抓住关键解“牛吃草问题”

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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。
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