在小学数学中,经常会出现牛吃草这个问题,这也是学生不太好理解的一种题型。现在我们来看看“牛吃草”问题是怎么一回事。
“牛吃草”问题的由来
牛吃草这个问题最早是由英国物理学家牛顿提出来的,在他的著作《普通算术》里有提及过:“12头牛4周吃牧草3格尔。同样的牧草,21头牛9周吃10格尔。问:24格尔牧草,多少头牛18周吃完”。因此而得名,也叫牛顿问题,也有人统称这类型的问题为牛吃草问题。
如何解答牛吃草问题
看例子
牧场上有一片青草,每天都生长得一样快。这片青草供给10头牛吃,可以吃22天,或者供给16头牛吃,可以吃10天,期间一直有草生长。如果供给25头牛吃,可以吃多少天?
这种类型的题目就叫牛吃草问题,也叫消长问题
那么我们又该用什么方法求出25头牛可以吃多少天呢?
思路:从后面往前推导。想要知道25头牛可以吃多少天,就要算出牧场原有的草的数量,还有每天草生长的数量,每头牛每天吃草的数量,这样就能算出25头牛可以吃多少天了。
分析:在这里我们要知道一个条件,草每天都是匀速生长的,把10头牛在22天吃的总数量与16头牛在10天吃的总数量相比较,得到的10×22-16×10=60,因为原来牧场里的草的总数是不会增加的,再把得出来新草的数量,平均分到(22-10)天里,就是一天新长出来的草。
解:假设一头牛吃一天的草是一份。
那么10头牛22天吃草为:1×10×22=220(份)
16头牛10天吃草为:1×16×10=160(份)
1天新草的数量:(220-160)÷(22-10)=5(份)
原来草的数量:220-5×22=110(份)
接下来是最重要一点,就是怎么算25头牛吃多少天呢?
这里我们是分两步计算的,我们现在知道一天新长5份草,有25头牛,每头牛吃一天的草是一份。我们拿出五头牛每天都吃新长的草,那么每天新长的草都被吃完了,我们就只要算剩下的20头牛吃原有的草量,就能得到天数。
吃草的天数:110÷(25-5)=5.5(天)
25头牛可以吃5.5天。
在这种类型的题目中,我们首先要找到不变量,再由不变的量确定变化的量,才能解决问题。上面的这个例子中,不变的量有牧场原来的草,还有草是匀速生长的,所以每天新长出来的草,也可以看做一个不变的量。再由不变量,解答其他变化的量。
这里就能得出一个简单的换算公式:
- 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)
- 原有草量=牛头数×吃的天数-草的生长速度×吃的天数
- 吃的天数=原有草量÷(牛头数-草的生长速度)
- 牛头数=原有草量÷吃的天数+草的生长速度
牛吃草问题的延伸
随着生活的发展,牛吃草问题,不只局限于牛吃草,还有抽水,上电梯等等
看一个例子
要抽干井里泉水,泉水总是按一定大小不断上涌,用3台同样的抽水机抽干一个井里的泉水要30分钟;用5台这样的抽水机抽干它只要15分钟,问:用6台这样的抽水机,多少分钟可以抽干这井里的水?
分析:在这个题目中,泉水总是按一定大小不断上涌,和上一个例子一样,草是均匀生长一样的。都是不变量,而井里面的水也是固定不变的。可以转化成牛吃草问题来解答这个题目。
解:3台抽水机抽30分钟的水量为:3×30=90(升)
5台抽水机抽水量为:5×15=75(升)
1分钟产生泉水的水量:(90-75)÷(30-15)=1(升)
原来井水的水量:3×30-1×30=60(升)
同样的问题,一分钟产生1升水,拿出1台抽水机抽每分钟产生的水,剩下的抽水机抽井里的水。就可以得到要几分钟才能抽干井里的水。
抽干井里的水的时间:60÷(7-1)=10分钟
需要10分钟可以抽干井里的水。
巩固练习
火车站的售票窗口8点开始售票,但8点以前早就有人来排队,假如每分钟来排队的人一样多,开始售票后,如果开3个窗口售票,30分钟后,不再有人排队;如果开5个窗口售票,15分钟后,不再有人排队。求第一个来排队的人是几点钟到的?
留个小题目,评论留答案。
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