智合教育……暑期蓝天行动
(3)徐师傅与电工下棋互有胜负; (4)陈师傅比钳工下得好。
问:徐、王、陈、赵四位师傅各从事什么工种?
徐是车工,王是钳工,陈是电工,赵是木工。
解:提示:由(2)(3)(1)可画出右表:
(七) 牛吃草
牛吃草问题又称为消长问题或牛顿牧场,是17世纪英国伟大的科学家牛顿提出来的。典型牛吃草问题的条件是假设草的生长速度固定不变,不同头数的牛吃光同一片草地所需的天数各不相同,求若干头牛吃这片草地可以吃多少天。
由于吃的天数不同,草又是天天在生长的,所以草的存量随牛吃的天数不断地变化。解决牛吃草问题重点是要想办法从变化中找到不变量。牧场上原有的草是不变的,新长的草虽然在变化,但由于是匀速生长,所以每天新长出的草量应该是不变的。这类问题常用到四个基本公式,分别是:
(1)草的生长速度=(对应的牛头数×吃的较多天数-相应的牛头数×吃的较少天数)÷(吃的较多天数-吃的较少天数);
(2)原有草量=牛头数×吃的天数-草的生长速度×吃的天数; (3)吃的天数=原有草量÷(牛头数-草的生长速度); (4)牛头数=原有草量÷吃的天数+草的生长速度。
这四个公式是解决牛吃草问题的基础。一般设每头牛每天吃草量不变,设为\,解题关键是弄清楚已知条件,进行对比分析,从而求出每日新长草的数量,再求出草地里原有草的数量,进而解答题总所求的问题。
一、例题与方法指导
例1.
青青一牧场
青青一牧场,牧草喂牛羊;放牛二十七,六周全吃光。 改养廿三只,九周走他方;若养二十一,可作几周粮?
- 25 -
智合教育……暑期蓝天行动
(注:“廿”的读音与“念”相同。“廿”即二十之意。)
【解说】这道诗题,是依据闻名于世界的“牛顿牛吃草问题”编写的。牛顿是英国人,他的种种事迹早已闻名于世,这里不赘述。他曾写过一本书,名叫《普遍的算术》,“牛吃草问题”就编写在这本书中。书中的这道题目翻译过来是:
一牧场长满青草,27头牛6个星期可以吃完,或者23头牛9个星期可以吃完。若是21头牛,要几个星期才可以吃完?(注:牧场的草是不断生长的。)
解答这一问题,首先必须注意牧场里的草是不断生长增多的,而并非一个固定不变的数值。这虽然大大地增加了解题的难度,但我们不要害怕。只要依据下面的思路,就一定会找到问题的答案。
思路导航:
因为27头6星期草料=(27×6=)162头一星期草料 23头9星期草料=(23×9=)207头一星期草料
而这一牧场6星期吃完与9星期吃完,草料数量要相差207—162=45(头牛吃一星期的草料)
这多出的草料,便是 9—6=3(个星期之内新长出的草料) 所以,一个星期新长出的草料便是
45÷3=15(头牛吃一星期的草料) 进而可知,这牧场最初的草料数量就是
(27—15)×6=72(头牛吃一个星期的草料) 现在,有21头牛来吃这牧场里的草,其中必须拿出15头牛来吃每个星期新长出来的草料,这就只剩下:21-15=6(头牛)
去吃最初已经长成的草料了。所以,21头牛来吃这牧场的草料,全部吃光所需要的时间就是
72÷6=12(个星期) 列成综合算式,就是:
[27-(23×9—27×6)÷(9—6)]×6÷[21-(23×9—27×6)÷(9—6)] =[27-45÷3]×6÷[21-45÷3] =12×6÷6 =12(个星期)
答:21头牛要12个星期才可以吃完。
例2. 一个牧场长满青草,牛在吃草而草又在不断生长,已知牛27头,6天把草吃尽,同样一片牧场,牛23头,9天把草吃尽。如果有牛21头,几天能把草吃尽? 摘录条件:
27头 6天 原有草+6天生长草 23头 9天 原有草+9天生长草 21头 ?天 原有草+?天生长草
- 26 -
智合教育……暑期蓝天行动
解答这类问题关键是要抓住牧场青草总量的变化。设1头牛1天吃的草为\,由条件可知,前后两次青草的问题相差为23×9-27×6=45。为什么会多出这45呢?这是第二次比第一次多的那(9-6)=3天生长出来的,所以每天生长的青草为45÷3=15
现从另一个角度去理解,这个牧场每天生长的青草正好可以满足15头牛吃。由此,我们可以把每次来吃草的牛分为两组,一组是抽出的15头牛来吃当天长出的青草,另一组来吃是原来牧场上的青草,那么在这批牛开始吃草之前,牧场上有多少青草呢? (27-15)×6=72
那么:第一次吃草量27×6=162第二次吃草量23×9=207 每天生长草量45÷3=15
原有草量(27-15)×6=72或162-15×6=72 21头牛分两组,15头去吃生长的草,其余6头去吃原有的草那么72÷6=12(天)
例3. 一水库原有存水量一定,河水每天入库。5台抽水机连续20天抽干,6台同样的抽水机连续15天可抽干,若要6天抽干,要多少台同样的抽水机? 摘录条件:
5台 20天 原有水+20天入库量 6台 15天 原有水+15天入库量
?台 6天 原有水+6天入库量 设1台1天抽水量为\,第一次总量为5×20=100,第二次总量为6×15=90 每天入库量(100-90)÷(20-15)=2
20天入库2×20=40,原有水100-40=60 60+2×6=7272÷6=12(台)
二、巩固训练
1、某车站在检票前若干分钟就开始排队了,每分钟来的旅客一样多,从开始检票到队伍消失(还有人在接受检票),若开5个检票口,要30分钟,开6个检票口,要20分钟。如果要在10分钟消失,要开多少个检票口?
解:把每个检票口一分钟检票量作为1份,则每分钟来的旅客为:
﹙5×30-6×20﹚÷﹙30-20﹚=3份 开始检票前有旅客:5×30-30×3=60份 所以要10分钟剪完票,需要看开﹙60+3×10﹚÷10=9个
2、画展9点开门,但早有人来排队入场,从第一个观众来到时起,若每分钟来的观众一样多,如果开3个入场口,9点9分就不再有人排队;如果开5个入场口,9点5分就没有人排队。求第一个观众到达的时间。
解:设每一个入场口每分钟通过“1份”人。 每分钟到来的人有﹙27-25﹚÷﹙9-5﹚=0.5份人 开门前已经有27-0.5×9=22.5份人
这些人来到画展,用时间22.5÷0.5=45(分) 第一个观众到达的时间为9点-45分=8点15分
3、由于天气逐渐变冷,牧场上的草每天匀速减少。经过计算,牧场上的草可供20头牛吃5天,或者供16头牛吃6天,那么这片牧场上的草可供11头牛吃几天? 解:20头牛5天吃草20×5=100(份),16头牛6天吃草16×6=96(份)
青草每天减少(100-96)÷﹙6-5﹚=4(份) 牧场原有草:100+4×5=120(份)
- 27 -
智合教育……暑期蓝天行动
每天减少4份草,相当于4头牛吃掉,所以120份草可供11+4=15头牛吃8天。
4、由于天气逐渐冷起来,牧场上的草不仅不长大,反而以固定的速度在减少。如果牧场上的草可供20头牛吃5天,或者供15头牛吃6天,那么可供多少头牛吃10天? 解:青草每天减少(20×5-15×6)÷﹙6-5﹚=10(份)
牧场原有草:100+10×5=150(份) 150份草10天可供150÷10=15(头)
但每天减少10份,相当于10头牛吃掉,所以只能供牛:15-15(头)
三、拓展提升
1. 自动扶梯以均匀的速度由上往下行驶,小明和小红要从扶梯上楼,小明每分钟走20梯级,小红每分钟走14梯级,结果小明4分钟到达楼上,小红用5分钟到达楼上,求扶梯共有多少级?
解:电梯每分钟走20×4-14×5=10(级)
所以扶梯共有(20+10)×4=120(级)
2. 两只蜗牛由于耐不住阳光的照射,从井顶走向井底,白天往下走,一只蜗牛一个白天能走20分米,另一只只能走15分米;黑夜里往下滑,两只蜗牛下滑速度相同,结果一只蜗牛5昼夜到达井底,另一只却恰好用了6昼夜。问井深是多少?
解:蜗牛黑夜下滑的速度为﹙20×5-15×6﹚÷﹙6-5﹚=10(分米)。 井深:﹙20+10﹚×5=150(分米)
3. 有三块草地,面积分别是5公顷,15公顷和24公顷。草地上的草一样厚而且长得一样快。第一块草地可供10头牛吃30天;第二块草地可供28头牛吃45天。那么第三块草地可供多少头牛吃80天?
解:一头牛一天吃草量为1份
10×30=300 ??????5公顷草量+5公顷30天生长量 300÷5=60 ??????1公顷草量+1公顷30天生长量 28×45=1260 ??????15公顷草量+15公顷45天生长量 1260÷15=84 ??????1公顷草量+1公顷45天生长量
﹙84-60﹚÷﹙45-30﹚=1.6 ??????1公顷1天生长量 1公顷草地原有草:60-1.6×30=12
24公顷草地原有草够多少头牛吃80天:12×24÷80=3.6(头) 24公顷草地每天生长的草够多少头牛吃:1.6×24=38.4(头) 共3.6+38.4=42头
4. 12头牛28天可以吃完10公亩牧场上全部牧草,21头牛63天可以吃完30公亩牧场上全部牧草。多少头牛126天可以吃完72公亩牧场上全部牧草(每公亩牧场上原有草量相等,且每公亩牧场上每天生长草量相等)?
解:一公亩一天新生长草量可供多少头牛吃一天?
﹙63×21÷30-12×28÷10﹚÷﹙63-28﹚=0.3(头) 一公亩原有牧草可供多少头牛吃一天? 12×28÷10-0.3×28=25.2(头)
72公亩的牧草可供多少头牛吃126天? 72×25.2÷126+72×0.3=36(头)
- 28 -