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專(zhuān)題一 牛吃草問(wèn)題趣談
牛吃草問(wèn)題是經(jīng)典的奧數(shù)題型之一,這里我只介紹一些比較淺顯的牛吃草問(wèn)題,給大家開(kāi)拓一下思維,首先,先介紹一下這類(lèi)問(wèn)題的背景,大家看知識(shí)要點(diǎn)
知識(shí)要點(diǎn)
一、定義
偉大的科學(xué)家牛頓著的《普通算術(shù)》一書(shū)中有這樣一道題:“12頭牛4周吃牧草3格爾,同樣的牧草,21頭牛9周吃10格爾。問(wèn)24格爾牧草多少牛吃18周吃完?!保ǜ駹枴翀?chǎng)面積單位),以后人們稱(chēng)這類(lèi)問(wèn)題為“牛頓問(wèn)題”的牛吃草問(wèn)題。
這類(lèi)問(wèn)題難在哪呢?大家看看它的特點(diǎn)
二、特點(diǎn)
2、在“牛吃草”問(wèn)題中,因?yàn)椴菝刻於荚谏L(zhǎng),草的數(shù)量在不斷變化,也就是說(shuō)這類(lèi)問(wèn)題的工作總量是不固定的,一直在均勻變化。
難嗎?難什么啊,一點(diǎn)都不難,只要掌握了方法,以后這樣的題就都會(huì)了,來(lái),看看這例題
典例評(píng)析
例1 牧場(chǎng)上長(zhǎng)滿牧草,每天都勻速生長(zhǎng)。這片牧場(chǎng)可供27頭牛吃6天或23頭牛吃9天。問(wèn)可供21頭牛吃幾天?
【分析】這片牧場(chǎng)上的牧草的數(shù)量每天在變化。解題的關(guān)鍵應(yīng)找到不變量——即原來(lái)的牧草數(shù)量。因?yàn)榭偛萘靠梢苑殖蓛刹糠郑涸械牟菖c新長(zhǎng)出的草。新長(zhǎng)出的草雖然在變,但應(yīng)注意到它是勻速生長(zhǎng)的,因而這片牧場(chǎng)每天新長(zhǎng)出飛草的數(shù)量也是不變的。
從這道題我們看到,草每天在長(zhǎng),牛每天在吃,都是在變
3、化的,但是也有不變的,都是什么不變啊?草是以勻速生長(zhǎng)的,也就是說(shuō)每天長(zhǎng)的草是不變的;,同樣,每天牛吃草的量也是不變的,對(duì)吧?這就是我們解題的關(guān)鍵。這里因?yàn)槲粗獢?shù)很多,我教大家一種巧妙的設(shè)未知數(shù)的方法,叫做設(shè)“1”法。我們?cè)O(shè)牛每天吃草的數(shù)量為1份,具體1份是多少我們不知道,也不用管它,設(shè)草每天增長(zhǎng)的數(shù)量是a份,設(shè)原來(lái)的草的數(shù)量為b份,那么我們可以列方程了:27*6=b+6a;23*9=b+9a
【思考1】一片草地,每天都勻速長(zhǎng)出青草,如果可供24頭牛吃6天,或20頭牛吃10天,那么可供18頭牛吃幾天?
15天.設(shè)1頭牛1天吃的草為1份。則每天新生的草量是(20×10-24×6)÷
(10-
4、6)=14份,原來(lái)的草量是(24-14)×6=60份。可供18頭牛吃60÷(18-14)=15天
例2 因天氣寒冷,牧場(chǎng)上的草不僅不生長(zhǎng),反而每天以均勻的速度在減少。已知牧場(chǎng)上的草可供33頭牛吃5天,可供24頭牛吃6天,照此計(jì)算,這個(gè)牧場(chǎng)可供多少頭牛吃10天?
【分析】與例1不同的是,不但沒(méi)有新長(zhǎng)出的草,而且原有的草還在勻速減少,但是,我們同樣可以用類(lèi)似的方法求出每天減少的草量和原來(lái)的草的總量
【思考2】由于天氣逐漸變冷,牧場(chǎng)上的草每天以固定的速度在減少,經(jīng)計(jì)算,牧場(chǎng)上的草可供20頭牛 吃5天,或可供16頭牛吃6天。那么,可供11頭牛吃幾天?
8天,設(shè)一頭牛一天吃的草量為一份。牧場(chǎng)每天
5、減少的草量:(20×5-16×6)÷(6-5)=4份,原來(lái)的草量:(20+4)× 5=120份,可供11頭牛吃120÷(11+4)=8天。
總結(jié):想辦法從變化中找到不變的量。牧場(chǎng)上原有的草是不變的,新長(zhǎng)出的草雖然在變化,但是因?yàn)槭莿蛩偕L(zhǎng),所以每天新長(zhǎng)出的草量也是不變的。正確計(jì)算草地上原有的草及每天新長(zhǎng)出的草,問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。
知識(shí)衍變
牛吃草基本問(wèn)題就先介紹到這,希望大家掌握這種方法,以后出現(xiàn)樣吃草問(wèn)題,驢吃草問(wèn)題也知道怎么做,甚至,以下這些問(wèn)題都可以應(yīng)用牛吃草問(wèn)題解決方法
例3 自動(dòng)扶梯以均勻速度由下往上行駛,小明和小麗從扶梯上樓,已知小明每分鐘走25級(jí)臺(tái)階,小麗每分鐘走20級(jí)臺(tái)
6、階,結(jié)果小明用了5分鐘,小麗用了6分鐘分別到達(dá)樓上。該扶梯共有多少級(jí)臺(tái)階?
【分析】在這道題中,“總的草量”變成了“扶梯的臺(tái)階總級(jí)數(shù)”,“草”變成了“臺(tái)階”,“?!弊兂闪恕八俣取?所以也可以看成是“牛吃草”問(wèn)題來(lái)解答。
【思考3】?jī)芍晃伵M瑫r(shí)從一口井的井頂爬向井底。白天往下爬,兩只蝸牛的爬行速度是不同的,一只每天爬行20分米,另一只每天爬行15分米。黑夜往下滑,兩只蝸牛滑行的速度卻是相同的,結(jié)果一只蝸牛恰好用了5個(gè)晝夜到達(dá)井底,另一只恰好用了6個(gè)晝夜到達(dá)井底。那么,井深多少米?
大家說(shuō)這里什么是牛?什么是草?都什么是不變的?
15米。
蝸牛每夜下降:(20×5-15×6)÷(6-5)
7、=10分米
所以井深:(20+10)×5=150分米=15米
例4 一條船有一個(gè)漏洞,水以均勻的速度漏進(jìn)船內(nèi),待發(fā)現(xiàn)時(shí)船艙內(nèi)已進(jìn)了一些水。如果用12人舀水,3小時(shí)舀完。如果只有5個(gè)人舀水,要10小時(shí)才能舀完。現(xiàn)在要想在2小時(shí)舀完,需要多少人?
【分析】典型的“牛吃草”問(wèn)題,找出“牛”和“草”是解題的關(guān)鍵
【思考4】一個(gè)水池,池底有泉水不斷涌出,用10部抽水機(jī)20小時(shí)可以把水抽干,用15部相同的抽水機(jī)10小時(shí)可把水抽干。那么用25部這樣的抽水機(jī)多少小時(shí)可以把水抽干?
5小時(shí)。設(shè)一臺(tái)抽水機(jī)一小時(shí)抽水一份。則每小時(shí)涌出的水量是:(20×10-15×10)÷(20-10)=5份,池內(nèi)原有的水
8、是:(10-5)×20=100份.所以,用25部抽水機(jī)需要:100÷(25-5)=5小時(shí)
思維拓展
例5 有一牧場(chǎng)長(zhǎng)滿牧草,牧草每天勻速生長(zhǎng),這個(gè)牧場(chǎng)可供17頭牛吃30天,可供19頭牛吃24天,現(xiàn)在有若干頭牛在吃草,6天后,4頭牛死亡,余下的牛吃了2天將草吃完,問(wèn)原來(lái)有牛多少頭?
【分析】“牛吃草”問(wèn)題的特點(diǎn)是隨時(shí)間的增長(zhǎng),所研究的量也等量地增加。解答時(shí),要抓住這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,也就是要求出原來(lái)的量和每天增加的量各是多少。
【思考5】一個(gè)牧場(chǎng)上的青草每天都勻速生長(zhǎng)。這片青草可供27頭牛吃6天,或供23頭牛吃9天,現(xiàn)有一群牛吃了4天后賣(mài)掉2頭,余下的牛又吃了4天將草吃完。這群牛原來(lái)有多少頭?
9、
25頭。設(shè)每頭牛每天的吃草量為1份。每天新生的草量為:(23×9-27×6)÷(20-10)=15份,原有的草量為(27-15)×6=72份。如兩頭牛不賣(mài)掉,這群牛在4+4=8天內(nèi)吃草量72+15×8+2×4=200份。所以這群牛原來(lái)有200÷8=25頭
例6 有三塊草地,面積分別為5公頃,6公頃和8公頃。每塊地每公頃的草量相同而且長(zhǎng)的一樣快,第一塊草地可供11頭牛吃10天,第二塊草地可供12頭牛吃14天。第三塊草地可供19頭牛吃多少天?
【分析】由題目可知,這是三塊面積不同的草地,為了解決這個(gè)問(wèn)題,首先要將這三塊草地的面積統(tǒng)一起來(lái)。
鞏固練習(xí)
1.一塊牧場(chǎng)長(zhǎng)滿了草,每天均勻生長(zhǎng)。
10、這塊牧場(chǎng)的草可供10頭牛吃40天,供15頭牛吃20天。可供25頭牛吃__天。 ( )
A. 10 B. 5 C. 20
A 假設(shè)1頭牛1天吃草的量為1份。每天新生的草量為:(10×40-15×20)÷(40-20)=5(份)。那么愿草量為:10×40-40×5=200(份),安排5頭牛專(zhuān)門(mén)吃每天新長(zhǎng)出來(lái)的草,這塊牧場(chǎng)可供25頭牛吃:200÷(25-5)=10(天)。
2.一塊草地上的草以均勻的速度生長(zhǎng),如果20只羊5天可以將草地上的草和新長(zhǎng)出的草全部吃光,而14只羊則要10天吃光。那么想用4天的時(shí)間,把這塊草地的草吃
11、光,需要__只羊。 ( )
A. 22 B. 23 C. 24
B假設(shè)1只羊1天吃草的量為1份。每天新生草量是:(14×10-20×5)÷(10-5)=8(份)原草量是:20×5-8×5=60(份)安排8只羊?qū)iT(mén)吃每天新長(zhǎng)出來(lái)的草,4天時(shí)間吃光這塊草地共需羊:60÷4+8=23(只)
3.畫(huà)展9時(shí)開(kāi)門(mén),但早有人來(lái)排隊(duì)等候入場(chǎng)。從第一個(gè)觀眾來(lái)到時(shí)起,每分鐘來(lái)的觀眾人數(shù)一樣多。如果開(kāi)3個(gè)入場(chǎng)口,9點(diǎn)9分就不再有人排隊(duì)了,那么第一個(gè)觀眾到達(dá)的時(shí)間是8點(diǎn)__分。
12、 ( )
A. 10 B. 12 C. 15
C假設(shè)每個(gè)人口每分鐘進(jìn)入的觀眾量是1份。
每分鐘來(lái)的觀眾人數(shù)為(3×9-5×5)÷(9-5)=0.5(份)
到9時(shí)止,已來(lái)的觀眾人數(shù)為:3×9-0.5×9=22.5(份)
第一個(gè)觀眾來(lái)到時(shí)比9時(shí)提前了:22.5÷0.5=45(分)
所以第一個(gè)觀眾到達(dá)的時(shí)間是9時(shí)-45分=8時(shí)15分。
4. 經(jīng)測(cè)算,地球上的資源可供100億人生活100年,或 可供80億人生活300年。假設(shè)地球新生成的資源增長(zhǎng)速度是一樣的。那么,為了滿足人類(lèi)不斷發(fā)展的要求,地球最多只能養(yǎng)活(
13、 )億人。
70 設(shè)1億人1年所消耗的資源為1份
那么地球上每年新生成的資源量為:(80×300-100×100)÷(300-100)=70(份)
只有當(dāng)?shù)厍蛎磕晷律Y源不少于消耗點(diǎn)的資源時(shí),地球上的資源才不至于逐漸減少,才能滿足人類(lèi)不斷發(fā)展的需要。所以地球最多只能養(yǎng)活:70÷1=70(億人)
5. 快、中、慢三車(chē)同時(shí)從A地出發(fā),追趕一輛正在行駛的自行車(chē)。三車(chē)的速度分別是每小時(shí)24千米、20千米、19千米。快車(chē)追上自行車(chē)用了6小時(shí),中車(chē)追上自行車(chē)用了10小時(shí),慢車(chē)追上自行車(chē)用( )小時(shí)。
12 自行車(chē)的速度是:(20×10-24×6)÷(10-6)=14(千米/小時(shí))
14、
三車(chē)出發(fā)時(shí)自行車(chē)距A地:(24-14)×6==60(千米)
慢車(chē)追上自行車(chē)所用的時(shí)間為:60÷(19-14)=12(小時(shí))
6. 一水池中原有一些水,裝有一根進(jìn)水管,若干根抽水管。進(jìn)水管不斷進(jìn)水,若用24根抽水管抽水,6小時(shí)可以把池中的水抽干,那么用16根抽水管,( )小時(shí)可將可將水池中的水抽干。
18 設(shè)1根抽水管每小時(shí)抽水量為1份。
(1)進(jìn)水管每小時(shí)卸貨量是:(21×8-24×6)÷(8-6)=12(份)
(2)水池中原有的水量為:21×8-12×8=72(份)
(3)16根抽水管,要將水池中的水全部抽干需:72÷(16-12)=18(小時(shí))
7. 某碼頭
15、剖不斷有貨輪卸下貨物,又不斷用汽車(chē)把貨物運(yùn)走,如用9輛汽車(chē),12小時(shí)可以把它們運(yùn)完,如果用8輛汽車(chē),16小時(shí)可以把它們運(yùn)完。如果開(kāi)始只用3輛汽車(chē),10小時(shí)后增加若干輛,再過(guò)4小時(shí)也能運(yùn)完,那么后來(lái)增加的汽車(chē)是( )輛。
19 設(shè)每?jī)善?chē)每小時(shí)運(yùn)的貨物為1份。
(1)進(jìn)水管每小時(shí)的進(jìn)水量為:(8×16-9×12)÷(16-12)=5(份)
(2)碼頭原有貨物量是:9×12-12×5=48(份)
(3)3輛汽車(chē)運(yùn)10小時(shí)后還有貨物量是:48+(5-3)×10=68(份)
(4)后來(lái)增加的汽車(chē)輛數(shù)是:(68+4×5)÷4-3=19(輛)
8.有一片草地,每天都在勻速生長(zhǎng),這片
16、草可供16頭牛吃20天,可供80只羊吃12天。如果一頭牛的吃草量等于4只羊的吃草量,那么10頭牛與60只羊一起吃可以吃多少天?
8天
(1)按牛的吃草量來(lái)計(jì)算,80只羊相當(dāng)于80÷4=20(頭)牛。
(2)設(shè)1頭牛1天的吃草量為1份。
(3)先求出這片草地每天新生長(zhǎng)的草量:(16×20-20×12)÷(20-12)=10(份)
(4)再求出草地上原有的草量:16×20-10×20=120(份)
(5)最后求出10頭牛與60只羊一起吃的天數(shù):120÷(10+60÷4-10)=8(天)
9. 某水庫(kù)建有10個(gè)泄洪閘,現(xiàn)在水庫(kù)的水位已經(jīng)超過(guò)安全警戒線,上游的河水還在按一不變的速度增加
17、。為了防洪,需開(kāi)閘泄洪。假設(shè)每個(gè)閘門(mén)泄洪的速度相同,經(jīng)測(cè)算,若打開(kāi)一個(gè)泄洪閘,30小時(shí)水位降到安全線,若打開(kāi)兩個(gè)泄洪閘,10小時(shí)水位降到安全線。現(xiàn)在抗洪指揮部要求在5.5小時(shí)內(nèi)使水位降到安全線,問(wèn):至少要同時(shí)打開(kāi)幾個(gè)閘門(mén)?
4個(gè) 設(shè)1個(gè)泄洪閘1小時(shí)的泄水量為1份。
(1)水庫(kù)中每小時(shí)增加的上游河水量:(1×30-2×10)÷(30-10)=0.5(份)
(2)水庫(kù)中原有的超過(guò)安全線的水量為:1×30-0.5×30=15(份)
(3)在5.5小時(shí)內(nèi)共要泄出的水量是:15+0.5×5.5=17.75(份)
(4)至少要開(kāi)的閘門(mén)個(gè)數(shù)為:17.75÷5.5≈4(個(gè))(采用“進(jìn)1”法取值)
10. 現(xiàn)有速度不變的甲、乙兩車(chē),如果甲車(chē)以現(xiàn)在速度的2倍去追乙車(chē),5小時(shí)后能追上,如果甲車(chē)以現(xiàn)在的速度去追乙車(chē),3小時(shí)后能追上。那么甲車(chē)以現(xiàn)在的速度去追,幾小時(shí)后能追上乙車(chē)?
15小時(shí)
設(shè)甲車(chē)現(xiàn)在的速度為每小時(shí)行單位“1”,那么乙車(chē)的速度為:
(2×5-3×3)÷(5-3)=0.5
乙車(chē)原來(lái)與甲車(chē)的距離為:
2×5-0.5×5=7.5
所以甲車(chē)以現(xiàn)在的速度去追,追及的時(shí)間為:
7.5÷(1-0.5)=15(小時(shí))
小學(xué)六年級(jí)奧數(shù) 第 - 4 - 頁(yè) 共 4 頁(yè)