4:3:3. 因为有 3 人,2 辆自行车,所以,始终有人在步行,甲、乙、丙步行路程和等于环形道路的周长. 于是,甲步行的距离为 2× 所以甲需要时间为( 0.8 5 环形两周的最短时间为 19.2 分钟. =0.8 千米;则骑车的距离为 2×2-0.8=3.2 千米;   )×60=19.2 分钟 4 3 3 3.2 20 4  3-3-2.比例解行程问题.题库 学生版 page 5 of 13
参考方案如下:甲先步行 0.8 千米,再骑车 3.2 千米; 乙先骑车 2.8 千米,再步行 0.6 千米,再骑车 0.6 千米(丙留下的自行车) ; 丙先骑车 3.4 千米,再步行 0.6 千米. 【答案】19.2 分钟 【例 11】 甲、乙两人在 400 米圆形跑道上进行 10000 米比赛.两人从起点同时同向出发,开始时甲的速 度为每秒 8 米,乙的速度为每秒 6 米.当甲每次追上乙以后,甲的速度每秒减少 2 米,乙的速 度每秒减少 0.5 米.这样下去,直到甲发现乙第一次从后面追上自己开始,两人都把自己的速 度每秒增加 O.5 米,直到终点.那么领先者到达终点时,另一人距终点多少米? 【考点】环形跑道与变速问题 【解析】 对于这道题只能详细的分析逐步推算,以获得解答. 【难度】4 星 【题型】解答 先求出当第一次甲追上乙时的详细情况,因为甲乙同向,所以为追击问题. 甲、乙速度差为 8-6=2 米/秒,当甲第一次追上乙时,甲应比乙多跑了一圈 400 米,即甲跑了 400÷2×8=1600 米,乙跑了 400÷2×6=1200 米. 相遇后,甲的速度变为 8-2=6 米/秒,乙的速度变为 6-0.5=5.5 米/秒·显然,甲的速度大于乙,所以 仍是甲超过乙. 当甲第二次追上乙前,甲、乙速度差为 6-5.5=0.5 米/秒,追上乙时,甲应在原基础上再比乙多跑一圈 400 米,于是甲又跑了 400÷0.5×6=4800 米,乙又跑了 400÷0.5×5.5=4400 米. 甲第二次追上乙后,甲的速度变为 6-2=4 米/秒,乙的速度变为 5.5-0.5= 5 米/秒.显然,现在乙的 速度大于甲,所以变为乙超过甲. 当乙追上甲时,甲、乙速度差为 5-4=1 米/秒,乙追上甲时,乙应比甲多跑一圈 400 米,于是甲又跑 了 400÷1×4=1600 米,乙又跑了 400÷1×5=2000 米.。 这时甲的速度变为 4+0.5=4.5 米/秒,乙的速度变为 5+0.5=5.5 米/秒并以这样的速度跑完剩下的全程. 在这过程中甲共跑了 1600+4800+1600=8000 米,乙共跑了 1200+4400+2000=7600 米. 甲还剩下 10000-8000=2000 米的路程,乙还剩下 10000-7600=2400 米的路程. 显然乙先跑完全程,此时甲还剩下 2000 4.5   2400 5.5  400 11  36 4 11 米的路程. 即当领先者到达终点时,另一人距终点 436 11 评注:此题考察了我们的分析问题的能力,也考察了我们对追击这一基本行程问题的熟练程度. 米. 【答案】 436 11 米 【例 12】某人乘坐观光游船沿河流方向从 A 港前行.发现每隔 40 分钟就有一艘货船从后面追上游船,每 隔 20 分钟就会有一艘货船迎面开过.已知 A 、B 两港之间货船发出的间隔时间相同,且船在静 水中速度相同,均是水速的 7 倍.那么货船的发出间隔是____________分钟. 【考点】流水行船与发车间隔 【关键词】数学解题能力展示,高年级组,初试 【解析】设水速为 v ,则船速为 7v ,顺水船速为 8v ,逆水船速为 6v .设货船发出的时间间隔为 t ,则顺 【题型】解答 【难度】4 星 水船距为 8vt ,逆水船距为 6vt .设游船速度为 w ,则有  40 8  vt .解得 28t  20 6  w v  w v      8 vt ,  6 v  v     , 1.4w v    3-3-2.比例解行程问题.题库 学生版 page 6 of 13
【答案】28 模块二、学科内综合 【例 13】甲、乙两辆车从 A 城开往 B 城,速度是 55 于米/小时,上午 10 点,甲车已行的路程是乙车已 行的路程的 5 倍:中午 12 点,甲车已行的路程是乙车已行的路程的 3 倍.问乙车比甲车晚出发 多少小时? 【考点】行程问题与差倍问题 【关键词】希望杯,四年级,二试 【解析】行程与和差倍问题 路程差不变,画图求解 【难度】2 星 【题型】解答 图中粗线是 10 点到 12 点 2 小时走的路程为 1 份,从图中可以看出甲比乙多走 4 份.则乙车比甲 车晚出发 8 小时.(注,此题所求的是时间差,不需要将速度带入.) 【答案】8 小时 【例 14】张明和李军分别从甲、乙两地同时相向而行。张明平均每小时行 5 千米;而李军第一小时行 1 千米,第二小时行 3 千米,第三小时行 5 千米,……(连续奇数)。两人恰好在甲、乙两地的中 点相遇。甲、乙两地相距多少千米? 【难度】2 星 【题型】解答    若干个奇数相加,结果为中间数×个数,而张平走的路程为 5×   (小时),      ,那么两个人分别走了 25 5 5 25 【考点】行程问题与数列综合 【解析】因为李军走的路程为:1 3 5 小时数,所以知道李军走的路程为:1 3 5 7 9 所以路程为: 25 2 50   (千米)。 【答案】 50 千米 【巩固】 甲、乙两个电动玩具车同时从轨道的两端相对而行,甲车每秒行 5 厘米,乙车第一秒行 1 厘米, 第二秒行 2 厘米,第三秒行 3 厘米,……,这样两车相遇时,走的路程相同。则轨道长_____厘 米。 【考点】行程问题与数列综合 【关键词】希望杯,五年级,一试 【解析】路程相同,时间相同,甲乙的平均速度是一样的,1、2、3、4、5、6、7、8、9,乙走了 9 秒, 【题型】填空 【难度】2 星 距离为 1+2+3+4+5+6+7+8+9=45 厘米,轨道长 90 厘米。 【答案】90 厘米 【巩固】 龟兔赛跑,全程 5.2 千米,兔子每小时跑 20 千米,乌龟每小时跑 3 千米.乌龟不停地跑;但兔 子却边跑边玩,它先跑了 1 分钟然后玩 15 分钟,又跑 2 分钟然后玩 15 分钟,再跑 3 分钟然后 玩 15 分钟,…….那么先到达终点的比后到达终点的快多少分钟? 【考点】行程问题之数列综合 【解析】乌龟到达终点所需时间为 5.2÷3×60=104 分钟. 【难度】3 星 【题型】填空 兔子如果不休息,则需要时间 5.2÷20×60=15.6 分钟. 而兔子休息的规律是跑 1、2、3、…分钟后,休息 15 分钟. 因为 15.6=1+2+3+4+5+0.6,所以兔子休息了 5×15=75 分钟,即兔子跑到终点所需时间为 15.6+75=90.6 3-3-2.比例解行程问题.题库 学生版 page 7 of 13
分钟. 显然,兔子先到达,先乌龟 104-90.6=13.4 分钟达到终点. 【答案】兔子先到达,先乌龟 104-90.6=13.4 分钟达到终点 【例 15】科技小组演示自制机器人,若机器人从点 A 向南行走 1.2 米,再向东行走 1 米,接着又向南行 ) 走 1.8 米,再向东行走 2 米,最后又向南行走 1 米到达 B 点,则 B 点与 A 点的距离是( 米。 (A)3 (D)7 【题型】选择 (B)4 (C)5 【难度】2 星 【考点】行程问题与几何综合 【关键词】华杯赛,初赛 【解析】 C 【答案】 C 【例 16】两条公路成十字交叉,甲从十字路口南 1200 米处向北直行,乙从十字路口处向东直行。甲、乙 同时出发 10 分后,两人与十字路口的距离相等,出发后 100 分,两人与十字路口的距离再次相 等,此时他们距十字路口多少米? 【难度】2 星 【考点】行程问题与几何综合 【关键词】希望杯,六年级,二试 【解析】5400 米。解:如右图所示,出发后 10 分两人与十字路口距离相等,相当于两人相距 1200 米,10 分后相遇,两人的速度和为 1200÷10=120(米).出发后 100 分两人再次与十字路口距离相等,相 当于两人相距 1200 米,100 分后甲追上乙。由此推知两人的速度差为 1200÷100=12(米)。乙每 分行(120-12)÷2=54(米),出发 100 分后距十字路口 5400 米。 【题型】解答 【答案】5400 米 【例 17】如图 6,迷宫的两个入口处各有一个正方形(甲)机器人和一个圆形机器人(乙),甲的边长和 乙的直径都等于迷宫入口的宽度。甲和乙的速度相同,同时出发,则首先到达迷宫中心(☆) 处的是 。 入口 乙 ☆ 甲 入口 【考点】行程问题与几何综合 【关键词】希望杯,六年级,一试 【难度】2 星 【题型】解答 【解析】甲、乙两机器人走的路程就是正方形,和圆的中心所走的路程,他们走的直线路程都相等,只是 在拐弯时圆能滚动,如左下图可以由实线位置滚动到虚线位置,这样正方形中心在拐弯时走的是 折线部分,圆的中心在拐弯时走的是弧线部分,如右下图,所以是乙先到达 3-3-2.比例解行程问题.题库 学生版 page 8 of 13
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