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第九講 “牛吃草”問題
有這樣的問題,如:牧場上有一片勻速生長的草地,可供27頭牛吃6周,或供23頭牛吃9周。那么它可供21頭牛吃幾周?
這類問題稱為“牛吃草”問題。
解答這類問題,困難在于草的總量在變,它每天、每周都在均勻地生長,時(shí)間越長,草的總量越多。草的總量是由兩部分組成的:(1)某個(gè)時(shí)間期限前草場上原有的草量;(2)這個(gè)時(shí)間期限后草場每天(周)生長而新增的草量。因此,必須設(shè)法找出這兩個(gè)量來。
下面就用開頭的題目為例進(jìn)行分析。(見下圖)
從上面的線段圖可以看出23頭牛9周的總草量比27頭牛6周的總草量多,多出部分相當(dāng)于3周新生長的草量。為了求出
2、一周新生長的草量,就要進(jìn)行轉(zhuǎn)化。27頭牛6周吃草量相當(dāng)于27×6=162頭牛一周吃草量(或一頭牛吃162周)。23頭牛9周吃草量相當(dāng)于23×9=207頭牛一周吃草量(或一頭牛吃207周)。這樣一來可以認(rèn)為每周新生長的草量相當(dāng)于(207-162)÷(9-6)=15頭牛一周的吃草量。
需要解決的第二個(gè)問題是牧場上原有草量是多少?用27頭牛6周的總吃草量減去6周新生長的草量(即15×6=90頭牛吃一周的草量)即為牧場原有的草量。
所以牧場上原有草量為26×6-15×6=72頭牛一周的吃草量(或者為23×9-15×9=72)。
牧場上的草21頭牛幾周才能吃完呢?解決這個(gè)問題相當(dāng)于把21頭牛分成兩
3、部分。一部分看成專吃牧場上原有的草,另一部分看成專吃新生長的草。但是新生的草只能維持15頭牛的吃草量,且始終保持平衡(前面已分析過每周新生的草恰夠15頭牛吃一周)。故分出15頭牛吃新生長的草,另一部分21-15=6頭牛去吃原有的草。所以牧場上的草夠吃72÷6=12周,也就是這個(gè)牧場上的草夠21頭牛吃12周。
例2:一只船發(fā)現(xiàn)漏水時(shí),已經(jīng)進(jìn)了一些水,水勻速進(jìn)入船內(nèi)。如果10人淘水,3小時(shí)淘完;如5人淘水8小時(shí)淘完。如果要求2小時(shí)淘完,要安排多少人淘水?
分析與解答:這類問題,都有它共同的特點(diǎn),即總水量隨漏水的延長而增加。所以總水量是個(gè)變量。而單位時(shí)間內(nèi)漏進(jìn)船的水的增長量是不變的。船內(nèi)原有的水
4、量(即發(fā)現(xiàn)船漏水時(shí)船內(nèi)已有的水量)也是不變的量。對于這個(gè)問題我們換一個(gè)角度進(jìn)行分析。
如果設(shè)每個(gè)人每小時(shí)的淘水量為“1個(gè)單位”,則船內(nèi)原有水量與3小時(shí)內(nèi)漏水總量之和等于每人每小時(shí)淘水量×?xí)r間×人數(shù),即1×3×10=30。
船內(nèi)原有水量與8小時(shí)漏水量之和為1×5×8=40。
每小時(shí)的漏水量等于8小時(shí)與3小時(shí)總水量之差÷時(shí)間差,即(40-30)÷(8-3)=2(即每小時(shí)漏進(jìn)水量為2個(gè)單位,相當(dāng)于每小時(shí)2人的淘水量)。
船內(nèi)原有的水量等于10人3小時(shí)淘出的總水量-3小時(shí)漏進(jìn)水量,3小時(shí)漏進(jìn)水量相當(dāng)于3×2=6人1小時(shí)淘水量。所以船內(nèi)原有水量為30-2×3=24。
如果這些水(24個(gè)單位)要
5、2小時(shí)淘完,則需24÷2=12人。但與此同時(shí),每小時(shí)的漏進(jìn)水量又要安排2人淘出,因此共需要12+2=14人。
從以上這兩個(gè)例題看出,不管從哪一個(gè)角度來分析問題,都必須求出原有的量及單位時(shí)間內(nèi)增加的量,這兩個(gè)量是不變的量。有了這兩個(gè)量,問題就容易解決了。
例3:12頭牛28天可以吃完10公畝牧場上全部牧草,21頭牛63天可以吃完30公畝牧場上全部牧草。多少頭牛126天可以吃完72公畝牧場上全部牧草(每公畝牧場上原有草量相等,且每公畝牧場每天生長草量相等)?
分析:解量的關(guān)鍵在于求出一公畝一天新生長的草量可供幾頭牛吃一天,一公畝原有的草量可供幾頭牛吃一天。
12頭牛28天吃完10公畝牧場上
6、的牧草,相當(dāng)于1公畝原來的牧草加上28天新生產(chǎn)的草可供33.6頭牛吃一天(12×28÷10=33.6)。
21頭牛63天吃完30公畝牧場上的牧草,相當(dāng)于1公畝原有的草加上63天新生長的草可供44.1頭牛吃一天(63×21÷30=44.1)。
1公畝一天新生長的牧草可供0.3頭牛吃一天,即:
(44.1-33.6)÷(63-28) = 0.3(頭)
1公畝原有的牧草可供25.2頭牛吃一天,即:
33.6-0.3×28=25.2(頭)
72公畝原有牧草可供14.4頭牛吃126天,即:
72×25.2÷126=14.4(頭)
72公畝每天新生長的草量可供21.6頭牛吃一天
7、,即:
72×0.3=21.6(頭)
所以72公畝牧場上的牧草可供36(=14.4+21.6)頭牛吃126天,問題得解。
解:一公畝一天新生長草量可供多少頭牛吃一天?
(63×21÷30-12×28÷10)÷(63-28)=0.3(頭)
一公畝原有牧草可供多少頭牛吃一天?
12×28÷10-0.3×28=25.2(頭)
72公畝的牧草可供多少頭牛吃126天?
72×25.2÷126+72×0.3= 36(頭)
例4:一塊草地,每天生長的速度相同。現(xiàn)在這片牧草可供16頭牛吃20天,或者供80只頭吃12天。如果一頭牛一天的吃草量等于4只羊一天的吃草量,那么10頭牛
8、與60只羊一起吃可以吃多少天?
分析:由于1頭牛每天的吃草量等于4只羊每天的吃草量,故60只羊每天的吃草量和15頭牛每天的吃草量相等,80只羊每天吃草量與20頭牛每天吃草量相等。
解:60只羊每天吃草量相當(dāng)于多少頭牛每天的吃草量?
60÷4=15(頭)
草地原有草量與20天新生長草量可供多少頭牛吃一天?
16×20=320(天)
80只羊12天的吃草量可供多少頭牛吃一天?
80÷4×12=240(頭)
每天新生長的草量夠多少頭牛吃一天?
(320-240)÷(20-12)=10(頭)
原有草量可夠多少頭牛吃一天?
320-20×10
9、=120(頭)
原有草量可供10頭牛與60只羊吃多少天?
120÷(60÷4+10-10)=8(天)
例5:一水庫原有存水量一定,河水每天均勻入庫。5臺抽水機(jī)連續(xù)20天可抽干,6臺同樣的抽水機(jī)連續(xù)15天可抽干。若要求6天抽干,需要多少臺同樣的抽水機(jī)?
解:水庫原有的水與20天流入水可供多少臺抽水機(jī)抽1天?
20×5=100(臺)
水庫原有水與15天流入的水可供多少臺抽水機(jī)抽1天?
6×15=90(臺)
每天流入的水可供多少臺抽水機(jī)抽1天?
(100-90)÷(20-15)=2(臺)
原有的水可供多少臺抽水機(jī)抽1天?
100-20×2
10、=60(臺)
若6天抽完,共需抽水機(jī)多少臺?
60÷6+2=12(臺)
例6:有三片草場,每畝原有草量相同,草的生長速度也相同。三片草場的面積分別為畝、10畝和24畝。第一片草場可供12頭牛吃4周,第二片草場可供21頭牛吃9周。問:第三片草場可供多少頭牛吃18周?
用方程解:
解:設(shè)每畝草場原有的草量為a,每周每畝草場新生長草量為b。依題意
第一片草場(畝)原有的草與4周新生長的草量之和為:
()a+(4×)b
每頭牛每周的吃草量為(第一片草場畝):
[]÷(12×4)== (1)
第二片草場(10畝)原有的草與9周生長出來的草為:
10a+
11、(10×9)b
每頭牛每周的吃草量為:(第二片草場)
(2)
由于每頭牛每周吃草量相等,列方程為:
(3)
5a=60b
a=12b(表示1畝草場上原有草量是每周新生長草量的12倍)
將a=12b代入(3)的兩邊得到每頭牛每周吃草量為。
設(shè)第三片草場(24畝)可供x頭牛吃18周吃完,則由每頭牛每周吃草量可列出方程為:
(4)
x=36
12、答:第三片草場可供36頭牛18周食用。
這道題列方程時(shí)引入a、b兩個(gè)輔助未知數(shù),在解方程時(shí)不一定要求出其數(shù)值,在本題中只需求出它們的比例關(guān)系即可。
習(xí) 題 九
1. 一場牧場長滿草,每天牧草都均勻生長。這片牧場可供10頭牛吃20天,可供15頭牛吃10天。問:可供25頭牛吃多少天?
2. 22頭牛吃33畝草地上的草,54天可以吃完;17頭牛吃28畝同樣的草地上的草,84天可以吃完。問:同樣的牧草40畝可供多少頭牛食用24天?(每畝草地原有草量相等,草生長速度相等)
3. 有一牧場,17頭牛30天可將草吃完;19頭牛則24天可以吃完?,F(xiàn)有若干頭牛吃了6天后,賣掉了4頭牛,余下的牛再吃兩天便將草吃完。問:原來有多少頭牛吃草(草均勻生長)?
4. 現(xiàn)欲將一池塘水全部抽干,但同時(shí)有水勻速流入池塘。若用8臺抽水機(jī)10天可以抽干;用6臺抽水機(jī)20天能抽干。問:若要5天抽干水,需多少臺同樣的抽水機(jī)來抽水?
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