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《小学教学参考》(数学版)2008年第4期发表了张维宁和刘荣两位老师题为《巧用“分数思路”解“牛顿问题”》的文章,拜读之后受益匪浅。文中选用的四道例题很有代表性,特别是第四例,关乎人类的生存问题。两位老师能用算术方法解决“牛吃草问题”(把这类问题称为“牛吃草问题”比“牛顿问题”要妥当些,它是牛顿提出来的问题,牛顿本身应该没有什么问题),可见其数学功底之扎实。但笔者认为,小学生很难理解。现以《巧用“分数思路”解“牛顿问题”》文中的四道例题为例,介绍一种学生很容易接受的解“牛吃草问题”的方法——简易方程。仅供大家参考,敬请赐教。
例1 一块牧场长满了牧草,草在匀速生长。这块牧场上的草可供24头牛吃6周,或可供18头牛吃10周。那么,这块牧场上的草可供19头牛吃几周?
解:设这块牧场上匀速生长的草可供x头牛吃。
(24-x)×6=(18-x)×10
144-6x=180-10x
4x=36
x=9
(24-9)×6÷(19-9)或(18-9)×10÷(19-9)
=15×6÷10 =9×10÷10
=90÷10 =90÷10
=9(周) =9(周)
答:这块牧场上的草可供19头牛吃9周。
例2 一艘船发现漏水时,已经进了一些水,且水匀速进入船内。如果10人舀水,3小时舀完;如果5人舀水,8小时舀完。如果要2小时舀完,要安排多少人舀水?
解:设这艘船上匀速进入的水可供x人舀。
(10-x)×3=(5-x)×8
30-3x=40-8x
5x=10
x=2
(10-2)×3÷2 2 或(5-2)×8÷2 2
=8×3÷2 2 =3×8÷2 2
=24÷2 2 =24÷2 2
=12 2 =12 2
=14(人) =14(人)
答:如果要2小时舀完,要安排14人舀水。
例3 画展9时开门,但早有人来排队等候入场,从第一个观众来到时起,每分钟来的观众人数一样多。如果开3个入场口,9时9分就不再有人排队;如果开5个入场口,9时5分就不再有人排队。第一个观众到达的时刻是几时几分?
解:设x个入场口刚好能够使从9时起来的观众顺利入场。
(3-x)×9=(5-x)×5
27-9x=25-5x
4x=2
x=0.5
则,排队等候入场的人需要2.5个入场口,9分钟进入展厅(或4.5个入场口5分钟);即,排队等候入场的人相当于需要0.5个入场口,45分钟进入展厅。
(3-0.5)×9÷0.5 或 (5-0.5)×5÷0.5
=2.5×9÷0.5 =4.5×5÷0.5
=22.5÷0.5 =22.5÷0.5
=45(分钟) =45(分钟)
9时-45分钟=8时15分
答:第一个观众到达的时刻是8时15分。
例4 假设地球上新生成的资源的增长速度是一定的。据测算,地球上的资源可供110亿人口生活90年(90年内将地球上的全部资源耗尽),或者可供90亿人口生活210年。世界总人口必须控制在多少以内,才能保证地球上的资源足以使人类不断繁衍下去?
解:设地球上新生成的资源刚好够x亿人生活。
(110-x)×90=(90-x)×210
(110-x)×3=(90-x)×7
330-3x=630-7x
4x=300
x=75
答:世界总人口必须控制在75亿以内,才能保证地球上的资源足以使人类不断繁衍下去。
纵观以上四例的解答,很容易看出用方程解答“牛吃草问题”的关键是先求出匀速生长的“草”可供多少头牛吃。因为,如果“草”不生长,即“草”的量一定,那“牛的头数”与“牛吃的时间”成反比例。只要解决了匀速生长的“草”的问题,整个问题就迎刃而解了。
例1 一块牧场长满了牧草,草在匀速生长。这块牧场上的草可供24头牛吃6周,或可供18头牛吃10周。那么,这块牧场上的草可供19头牛吃几周?
解:设这块牧场上匀速生长的草可供x头牛吃。
(24-x)×6=(18-x)×10
144-6x=180-10x
4x=36
x=9
(24-9)×6÷(19-9)或(18-9)×10÷(19-9)
=15×6÷10 =9×10÷10
=90÷10 =90÷10
=9(周) =9(周)
答:这块牧场上的草可供19头牛吃9周。
例2 一艘船发现漏水时,已经进了一些水,且水匀速进入船内。如果10人舀水,3小时舀完;如果5人舀水,8小时舀完。如果要2小时舀完,要安排多少人舀水?
解:设这艘船上匀速进入的水可供x人舀。
(10-x)×3=(5-x)×8
30-3x=40-8x
5x=10
x=2
(10-2)×3÷2 2 或(5-2)×8÷2 2
=8×3÷2 2 =3×8÷2 2
=24÷2 2 =24÷2 2
=12 2 =12 2
=14(人) =14(人)
答:如果要2小时舀完,要安排14人舀水。
例3 画展9时开门,但早有人来排队等候入场,从第一个观众来到时起,每分钟来的观众人数一样多。如果开3个入场口,9时9分就不再有人排队;如果开5个入场口,9时5分就不再有人排队。第一个观众到达的时刻是几时几分?
解:设x个入场口刚好能够使从9时起来的观众顺利入场。
(3-x)×9=(5-x)×5
27-9x=25-5x
4x=2
x=0.5
则,排队等候入场的人需要2.5个入场口,9分钟进入展厅(或4.5个入场口5分钟);即,排队等候入场的人相当于需要0.5个入场口,45分钟进入展厅。
(3-0.5)×9÷0.5 或 (5-0.5)×5÷0.5
=2.5×9÷0.5 =4.5×5÷0.5
=22.5÷0.5 =22.5÷0.5
=45(分钟) =45(分钟)
9时-45分钟=8时15分
答:第一个观众到达的时刻是8时15分。
例4 假设地球上新生成的资源的增长速度是一定的。据测算,地球上的资源可供110亿人口生活90年(90年内将地球上的全部资源耗尽),或者可供90亿人口生活210年。世界总人口必须控制在多少以内,才能保证地球上的资源足以使人类不断繁衍下去?
解:设地球上新生成的资源刚好够x亿人生活。
(110-x)×90=(90-x)×210
(110-x)×3=(90-x)×7
330-3x=630-7x
4x=300
x=75
答:世界总人口必须控制在75亿以内,才能保证地球上的资源足以使人类不断繁衍下去。
纵观以上四例的解答,很容易看出用方程解答“牛吃草问题”的关键是先求出匀速生长的“草”可供多少头牛吃。因为,如果“草”不生长,即“草”的量一定,那“牛的头数”与“牛吃的时间”成反比例。只要解决了匀速生长的“草”的问题,整个问题就迎刃而解了。