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亲爱的同学,你好!我是朱乐平数学名师工作站的陈通老师,来自杭州市崇文教育集团。
今天与你分享的内容是:“牛吃草”问题。
美美,你知道“牛吃草”问题是怎么来的吗?
牛吃草问题又名牛顿问题,因由牛顿提出而得名。英国著名的物理学家牛顿曾编过这样一道题目: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做牛顿(牛吃草)问题,亦叫做消长问题。
那什么是牛吃草问题?
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,草天天在生长的,所以草的存量随着吃的天数不断地变化。
怎么样解决“牛吃草”问题呢?
以牛顿提出的问题为例:
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?
我们一起来分析分析吧!
首先,由于牛在吃草的过程中,草是不断生长的,所以解决牛吃草问题的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也是不变的。
其次,通过分析确定解题环节前2步:
(1)求出每天长草量;
(2)求出牧场原有草量。
然后,我们通过线段图来进一步分析
把10头牛22天吃的总量与16头牛10天吃的总量相比较,得到的10×22-16×10=60,是60头牛(22-10)天吃的草,平均分到(22-10)天里,便知是5头牛一天吃的草,也就是每天新长出的草。
设一头牛1天吃的草为一份。
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)
(220-160)÷(22-10)=5(份),说明牧场上一天长出新草5份。
220-5×22=110(份),说明原有老草110份。
求出了这个条件,把所有头牛分成两部分来研究,用其中一部分吃掉新长出的草,用另外一部分吃掉原有的草,即可求出全部头牛吃的天数。
110÷(25-5)=5.5(天),就能算出一共多少天。
如果想求出有多少牛,那么题目一定会告诉原来的草量,方法就和求草一样。可以先写出求草的算式,再带入数字。
天天和美美,听了上面的而分析,你们能总结出“牛吃草”问题的一般方法了吗?
牛吃草问题的难点在于草每天都在不断生长,草的数量都在不断变化。解答这类题目的关键是想办法从变化中找出不变量,可以把总草量看成两部分的和,即原有的草量加新长的草量。显而易见,原有的草量是一定的,新长的草量虽然在变,但如果是匀速生长,也能找到另一个不变量——每天(每周)新长出的草的数量。
基本思路:假设每头牛吃草的速度为“1”份,根据两次不同的吃法,求出其中的总草量的差;再找出造成这种差异的原因,即可确定草的生长速度和总草量。
基本特点:原草量和新草生长速度是不变的;
关键问题:确定两个不变的量。
基本公式:
生长量=(较长时间 × 长时间牛头数 - 较短时间 × 短时间牛头数)÷(长时间 - 短时间);
原有草量= 较长时间 × 长时间牛头数 - 较长时间 × 生长量。
天天、美美,你们真是太了不起了!小朋友,你是否也能像他们一样独立解决这个问题呢?也可以把你的想法介绍给你的爸爸妈妈听,他们一定会为你竖起大拇指的!
小结
牛吃草问题的难点在于草每天都在不断生长,草的数量都在不断变化。解答这类题目的关键是想办法从变化中找出不变量,可以把总草量看成两部分的和,即原有的草量加新长的草量。显而易见,原有的草量是一定的,新长的草量虽然在变,但如果是匀速生长,也能找到另一个不变量——每天(每周)新长出的草的数量。
同学们,一年之计在于春,一日之计在于晨。光阴似箭、日月如梭,学习总是在每一堂课、每一次思考中积累而成的。
认真学习的你,会发现学习中蕴涵着无穷的快乐!今天的学习就到这里,咱们明天再见啦!
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制作人:陈通 审核人:倪森鹤