牛吃草問題是小學(xué)奧數(shù)的一類難題,記得在某本書上看到過:“牛吃草問題就是追及問題,牛吃草問題就是工程問題。”對于前半句很好理解,給孩子講的時候,也是按追及問題的思路來講的。而對于后半句,直到上周才算明白。 例1 小軍家的一片牧場上長滿了草,每天草都在勻速生長,這片牧場可供10頭牛吃20天,可供12頭牛吃15天。如果小軍家養(yǎng)了24頭牛,可以吃幾天? 草速:(10×20-12×15)÷(20-15)=4 老草(路程差): 根據(jù):路程差=速度差×追及時間 (10-4)×20=120 或 (12-4)×15=120 追及時間=路程差÷速度差: 120÷(24-4)=6(天) 例2 一個牧場可供58頭牛吃7天,或者可供50頭牛吃9天。假設(shè)草的生長量每天相等,每頭牛的吃草量也相等,那么,可供多少頭牛吃6天? 草速:(50×9-58×7)÷(9-7)=22 老草(路程差): (50-22)×9=252 或 (58-22)×7=252 求幾頭牛就是求牛速,牛速=路程差÷追及時間+草速 252÷6+22=64(頭) 現(xiàn)在回頭看看仁華學(xué)校課本那道題吧! 例3 一個水池,底部安有一個常開的排水管,上部安有若干個同樣粗細(xì)的進(jìn)水管,當(dāng)打開4個進(jìn)水管時需要5小時才能注滿水池;當(dāng)打開2個進(jìn)水管時,需要15小時才能注滿水池;現(xiàn)在需要在2小時內(nèi)將水池注滿,那么至少要打開多少個進(jìn)水管? 分析 本題沒給出排水管的排水速度,因此必須找出排水管與進(jìn)水管之間的數(shù)量關(guān)系,才能確定至少要打開多少個進(jìn)水管. 解:本題是具有實際意義的工程問題,因沒給出注水速度和排水速度,故需引入?yún)?shù).設(shè)每個進(jìn)水管1小時注水量為a,排水管1小時排水量為b,根據(jù)水池的容量不變,我們得方程(4a-b)×5=(2a-b)×15,化簡,得: 4a-b=6a-3b,即a=b. 這就是說,每個進(jìn)水管1小時的注水量等于排水管1小時的排水量. 再設(shè)2小時注滿水池需要打開x個進(jìn)水管,根據(jù)水池的容量列方程,得 (xa-a)×2=(2a-a)×15, 化簡,得 2ax-2a=15a, 即 2xa=17a.(a≠0) 所以x=8.5 因此至少要打開9個進(jìn)水管,才能在2小時內(nèi)將水池注滿. 注意:x=8.5,這里若開8個水管達(dá)不到2小時內(nèi)將水池注滿的要求;開8.5個水管不切實際.因此至少開9個進(jìn)水管才行. 以上是書中給出的解法,考慮到此解法不適合給小學(xué)孩子講,所以把此題當(dāng)作牛吃草問題來講的. 把進(jìn)水管看成"牛",排水管看成"草",滿池水就是“老草” 排水管速:(2×15-4×5)÷(15-5)=1 滿池水(路程差): (2-1)×15=15 或 (4-1)×5=15 幾個進(jìn)水管:15÷2+1=8.5(個) 我和學(xué)生都有個好習(xí)慣,解完一道題后要反思,這道題既然是工程問題,那么,可不可以用工程問題的解法來做呢?之后在課堂上當(dāng)時做了嘗試,結(jié)果答案是肯定的! 當(dāng)打開4個進(jìn)水管時,需要5小時才能注滿水池,那么4個進(jìn)水管和1個排水管的效率就是1/5。 當(dāng)打開2個進(jìn)水管時,需要15小時才能注滿水池,那么2個進(jìn)水管和1個排水管的效率就是1/15。 兩者之間差了(4-2=)2個進(jìn)水管的效率,于是1個進(jìn)水管的效率是: (1/5-1/15)÷(4-2)=1/15 1個排水管的效率是: 4×1/15-1/5=1/15 或者 2×1/15-1/15=1/15 現(xiàn)在需要在2小時內(nèi)將水池注滿,那么至少要打開多少個進(jìn)水管? (1/2+1/15)÷1/15=8.5(個) 讓我們用這個方法驗證一下例2吧 例2 一個牧場可供58頭牛吃7天,或者可供50頭牛吃9天。假設(shè)草的生長量每天相等,每頭牛的吃草量也相等,那么,可供多少頭牛吃6天? 牛速:(1/7-1/9)÷(58-50)=1/252 草速: 58×1/252-1/7=11/126 或者 50×1/252-1/9=11/126 多少頭牛:(1/6+11/126)÷1/252=64(頭) 怎么樣?明白了嗎? (1)草的生長速度=對應(yīng)的牛頭數(shù)×吃的較多天數(shù)-相應(yīng)的牛頭數(shù)×吃的較少天數(shù)÷(吃的較多天數(shù)-吃的較少天數(shù)); (2)原有草量=牛頭數(shù)×吃的天數(shù)-草的生長速度×吃的天數(shù);` (3)吃的天數(shù)=原有草量÷(牛頭數(shù)-草的生長速度); (4)牛頭數(shù)=原有草量÷吃的天數(shù)+草的生長速度。 牛吃草問題核心公式 【熟記】 牛吃草問題的核心公式:草場草量=(牛數(shù)-每天長草量)×天數(shù),通常設(shè)每天長草量為x 基礎(chǔ)題型演練 【例1】 有一塊牧場,可供10頭牛吃20天;15頭牛吃10天;則它可供25頭牛吃?天 【解答】 根據(jù)核心公式:(10-x)×20=(15-x)×10=(25-x)×? (10-x)×20=(15-x)×10→x=5 將x=5代入,?=5 【例2】 有一塊牧場,可供10頭牛吃20天;15頭牛吃10天;則它可供?頭牛吃4天 【解答】 根據(jù)核心公式:(10-x)×20=(15-x)×10=(?-x)×4 (10-x)×20=(15-x)×10→x=5 將x=5代入,?=30 較為復(fù)雜的情形 【例3】22頭牛吃33公畝牧場的草,54天可以吃盡; 17頭牛吃28公畝牧場的草,84天可以吃盡; ?頭牛吃40公畝牧場的草,24天可以吃盡? A.50 B.46 C.38 D.35 【解答】 設(shè)每公畝牧場每天新長出來的草可供x頭牛吃1天,每公畝牧草量為y 根據(jù)核心公式:33y=(22-33x)×54→y=( 2- 3x)×18=36-54x 28y=(17-28x)×84→y=(17-28x)× 3=51-84x 40y=(?-40x)×24 36-54x=51-84x→x=1/2→y=9 40×9=(?-20)×24→?=35 其它情形 漏水問題,排隊等候問題...等均可看作這種問題。 剩余定理問題: 例1:一個數(shù)被3除余1,被4除余2,被5除余4,這個數(shù)最小是幾? 題中3、4、5三個數(shù)兩兩互質(zhì)。 則〔4,5〕=20;〔3,5〕=15;〔3,4〕=12;〔3,4,5〕=60。 為了使20被3除余1,用20×2=40; 使15被4除余1,用15×3=45; 使12被5除余1,用12×3=36。 然后,40×1+45×2+36×4=274, 因為,274>60,所以,274-60×4=34,就是所求的數(shù)。 例2:一個數(shù)被3除余2,被7除余4,被8除余5,這個數(shù)最小是幾? 題中3、7、8三個數(shù)兩兩互質(zhì)。 則〔7,8〕=56;〔3,8〕=24;〔3,7〕=21;〔3,7,8〕=168。 為了使56被3除余1,用56×2=112; 使24被7除余1,用24×5=120。 使21被8除余1,用21×5=105; 然后,112×2+120×4+105×5=1229, 因為,1229>168,所以,1229-168×7=53,就是所求的數(shù)。 例3:一個數(shù)除以5余4,除以8余3,除以11余2,求滿足條件的最小的自然數(shù)。 題中5、8、11三個數(shù)兩兩互質(zhì)。 則〔8,11〕=88;〔5,11〕=55;〔5,8〕=40;〔5,8,11〕=440。 為了使88被5除余1,用88×2=176; 使55被8除余1,用55×7=385; 使40被11除余1,用40×8=320。 然后,176×4+385×3+320×2=2499, 因為,2499>440,所以,2499-440×5=299,就是所求的數(shù)。 例4:有一個年級的同學(xué),每9人一排多5人,每7人一排多1人,每5人一排多2人, 這個年級至少有多少人? 題中9、7、5三個數(shù)兩兩互質(zhì)。 則〔7,5〕=35;〔9,5〕=45;〔9,7〕=63;〔9,7,5〕=315。 為了使35被9除余1,用35×8=280; 使45被7除余1,用45×5=225; 使63被5除余1,用63×2=126。 然后,280×5+225×1+126×2=1877, 因為,1877>315,所以,1877-315×5=302,就是所求的數(shù)。 例5:有一個年級的同學(xué),每9人一排多6人,每7人一排多2人,每5人一排多3人,問這個年級至少有多少人? 題中9、7、5三個數(shù)兩兩互質(zhì)。 則〔7,5〕=35;〔9,5〕=45;〔9,7〕=63;〔9,7,5〕=315。 為了使35被9除余1,用35×8=280; 使45被7除余1,用45×5=225; 使63被5除余1,用63×2=126。 然后,280×6+225×2+126×3=2508, 因為,2508>315,所以,2508-315×7=303,就是所求的數(shù)。 (例5與例4的除數(shù)相同,那么各個余數(shù)要乘的“數(shù)”也分別相同,所不同的就是最后兩步。)
練習(xí)
1、 一片青草地,每天都勻速長出青草,這片青草可供27頭牛吃6周,或供23頭牛吃9周,那么這片草地可供21頭牛吃幾周? 2、 一片青草地,草每天均勻生長,如果可供24頭牛吃6天,20頭牛吃10天,那么可供19頭牛吃多少天? 3、 24頭牛6天可以將一片牧草吃完,21頭牛 8天也可以將這片牧草吃完,如果每天草的增長量相等,要使這片牧草永遠(yuǎn)吃不完,至多放幾頭牛吃這片牧草? 4、 因天氣漸冷,牧場上的草以固定的速度減少,已知牧場上的草可供33頭牛吃5天,或可供24頭牛吃6天,照此計算,這個牧場可供多少頭牛吃10天? 5、 一塊牧場的草夠12頭牛吃12天,或15頭牛吃8天,如果在全部時間內(nèi)青草能均勻生長,那么,這塊牧場6天能養(yǎng)活多少頭牛? 6、 一塊草地,每天生長的速度相同,現(xiàn)在在這片牧場可供16頭牛吃20天,或者供80只羊吃12天,如果一頭牛一天吃的草量等于4只羊一天的吃草量,那么10頭牛與60只羊一起吃可以吃多少天? 7、 有一池泉,泉底不斷涌出泉水,且每小時涌出的泉水一樣多,如果用8部抽水機10小時能把全池泉水抽干,如果用12部抽水機6小時能把全池泉水抽干,那么14部抽水機多少小時能把全池泉水抽干? 8、 假設(shè)地球上新生的資源的增長速度是一定的,照此計算,地球上的資源可供110億人生活90年或可供90億人生活210年,為使人類能夠不斷繁衍,那么地球最多能養(yǎng)活多少億人? 9、 快中慢三車同時從A地出發(fā),追趕一輛自行車,它們的速度分別是每小時24千米,每小時20千米和每小時19千米,快車追上自行車用了6小時,中車追上自行車用了10小時,慢車追上自行車用多少小時? 10商場的自動扶梯以均勻的速度由下往上行駛著,兄妹倆從扶梯上樓,兄每分鐘走20級,妹每分鐘走15級,結(jié)果兄5分鐘到達(dá)樓上,妹6分鐘到達(dá)樓上,問該自動扶梯共有多少級(可見)? 11某車站在檢票前若干分鐘就開始排隊,設(shè)每分鐘來的旅客人數(shù)一樣多,從開始檢票到等候檢票的隊伍消失,若同時開4個檢票口需30分鐘;同時開5個檢票口需要20分鐘,買來同時開7個檢票口需要多少分鐘?為了使15分鐘內(nèi)檢票隊伍消失,至少需要開多少個檢票口? |
|