牛吃草問題 經典好用

2022-08-15 08:48:03 字數 3325 閱讀 7678

【問題說明】:

英國大科學家牛頓在他所著的《普通算術》一書中曾提出乙個有趣的數學問題(格爾為牧場面積單位):

有三片牧場,場上的草長得一樣密,並且長的速度一樣快,它們的面積分別是三又三分之一格爾、10格爾和24格爾。第一片牧場的草飼養12頭牛可以吃4個星期,第二片牧場的草飼養21頭牛可以吃9個星期,問在第三片牧場上放多少頭牛可以吃18個星期?

這個問題被人們稱為牛頓問題,也就是我們平常說的牛吃草問題。牛吃草問題其實就是消長問題,問題的主要特徵是:同乙個數量一方面增加,另一方面減少,朝兩個方向同時變化。

如牛吃草問題中,草生長使草量勻速增加,牛吃草卻使草量逐漸減少。

【數量關係分析】:

在牛吃草問題中,我們一般把一頭牛一天的吃草量看作乙個單位的草量,作為牧草的計量單位。

在這個問題中,主要研究牧場原有草量、每日新增草量(即牧草生長速度)、牛的飼養數量、飼養時間,這四個數量之間的關係。

一頭牛一天吃乙個單位的草量。

如果養牛頭數等於或小於每日新增草量,則無需動用牧場原有草量,這個牧場就會像個聚寶盆一樣,供這些牛永遠吃下去,草永遠吃不完;

如果養牛頭數大於每日新增草量,我們可以理解為,每日新增的草先餵養了同等數量的牛,而多出的牛則需要吃牧場原有的草,牧場中原有的草可以供這些多出的牛吃多少天,這個牧場草就可以供這些牛吃多少天。(原有的草吃完了,新增草未生長,就理解為牧場的草吃完了。)

此類問題中的基本數量關係有:

牛的頭數×對應的吃的天數=總草量;

牛的頭數-每日新增草量數=多出牛的頭數;

每日新增草量=(較長時間總草量-同一牧場較短時間總草量)÷相差天數;

原有草量=對應總草量-每日新增草量×天數;

吃的天數=原有草量÷多出牛的頭數;

牛的頭數=原有草量÷天數+每日新增草量數。

【解題方法介紹】:

上面牛頓提出的牛吃草問題,比較複雜(三片面積不同的牧場),需要進行幾次轉化解題。本講只學習較簡單的牛吃草問題(同一片牧場),及數量關係、解題方法與之

相似的消長問題。

解題時,一般要先根據題中的條件(每日消耗數量等),先求出每日新增數量和原有數量,再根據上面的數量關係,求出對應的時間或個體數量。

練習1  【題目】:

一片牧場長滿牧場,每天草都在勻速生長,這塊牧場上的草可供27頭牛吃6天,也可供23頭牛吃9天,那麼這塊牧場上的草可供21頭牛吃多少天?

【解析】:

牧場原草量不變,9天總草量與6天總草量之差,就是多出3天長出的新草。先求出每人新增草量:

(23×9-27×6)÷(9-6)=15(份);

再用9天(或6天)總草量,減去9天新增草量,求出牧場原有草量:

23×9-15×9=72(份);

最後用原有草量除以多出牛的頭數,求出21頭牛吃的天數:

72÷(21-15)=12(天)。

練習2  【題目】:

乙隻船發現漏水時,已經進了一些水,現在水勻速地進入船內,如果10人舀水,3小時舀完;如果5人舀水,8小時舀完。現在要求2小時舀完,要安排多少人舀水?

【解析】:

把每人每小時舀水量看作乙份。

船內8小時總水量與3小時總水量之差,就是多出5小時進船的水。先求出船內每小時進水量:

(5×8-10×3)÷(8-3)=2(份);

再用3小時後船內總水量,減去3小時的進水量,求出發現漏水時船內已有進水量:

10×3-2×3=24(份);

最後用2小時後船內總水量除以時間2小時,求出安排舀水的人數:

(24+2×2)÷2=14(人)。

習題1  【題目】:

假設地球上每年新生成的資源的量是一定的。據測算地球上的全部資源可供110億人口生活90年而耗盡,或者可供90億人生活210年而耗盡。世界總人口必須控制在多少以內,才能保證地球上的資源足以使人類不斷繁衍下去?

【解析】:

把一億人一年消耗的資源看作乙份,先求出地球上每年新生成資源的數量:

(210×90-90×110)÷(210-90)=75(份);

當世界總人口數控制在地球資源生成速度範圍以內,即世界總人口必須控制在75億以內,才能保證地球上的資源足以使人類不斷繁衍下去。

習題2  【題目】:

一片牧草,每天生長速度相同,現在這片牧草可供16頭牛吃20天,或者供80隻羊吃12天,如果1頭牛的吃草量等於4隻羊的吃草量,那麼這批牧草可供10頭牛與60隻羊一起吃多少天?

【解析】:

先把羊替換成牛(也可以把牛替換成羊,但資料較大),轉化成簡單的牛吃草問題:

80隻羊相當於20頭牛:80÷4=20(頭);

10頭牛和60隻羊相當於25頭牛:10+60÷4=25(頭)。

先求出每日新增草量:

(16×20-20×12)÷(20-12)=10(份);

再求出原有草量:

16×20-10×20=120(份);

最後求出10頭牛與60隻羊一起吃的天數:

120÷(25-10)=8(天)。

習題3  【題目】:

畫展館9時開門,但是早有人前來排隊等候入場,從第乙個觀眾到起,每分鐘來的觀眾人數一樣多。如果開3個入場口,9時9分就不再有人排隊;如果開5個入場口,9時5分就沒有人排隊,問第乙個觀眾到達的時間是幾時幾分?

【解析】:

把每分鐘每個入場口的**量看作乙份。

3個入場口9分鐘入場總人數與5個入場口5分鐘入場總人數的差,就是多出4分鐘新增加的人數。先求出展館門口每分鐘新增人數:

(9×3-5×5)÷(9-5)=0.5(份);

再求出開門時,已有人數:

9×3-9×0.5=22.5(份);

最後求出展館門口累計22.5份人數的時間:

22.5÷0.5=45(分鐘)。

9時-45分鐘=8時15分

所以第乙個觀眾到達的時間是8時15分。

習題4  【題目】:

某水庫有10個洩洪閘,若水庫的水位已經超過安全線,且上游河水還在按不變的速度增加。為了防洪,需要調節洩洪速度。假設每個閘門洩洪速度相同,經測算,若開啟乙個洩洪閘30小時,水位降至安全線;若開啟兩個洩洪閘,10個小時水位降至安全線。

現在抗洪指揮部要求在5.5小時使水位降至安全線以下,至少要同時開啟多少個閘門?

【解析】:

把乙個閘門乙個小時的洩洪量看作乙份。

30小時的總洩洪量與10小時總洩洪量之差,就是相差20小時內增加的水量。先求出河水每小時增加的速度:

(30×1-10×2)÷(30-10)=0.5(份);

再用10小時總洩洪量,減去10小時新增水量,求出洩洪前已經超出水位安全線的水量:

10×2-10×0.5=15(份);

最後用5.5小時需要洩洪總水量除以時間5.5小數,求出需要開啟閘門的個數:

(15+5.5×0.5)÷5.5≈3.2(個)

所以,要在5.5小時使水位降至安全線以下,至少要同時開啟4個閘門。

牛吃草問題

1片青草,每天勻速生長,10頭牛20天,15頭10天,25頭幾天?設一頭牛一天吃乙份草 則10頭牛和15頭牛各吃幾份草 10 20 200 份 15 10 150 份 每天生長的草 200 150 20 10 5 份 原有草幾份 200 5 20 100 份 設每天有5頭牛吃新長出來的草則25頭牛吃...

牛吃草問題

牛吃草問題又稱為消長問題或牛頓牧場,是17世紀英國偉大的科學家牛頓提出來的。典型牛吃草問題的條件是假設草的生長速度固定不變,不同頭數的牛吃光同一片草地所需的天數各不相同,求若干頭牛吃這片草地可以吃多少天。由於吃的天數不同,草又是天天在生長的,所以草的存量隨牛吃的天數不斷地變化。解決牛吃草問題常用到四...

牛吃草問題剖析

分析 讀題後發現和牛吃草問題相似。4個入場口相當於牛的頭數,每分鐘還會有人來排隊相當於草的生長速度x。解析 公式法。y n x t 問我們7個入場口需幾分鐘,那麼150 7 1 t,求出t 25.選擇d。例3 某河段中的沉積河沙可供80人連續開採6個月或60人連續開採10個月。如果要保證該河段河沙不...