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。知鳥教育人事考試網(wǎng)的專家指出,典型牛吃草問題的條件是假設(shè)草的生長速度固定不變,不同頭數(shù)的牛吃光同一片草地所需的天數(shù)各不相同,求若干頭牛吃這片草地可以吃多少天。由于吃的天數(shù)不同,草又是天天在生長的,所以草的存量隨牛吃的天數(shù)不斷地變化。解決牛吃草問題常用到四個基本公式,分別是:
(1)草的生長速度=對應的牛頭數(shù)×吃的較多天數(shù)-相應的牛頭數(shù)×吃的較少天數(shù)÷(吃的較多天數(shù)-吃的較少天數(shù));
(2)原有草量=牛頭數(shù)×吃的天數(shù)-草的生長速度×吃的天數(shù);
(3)吃的天數(shù)=原有草量÷(牛頭數(shù)-草的生長速度);
(4)牛頭數(shù)=原有草量÷吃的天數(shù)+草的生長速度。
解題關(guān)鍵是弄清楚已知條件,進行對比分析,從而求出每日新長草的數(shù)量,再求出草地里原有草的數(shù)量,進而解答題總所求的問題。
例題1.(2006貴州省第21題)
牧場上長滿牧草,每天牧草都勻速生長,這片牧場可供10頭牛吃20天,可供15頭牛吃10天。那么,供25頭??梢猿远嗌偬?( )
A.3 B.4
C.5 D.6
【解析】設(shè)牧場原有草量A,牧場每天生長的草量為B,牛每天吃的草量為C,則可列如下方程:A+20×B=10×20×C,A+10×B=15×10×C,可得B=5C,A=100C,再設(shè)25頭??沙詘天,則有A+x×B=25×x×C,將B=5C,A=100C代入,可得x=5。故選C。
例題2.(2005北京市(應屆)第18題)
有一池水,池底有泉水不斷涌出,要想把水池的水抽干,10臺抽水機需抽8小時,8臺抽水機需抽12小時,如果用6臺抽水機需抽多少小時?( )
A.16 B.20
C.24 D.28
【解析】設(shè)池子原有泉水為A,池子每小時涌出為B,抽水機每小時抽水為C,則可列如下方程:A+8×B=10×8×C,A+12×B=8×12×C,可得B=4C,A=48C,再設(shè)6臺抽水機需抽x小時,則A+x×B=6×x×C,將B=4C,A=48C代入,可得x=24。故選C。
總結(jié)出應用公式:
公式:y =(N-x)×T“y”代表原有存量(比如原有草量);“N”代表促使原有存量減少的外生可變量;“x”代表存量的自然增長速度(比如草長速度)注:如果自然減少,減號變加號;“T”代表存量完全消失所耗用的時間。有人還提出這樣的方法:作為參考
將“牛吃草”的解法歸為兩大類,用下面例題來說明
例1.牧場上有一片均勻生長的牧草,可供27頭牛吃6天,或供23頭牛吃9天。那么它可供21頭牛吃幾天?
對于這類型牛吃草問題最簡單的,我引用從qzzn上搜尋到的一種解法。大部分問題可以解出。
一個理想化的模型:
設(shè)每天新長出來的草都被27頭牛和23頭牛中的個別牛吃了,設(shè)為X,或者可以說他們是割草機,保證牧場總草量不變,這個應該好理解啊。
那么27-x就是真正減少草量的牛中之牛了,那么(27-x)6就是原來的草量了,那么根據(jù)原來草量相等,設(shè)21頭??沙詙天,列出方程
(27-x)6=(23-x)9=(21-x)y
很好理解!
現(xiàn)在介紹第2中解法
假設(shè)1頭牛1天吃的草量為a,那么27頭牛6天吃27*6a,23頭牛9天吃23*9a
那么23*9a-27*6a=45a結(jié)果就是3天新長出來的草量,然后算出每天新長出來的草量15a,即可算出原來總草量,27*6a-6*15a=72a設(shè)21頭牛吃x天
21ya=72a+y*15a 即可得出,這種解法的關(guān)鍵就是“1頭牛1天吃的草量為a”
上面說的是最簡單的了。下面看它的變型。
例3由于天氣逐漸冷起來,牧場上的草不僅不長大,反而以固定的速度在減少.已知某塊草地上的草可供20頭牛吃5天,或可供15頭牛吃6天.照此計算,可供多少頭牛吃10天?
解析:本題的不同點在草勻速減少,不管它,和第一種解法設(shè)X、Y一樣來理想化,解出的X為負數(shù)(無所謂,因為X是我們理想化的產(chǎn)物,沒有實際意義),解出Y為我們所求。
例4自動扶梯以均勻速度由下往上行駛著,兩位性急的孩子要從扶梯上樓.已知男孩每分鐘走20級梯級,女孩每分鐘走15級梯級,結(jié)果男孩用了5分鐘到達樓上,女孩用了6分鐘到達樓上.問:該扶梯共有多少級?
解析:總樓梯數(shù)即總草量,設(shè)略
列式(20-X)•5=(15-X)•6
X=-10(級)???(已說過,X是理想化的產(chǎn)物,沒有實際意義)
將X=-10代入(20-X)•5得150級樓梯
例5某車站在檢票前若干分鐘就開始排隊,每分鐘來的旅客人數(shù)一樣多.從開始檢票到等候檢票的隊伍消失,同時開4個檢票口需30分鐘,同時開5個檢票口需20分鐘.如果同時打開7個檢票口,那么需多少分鐘?
解析:原有旅客即原有草量,新來排隊得旅客即每天新長出得草量,其它不用我多說了吧。
例6現(xiàn)欲將一池塘水全部抽干,但同時有水勻速流入池塘。若用8臺抽水機10天可以抽干;用6臺抽水機20天能抽干。問:若要5天抽干水,需多少臺同樣的抽水機來抽水?
解析:原有水量即原有草量,新勻速注入得水即每天新長出得草量,繼續(xù)。。。。。。
例7一只船發(fā)現(xiàn)漏水時,已經(jīng)進了一些水,水勻速進入船內(nèi).如果10人淘水,3小時淘完;如5人淘水8小時淘完.如果要求2小時淘完,要安排多少人淘水?
解析:^_^,和例3一摸一樣,解出X是負數(shù),解出Y即為所求。
第2種解法。
2009國家公務員考試真題
119.某市水庫水量的降雨量是一定的,可供全市12萬人使用20年,在遷入3萬人之后,只能供全市人民使用15年,市政府號召大家節(jié)約用水,希望將水庫的使用壽命延長至30年,那么居民平均需要節(jié)約用水量的比例是多少?()
A. 2/5 B. 2/7 C. 1/3 D. 1/4
看此題,用第一種解法,那么(12--x)*20=(15-x)*15=[15*(1-y)-x]*30,看看最后這個x,很明顯跟前面的不一樣,他大于前面的x,雖然發(fā)明這種解法的人認為x本來就是理想化的,但是我認為這種的不好理解,所以,對于這種改變了x的,我個人認為利用第2種解法好點。
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