小升初典型奥数：最优化问题（讲义）-2023-2024学年六年级下册数学人教版

最优化问题 【知识精讲+典型例题+高频真题+答案解析】编者的话：同学们，恭喜你已经开启了奥数思维拓展的求知之旅，相信你已经正确规划了自己的学习任务，本套资料为小升初思维拓展、分班考、择校考而设计，针对小升初的高频知识点进行全面精讲，易错点逐个分解，强化练习高频易错真题，答案解析非常通俗易懂，可助你轻松掌握、理解、运用该知识点解决问题！ 2024年8月 目录导航 资料说明 第一部分：知识精讲：把握知识要点，掌握方法技巧，理解数学本质，提升数学思维。 第二部分：典型例题：选题典型、高频易错、考试母题，具有理解一题，掌握一类的优势。 第三部分：高频真题：精选近两年统考真题，助您学习有方向，做好题，达到事半功倍的效果。 第四部分：答案解析：重点、难点题精细化解析，犹如名师讲解，可以轻松理解。 第一部分 知识精讲 知识清单 方法技巧 最优化概念反映了人类实践活动中十分普遍的现象，即要在尽可能节省人力、物力和时间前提下，争取获得在可能范围内的最佳效果，因此，最优化问题成为现代数学的一个重要课题，涉及统筹、线性规划一排序不等式等内容．下面我们就最优化问题做出汇总分析． 最优化问题不仅具有趣味性，而且由于解题方法灵活，技巧性强，因此对于开拓解题思路，增强数学能力很有益处．但解决这类问题需要的基础知识相当广泛，很难做到一一列举． 第二部分 典型例题 例题1：烙饼需要烙它的正、反面，如果烙熟一块饼的正、反面，各用去3分钟，那么用一次可容下2块饼的锅来烙2007块饼，至少需要多少分钟？ 【答案】6021分钟 【分析】首先很容易想到这样一种烙饼的方法，每次烙两张饼，正反两面共用6分钟，2007÷2=1003余1最后那张饼只能再用6分钟烙好，这样总共就用了6×1003+6=6024分钟．但是可以看出烙最后一张饼的时候对锅的利用不够充分，所以很有可能浪费了一部分时间． 我们可以先将两块饼同时放入锅内一起烙，3分钟后两块饼都熟了一面，这时取出一块，第二块翻个身，再放入第三块，又烙了3分钟，第二块已烙熟取出，第三块翻个身，再将第一块放入烙另一面，再烙3分钟，锅内两块饼均烙熟．这样烙3块饼，用去9分钟，所以烙2007块饼，至少用2007÷3×9＝6021（分钟）．这种方法保证了所有时间段都能充分的利用锅，不造成浪费． 因此这种方法是用时最短的． 【详解】2007÷3×9＝6021（分钟）． 答:至少需要6021分钟. 【点睛】如果是有2的倍数张饼，可以直接用第一种方式来操作，如果是一个3的倍数，可以直接用第二种方式，但是如果既不是2，又不是3的倍数（比如7张饼），我们可以把这样的数拆成一个2的倍数与一个3的倍数的和来操作，如7可以拆成4+3，4这一部分用第一种方式操作，3用第二种方式操作． 例题2：有5位探险家计划横穿沙漠．他们每人驾驶一辆吉普车，每辆车最多能携带可供一辆车行驶315千米的汽油．显然，5个人不可能共同穿越500千米以上的沙漠．于是，他们计划在保证其余车安全返回出发点的前提下，让一辆车穿越沙漠．当然，实现这一计划需要几辆车相互借用汽油（但不允许将汽油放在途中）．问：穿越沙漠的那辆车最多能穿越多远的沙漠？ 【答案】525千米 【详解】如下图所示，5辆车从A点一起出发，到B点时第1辆车留下够自己返回A点的汽油，剩下的汽油全部转给其余4辆车，注意，B点的最佳选择应满足刚好使这4辆车全部加满汽油；剩下的4辆车继续前进，到C点时第2辆车留下够自己返回A点的汽油，剩下的汽油全部转给其余3辆车，使它们刚好加满汽油；剩下的3辆车继续前进……到E点时，第4辆车留下返回A点的汽油，剩下的汽油转给第5辆车．此时，第5辆车是加满汽油的，还能向前行驶315千米． 5辆车到达B点时，第1辆车要把另外4辆车消耗掉的汽油补上，加上自己往返AB的汽油，所以应把行驶315千米的汽油分成6份，2份供自己往返AB，4份给另外4辆车每辆加1份，刚好使这4辆车都加满汽油．AB长为：315÷6=52.5（千米）； 4辆车从B点继续前进，到达C点时，4辆车共消耗掉4份（BC）汽油，再加上第2辆车从C经B返回A，所以第2辆车是把汽油分成：5份BC+1份AB=315（千米），由上可知6份AB=315（千米），所以AB=BC，也就是说第2辆车仍是把汽油分成6份，3份供自己从B到C，再从C返回A，3份给另外3辆车加满汽油，由此知BC长也是52.5千米． 同理，CD=DE=52.5（千米）． 所以第5辆车最远能行驶52.5×4+315=525（千米）． 例题3：一条直街上有5栋楼，从左到右编号为1，2，3，4，5，相邻两楼的距离都是50米。第1号楼有1名职工在A厂上班，第2号楼有2名职工在A厂上班……，第5号楼有5名职工在A厂上班。A厂计划在直街上建一通勤车站接送这5栋楼的职工上下班，为使这些职工到通勤车站所走的路程之和最小，车站应建在距1号楼多少米处？ 【答案】150米 【分析】如图，画出示意图，按照“小往大处靠”的原则来解决，第5号楼的人数最多，大方向向第5号楼靠，把1号楼、2号楼的3个人集中到3号楼，一共6人，然后3号楼的6人和5号楼的5人都往4号楼靠。 【详解】如图所示： 车站应建在4号楼，此时职工到通勤车站所走的路程之和最小； 答：车站应建在距1号楼150米处。 【点睛】对于集中货物的问题，涉及到了重量，而集中到何处起决定作用的是货物的重量，而至于距离，仅仅只是为了计算所以对于这类问题老师要强调“小往大处靠”的原则。 例题4：冬冬中午要炒一个菜，煮一锅饭，烧一壶水．用煤气炉炒菜每道工序的时间如下：切菜4分钟，准备佐料4分钟，烧热锅2分钟，烧热油2分钟，炒菜4分钟．用煤气炉烧水每道工序的时间如下：洗水壶2分钟，用火烧水15分钟，把开水灌到热水瓶中需要2分钟．用电饭锅煮饭每道工序的时间如下：淘米4分钟，煮饭18分钟．冬冬家的煤气炉只有一个煤气灶．请问：冬冬做完这三件事情最短需要多少分钟？ 【答案】25分钟． 【详解】试题分析：因为只有一个煤气炉，所以可以先洗水壶，需要2分钟，然后烧水需要15分钟，在烧水的15分钟内，可以同时淘米4分钟，淘米后，烧水还需要15﹣4=11分钟，同时用电饭锅煮饭需要18分钟，与此同时，可以完成切菜、准备佐料，节约4+4=8分钟；水烧开后，把开水灌到热水瓶中需要2分钟，同时烧热锅节约2分钟，再烧热油，需要2分钟，最后炒菜需要4分钟，此时饭已经煮好，据此设计所用的时间最少． 解：根据题干分析可得先洗水壶，需要2分钟→烧水需要15分钟（在烧水的15分钟内，可以同时淘米4分钟，淘米后，烧水还需要15﹣4=11分钟，同时用电饭锅煮饭需要18分钟，与此同时，可以完成切菜、准备佐料，节约4+4=8分钟）→水烧开后，把开水灌到热水瓶中需要2分钟（同时烧热锅节约2分钟）→再烧热油，需要2分钟→最后炒菜需要4分钟，此时饭已经煮好， 2+15+2+2+4=25（分钟） 答：最少需要25分钟． 点评：本题主要考查了推理与论证，在解题时要注意统筹方法的应用． 第三部分 高频真题 1．理发店里同时来了A、B、C三个顾客，A理板寸需要7分钟，B理光头需要10分钟，C烫卷发需要40分钟．请问：如何安排这三个人的理发顺序才能使得他们三人所花的时间总和最短？这个最短的时间是多少？ 2．有150个人要赶到90千米外的某地去执行任务．现有一辆中乘50人，时速为70千米的卡车．若这些人步行时速为10千米，请你设计一种乘车及步行的方案，使这150个人全部到达目的地所用的时间最少（上下车时间忽略不计）． 3．妈妈下班回家做饭，淘米要2分钟，煮饭要30分钟，洗菜要9分钟，切菜要8分钟，炒菜要12分钟．如果煮饭和炒菜要用不同的锅和炉子，妈妈要将饭菜都做好，最少要用多长时间？ 4．国王准备了1000桶酒作庆祝他的生日，可惜在距离生日前十日，国王得知其中有一桶酒被人下毒，若毒服后则正好第10日发作。有人提议用死刑犯试毒，问至少需要多少个死刑犯才能保证检验出一桶有毒的酒桶？如何试毒？ 5．六一儿童节，四一班44名同学和李老师到游乐园去欢庆节日．买票时他们看到游乐园对团体票有优惠，原来每人每张票2元，现在购买一张15元的团体票就可以让10人进去．如果请你去买票，那么你认为怎样买票最合算？ 6．有66吨煤要从煤场运到发电厂，大卡车的载重量是5吨，耗油量是10升；小卡车的载重量是2吨，耗油量是5升．如果要使总耗油量最少，应该如何安排大小卡车． 7．一个工厂有7个车间，分散在一条环形铁路上，三列火车循环运输产品。每个车间装卸货物所需工人数为25、18、27、10、20、15、30.若改为部分工人跟车，部分工人固定在车间，那么安排多少名装卸工，所用总人数最合理？ 8．暑假到了，一个由3个大人和4个孩子组成的家庭去某地旅游．甲旅行社的收费标准是：如果买4张全票，则其余人按半价优惠；乙旅行社的收费标准是：家庭旅游算团体票，按原价的75%优惠．这两家旅行社的原价是大人小孩均为全票，每人100元．如果你是这个家庭的一员，从所花费用的多少考虑，你建议选择哪家旅行社？为什么？ 9．旅行社有甲、乙两种面包车．甲车可乘坐12人，每辆租金为120元；乙车可乘坐18人，每辆租金160元．旅行团有58人，怎样租车最便宜，需要多少钱？ 10．如下图，在街道上有A、B、C、D、E、F六栋居民楼，每栋楼里每天都有20个人要坐车，现在想设立一个公交站，使居民到达车站的距离之和最短，应该设在何处？ 11．有四个人在晚上准备通过一座摇摇欲坠的小桥。此桥每次只能让2个人同时通过，否则桥会倒塌。过桥的人必须要用到手电筒，不然会一脚踏空。只有一个手电筒。4个人的行走速度不同：小强用1分钟就可以过桥，中强要2分钟，大强要5分钟，最慢的太强需要10分钟。17分钟后桥就要倒塌了。请问：4个人要用什么方法才能全部安全过桥？ 12．如图，在街道上有A、B、C、D、E五栋居民楼，每栋楼里每天都有20个人要坐车，现在设立一个公交站，要想使居民到达车站的距离之和最短，应该设在何处？ 13．育红小学要组织春游，共有30名教师和400名学生．下面有两种可以租用的车型． 大车：限乘45人，每辆每天租金800元． 小车：限乘25人，每辆每天租金500元． 怎样租车最省钱呢？需要多少钱？ 14．早餐店炸油饼，油锅一次最多能炸2张饼，炸熟一张饼要4分钟（正反面各2分钟）．如果一个客人要9张饼，早餐店老板最快多少分钟可以把油饼给他？ 15．A、B两个粮店分别有70吨和60吨大米，甲、乙、丙三个居民点分别需要30吨、40吨和50吨大米。从A，B两粮店每运1吨大米到三个居民点的运费如图所示：如何调运才能使运费最少？ 16．一个小型物流公司有6个货站A、B、C、D、E、F，每个货站需要的装卸工人数分别为6、4、8、5、3、4人．公司有4辆汽车在这6个货站间进行循环运输，为了节省人力，装卸工人可以随车到各货站去，也可以固定在各站．公司应如何安排工作，才能使装卸工最少？装卸工最少需多少人？ 17．有一家五口人要在夜晚过一座独木桥。他们家里的老爷爷行动非常不便，过桥需要12分钟；孩子们的父亲贪吃且不爱运动，体重严重超标，过河需要时间也较长，8分钟；母亲则一直坚持劳作，动作还算敏捷，过桥要6分钟；两个孩子中姐姐需要3分钟，弟弟只要1分钟。当时正是初一夜晚又是阴天，不要说月亮，连一点星光都没有，真所谓伸手不见五指。所幸的是他们有一盏油灯，同时可以有两个人借助灯光过桥。但要命的灯油将尽，这盏灯只能再维持30分钟了！他们焦急万分，该怎样过桥呢？ 18．四（1）班的3个同学各拿一只水桶去接水，水龙头给3只桶注满水所需的时间分别是4分钟、3分钟、1分钟，现在只有1个水龙头可以接水，怎样安排能使他们总的等候时间最短？这个最短的时间是多少． 19．一只平底锅上最多只能煎两张饼，用它煎1张饼需要2分钟（正面、反面各1分钟）。问：煎2009张饼需几分钟？ 20．将一根长为374厘米的合金铝管截成36厘米和24厘米两种型号的短管(加工损耗忽略不计)．问剩余部分的铝管至少是多少厘米? 21．有大、中、小3个瓶子，最多分别可以装入水1000克，700克和300克．现在大瓶中装满水，希望通过水在3个瓶子间的流动使得中瓶和小瓶上标出100克水的刻度线，问最少要倒几次水. 22．某天多多需要完成的作业：上网查资料（10分钟）、打印资料（5分钟）、读英语故事（4分钟）、练口算（3分钟），她应该如何合理安排完成各项作业呢？最少需要多长时间？ 23．小明在家的一面墙上贴奖状，一共有32张，给一张奖状涂满胶水需要2分钟，涂完胶水后要过2分钟才能往墙上贴，贴的过程需要1分钟，但是如果等待超过6分钟的话胶水就会干掉不能再贴，问：小明最快用多长时间能贴完所有的奖状？ 24．芯片测试：有2k块芯片，已知好芯片比坏芯片多．请设计算法从其中找出一片 好芯片，说明你所用的比较次数上限． 其中：好芯片和其它芯片比较时，能正确给出另一块芯片是好还是坏． 坏芯片和其它芯片比较时，会随机的给出好或是坏． 25．烙饼需要烙它的正、反面，如果烙熟一块饼的正、反面，各用去3分钟，那么用一次可容下2块饼的锅来烙21块饼，至少需要多少分钟？ 26．在一条公路上有五个卸煤场，每相邻两个之间的距离都是10千米，已知1号煤场存煤100吨，2号煤场存煤200吨，5号煤场存煤400吨，其余两个煤场是空的．现在要把所有的煤集中到一个煤场里，每吨煤运1千米花费1元，集中到几号煤场花费最少？ 27．U2合唱团在17分钟 内得赶到演唱会场，途中必需跨过一座桥，四个人从桥的同一端出发，你得帮助他们到达另一端，天色很暗，而他们只有一只手电筒．一次同时最多可以有两人一起 过桥，而过桥的时候必须持有手电筒，所以就得有人把手电筒带来带去，来回桥两端．手电筒是不能用丢的方式来传递的．四个人的步行速度各不同，若两人同行则 以较慢者的速度为准．Bono需花1分钟过桥，Edge需花2分钟过桥，Adam需花5分钟过桥，Larry需花10分钟过桥．他们要如何在17分钟内过 桥呢？ 28．在一条公路上，每隔10千米有一座仓库（如图），共有五座，图中数字表示各仓库库存货物的重量。现在要把所有的货物集中存放在一个仓库里，如果每吨货物运输1千米需要运费元，那么集中到哪个仓库运费最少？ 29．车间内有5台机器同时出了故障，从第1台到第5台的修复时间依次是15、8、29、7、10分钟．每台机器停产一分钟都将造成10元的经济损失．如何安排修复顺序，使经济损失最少？最少要损失多少元？ 30．某学校资金存款的年利息为10%，积压资金100元，相当于损失了10元．现在学校决定在初秋时购买冬季取暖用的煤．根据以往经验，在正常的冬季气温下要消耗煤15吨，但如果冬季比较暖和，只要用煤10吨；若冬季比较寒冷，就要用煤20吨．而煤的价格是根据天气的寒冷程度而变化的，在比较暖和、正常和寒冷的天气下，每吨煤的价钱分别是100元，150元，200元，而在初秋时每吨煤100元，在没有当年冬季气温的长期预测下，该校在初秋时应购进多少吨煤最好？ 31．小强、小明、小红和小蓉4个小朋友效游回家时天色已晚，他们来到一条河的东岸，要通过一座小木桥到西岸，但是他们4个人只有一个手电筒，由于桥的承重量小，每次只能过2人，因此必须先由2个人拿着手电筒过桥，并由1个人再将手电筒送回，再由2个人拿着手电筒过桥……直到4人都通过小木桥。已知，小强单独过桥要1分钟；小明单独过桥要分钟；小红单独过桥要2分钟；小蓉单独过桥要分钟。那么，4个人都通过小木桥，最少要多少分钟？ 32．国庆节期间，华夏旅行社推出以下两种优惠方案． A方案：团体10人以上（含10人）每位100元． B方案：成人每位130元，儿童每位70元． （1）如果4个家长带6个孩子去旅游，那么选哪种方案合算？ （2）如果8个家长带2个孩子去旅游，那么选哪种方案合算？优惠多少钱？ 33．贴烧饼的时候，第一面需要烘3分钟，第二面需要烘2分钟，而贴烧饼的架子上一次最多只能放2个烧饼。要贴3个烧饼至少需要几分钟？ 34．新建的自来水厂要给沿公路的十个村庄供应自来水（如下图，距离单位为千米），要安装水管有粗细两种选择，粗管足够供应所有村庄使用，细管只能供一个村用水，粗管每千米要用8000元，细管每千米要2000元，如果粗细管适当搭配，互相连接，可以降低费用，怎样安排才能使这项工程费用最低？费用是多少元？     35．有3个人同时到一个水龙头前接水，甲要用7分钟，乙要用5分钟，丙要用3分钟，你怎样安排接水的先后顺序，才能使3人等待时间的总和最少． 36．车间里有五台车床同时出现故障，已知第一台到第五台修复时间依次为18，30，17，25，20分钟，每台车床停产一分钟造成经济损失5元．现有两名工作效率相同的修理工， (1)怎样安排才能使得经济损失最少？ (2)怎样安排才能使从开始维修到维修结束历时最短？ 参考答案： 1．先理用时少的，最后理用时最多的顾客，等待时间的总和最少，等待总时间最少81分钟． 【详解】试题分析：要顾客等待时间的总和最少，应先安排用时少的先理，即先给A理板寸用时7分钟的，再给B理光头用时10分钟的，最后给C烫卷发用时40分钟，则第一人用时7分钟，第二人等待7+10分钟，第三人等待7+10+40分钟由此计算出等待总时间即可． 解：要使这三位顾客等待时间的总和最少， 应先理用时7分钟的，再理用时10分钟的，最后理用时40分钟的； 等待的总时间为： 7+（7+10）+（7+10+40） =7+17+57 =81（分钟） 答：先理用时少的，最后理用时最多的顾客，等待时间的总和最少，等待总时间最少81分钟． 点评：明确按用时由少到多的顺序做，顾客等待时间的总和最少是完成本题的关键． 2．步行30千米，乘车60千米所用时间最少，为小时 【分析】由于卡车只能运送50个人，若将这50个人从起点送到终点，其他人步行到终点，这和150个人步行到终点所用的时间相同（全部到达时间）汽车没有起到省时间的作用．因此汽车应该把50个人送至某一点后，返回去接另外50个人，如此往返．另外不乘车的人也应步行前进．总之：车要不停地开，人要不停地走，最大限度地利用人力和物力．为了省时间，应该同时出发同时到达．由于卡车车座的限制，应将150个人平均分成3组，每组50个人．同时为了保证同时到达，每组乘车走的路程必须相同，步行也必须相同．所以一题的关键是每组要乘车走多少路，步行走多少路． 【详解】将150个人平均分成三组，每组50个人，为了使这三组人数到达目的地所用的时间最少，必须使每一组人都步行相同的路程，乘车相同的路． 如图所示，设每组步行x千米，则乘车（90-x）千米．卡车送完第一组走完（90-x0）千米后返回来接第二组，与第二组相遇时第二组走了千米，此时汽车走了．由于他们所用的时间相等，根据时间=路程÷速度，可列方程得，解得x=30（千米），即最省时间的方案是步行30千米，乘车60千米．所用的时间为． 3．32分钟 【详解】2+30=32（分钟） 9+8+12=29（分钟） 答：最少要用32分钟． 4．10个人；见详解 【分析】可以将酒桶编号1~1000全部改为二进制，对应0000000001~1111101000，让一号犯人喝末位数字是1的毒酒，二号犯人喝倒数第二位数字是1的毒酒……十号犯人喝第一位编号是1的毒酒，然后根据犯人是否死亡进行判断。 【详解】如果某一号犯人死亡就说明相应的某一位数字是1，如果没有死亡那就说明相应位上的数字是零； 比如一号犯人死亡，二号到九号犯人存活……十号犯人死亡，那么毒酒的编号就是1000000001，再转化成十进制，也就是第513桶有毒。 答：至少需要10个死刑犯。 【点睛】本题考查的是最值问题，这里巧妙地应用了二进制来求解问题。 5．购买4张团体票和5张个人票最合算 【详解】方案一：购买团体票．（44+1）÷10=4（张）……5（人） 4+1=5（张）  15×5=75（元） 方案二：购买团体票和个人票． （44+1）÷10=4（张）……5（人） 4×15=60（元） 5×2=10（元）  10+60=70（元） 70＜75 购买4张团体票和5张个人票最合算． 6．可以派遣12辆大卡车和3辆小卡车或13辆大卡车和1辆小卡车，总耗油量最少为135升． 【详解】如果是10吨的重量，大卡车要耗油20升，而小卡车要耗油25升．所以应该尽量安排大卡车，对于最后剩下的6吨，可以有三种方案： （1）两辆大卡车，则耗油20升； （2）一辆大卡车和一辆小卡车，则耗油15升； （3）三辆小卡车，则耗油15升． 综上所述，可以派遣12辆大卡车和3辆小卡车或13辆大卡车和1辆小卡车，总耗油量最少为135升． 7．人 【分析】如果车上不跟人，各车间所需人数和即为总人数；可以求出每列车上跟1人、2人、3人等，所需要的总人数的变化规律，然后找出每列车上跟多少人时所需的总人数最少。 【详解】如果车上不跟人，各车间所需人数和为：（人） 如果每列车上跟1人，共多3人；每个车间可少1人，共少7人，多3少7，可减少4人； 每列车上跟10人，总人数可减少40人； 从11至15，列车上每增加1人，总人数可减少3人； 从16至18，列车上每增加1人，总人数可减少2人； 从19至20，列车上每增加1人，总人数可减少1人； 21增3减3无意义； 总人数为 （人）最少； 答：安排82名装卸工，所用总人数最合理，其中60人跟车。 【点睛】本题考查的调运中的统筹优化问题，可以用逐步调整的思想求解。 8．解：（1）甲旅行社： 4×100+3×100×50% =400+150， =550（元）； 乙旅行社： （4+3）×100×75% =7×100×75%， =525（元）； 525元＜550元，所以选择乙旅行社花费较少． 答：这个家庭选择乙旅行社所花的费用少． 【详解】最优化问题 根据这个家庭的人数按照两家旅行社的优惠方案分别进行计算即能得出去哪家旅行社花费最少： 甲旅行社：如果买4张全票，则其余人按半价优惠．4×100+3×100×50%=550元； 乙旅行社：家庭旅游算团体票，按原价的75%优惠．（7+3）×100×75%=525元； 525元＜550元，所以应去乙旅行社． 9．解：根据题干分析，先尽量多租乙车，所有租车情况列入下表： 方案 乙车/辆 甲车/辆 租金/元 ① 4 0 640 ② 3 1 600 ③ 2 2 560 ④ 1 4 640 ⑤ 0 5 600 560＜600＜640 答：总合上述，租2辆乙车，2辆甲车费用最省钱． 【详解】最优化问题 甲车每人次成本为：120÷12=10（元），乙车每人次成本为160÷18=9（元），所以尽量租用乙车所花成本较低，假设全租乙车，需要：58÷18=3辆…4人，这里还要考虑座不满的情况，所以这里可以将租车情况进行列举，从中找出花费最少的方案即可解决问题． 10．可以建在C或D 【分析】分析：先看下面这道题，如下图，在街道上有A、B、C、D、E五栋居民楼，现在设立一个邮筒，为使五栋楼的居民到邮筒的距离之和最短，邮筒应设于何处？ 条件中只有五个楼的名字和排列顺序，楼与楼的距离也不确定．那么我们先来分析一下A、E两个点，不论这个邮筒放在AE之间的那一点，A到邮筒的距离加上E到邮筒的距离就是AE的长度，也就是说邮筒放在哪儿不会影响这两个点到邮筒的距离之和；那么我们就使其他的3个点到邮筒的距离之和最短，再看为了使B、D两个到邮筒的距离之和小，应把邮筒放在BD之间．同理，只要是在BD之间，B、D到邮筒的距离之和也是不变的，等于BD．最后，只需要考虑C点到邮筒的距离最近就行了．那么当然也就是把邮筒放在C点了．这里就体现了一个“向中心靠拢的思想”． 【详解】因为每栋楼的人数相同所以数量不影响选择，找最中间的那栋楼，可这时最中间的楼有两个．经过研究发现，建在这两个楼都一样，路程和最短，所以可以建在C或D．如果我们只要求建在这条道路上的一点即可，那么CD之间及点C、D均可． 【点睛】有“奇数”个点时就选最中间的那个点，有“偶数”个点的时候就选择最中间的两个点之间的任意一点． 11．见详解 【分析】由于这4个人要尽快过桥，但是每次最多过2人，那么来回跑，送手电筒这个任务必须是小强和中强的，并且要让大强跟太强一起过桥，这样节约时间。 【详解】小强和中强先过桥，用2分钟； 再用小强把电筒送过去，用1分钟，现在由大强跟太强一起过桥，用10分钟； 过去以后叫中强把电筒送给小强用2分钟，最后小强与中强一起过河再用2分钟； 他们一起用时间： 2＋1＋10＋2＋2＝17（分钟），正好在桥倒塌的时候全部过河。 【点睛】时间最短过河的原则是：时间长的一起过，时间短的来回过，这样保证总的时间是最短的。 12．C点 【分析】如果不考虑楼里坐车的人数，应该把车站设在中间的位置，而现在每栋楼的人数相同，所以不影响，还是要把车站放在中间位置。 【详解】要使得居民到达车站的距离之和最短，车站应该设在中间位置，也就是C点； 答：车站应该设在C点。 【点睛】本题考查的是地点统筹优化的问题，如果每个居民楼的人数不一样，那么就要具体考虑人数的影响了。 13．：租9辆大车，1辆小车最省钱，需要7700元 【详解】大车：800÷45=17（元）……35（元）小车：500÷25=20（元） 大车更便宜，尽量租用大车．（400+30）÷45=9（辆）……25（人），余下的25人正好再租1辆小车． 800×9+500=7700（元） 答：租9辆大车，1辆小车最省钱，需要7700元． 14．18分钟 【分析】9÷2=4（组）…1（个），最后一次只烙1张饼，浪费了时间． 所以先炸6张饼，剩下的3张饼可以这样炸：先炸两张的正面；炸熟后拿出第一张，放入第三张，炸第二张的反面和第三张的正面；炸熟后第二张就熟了，再炸第一张和第三张的反面；据此解答． 【详解】先炸前6张饼，需要4×3=12（分）； 剩下的3张，假设为①、②、③； 第一次：放①的正面和②的正面， 第二次：放①的反面和③的正面， 第三次：放②的反面和③的反面， 共用3×2=6（分）， 所以一共需要：12+6=18（分）． 答：早餐店老板最快18分钟可以把油饼给他． 15．元 【分析】观察发现，A、B运往乙地的运费差距最大，所以A粮店的大米应尽可能多地供应乙，即A供应乙40吨；然后是A、B运往丙地的运费差距大于运往甲地的运费差，所以A粮店剩下的30吨应全部供应丙；此时A粮店的的大米已分配完，其余的由B粮店供应，即B供应甲30吨，供应丙20吨。 【详解】A运往乙40吨，运往丙30吨，B运往丙20吨，运往甲 30吨； 运费： （元） 答：运费最少为560元。 【点睛】由于A运往甲、乙、丙三地的运费都要低于B，所以A的粮食肯定是运完的，那么B只需要50吨，然后再进行求解。 16．23是所需的最少装卸工人数．具体安排如下：在C、A、D站分别安排4、2、1个固定工人，每车再安排4个工人随车流动到各站. 【详解】当方案有限时，枚举是找到最优方案的有效途径．枚举也要进行必要的分析，在尽可能小的范围内枚举，少做无用功． 17．最少需要29分钟；见详解 【分析】要保证30分钟内安全过桥，那么姐姐和弟弟就要来回跑，送油灯，并且安排所需时间较长的爷爷和爸爸一起过桥，这样节约时间。 【详解】首先姐姐跟弟弟一起过，用时3分钟，姐姐再回去送油灯，用时3分钟； 老爷爷跟爸爸一起过河，用时12分钟，弟弟将灯送回去，用时1分钟； 弟弟和母亲一起过，用时6分钟，弟弟送灯过河，用时1分钟； 最后与姐姐一起过河，用时3分钟； 一共用时： 3＋3＋12＋1＋6＋1＋3＝29 （分钟），最后能够安全全部过河。 答：最少需要29分钟。 【点睛】对于此类“安全过桥”的问题，安排所需时间最少的两人送灯，且所需时间最少的一人往返的次数多，所需时间第二少的人只往返一次，并且要安排所需时间最多的两人一起过。 18．安排用时1分钟的同学先打水，然后用时3分钟的同学打水，最后用时4分钟的同学打水能使他们总的等候时间最短；这个最短的时间是13分钟． 【分析】要求三人等待时间的总和最短，那么只要先接水的人用的时间越少，后面的等待的人等待时间就少，等待的人越少，等待时间之和就少，因此得解． 【详解】先让1分钟的那个打水，别人等待； 1分钟后：让3分钟的人打水，剩下的人等待； 4分钟后：让4分钟的人打水； 8分钟后：全部完毕． 总的等待时间： 1分钟的人打水时，大家都在等，1+1+1=3（分钟）， 3分钟的人打水时，一个人在等，3+3=6（分钟）， 4分钟的人打水时，没人等，4分钟； 相加：3+6+4=13（分钟）； 答：安排用时1分钟的同学先打水，然后用时3分钟的同学打水，最后用时4分钟的同学打水能使他们总的等候时间最短；这个最短的时间是13分钟． 19．2009分钟 【分析】煎2张饼最少需要2分钟，第一分钟煎2张饼的正面，第二分钟煎2张饼的反面；煎3张饼最少需要3分钟，第一分钟煎2张饼的正面，第二分钟煎第一张饼的反面和第三张饼的正面，第三分钟；煎第二张饼的反面和第三张饼的反面；考虑把2009张饼分成若干个2和3进行求解。 【详解】煎2张饼最少需要2分钟，煎3张饼最少需要3分钟； 需要1003个2分钟和1个3分钟； 答：煎2009张饼需2009分钟。 【点睛】本题考查的是时间的统筹优化问题，当并的数量大于1时，经过合理安排，n张饼至少需要n分钟。 20．2厘米 【详解】设截成36厘米和24厘米两种型号的短管分别是x根和y根，则可以看方程36x+24y="374" 是否有解．由于36、24均能被4整除，374被4除余2，所以此方程无整数解． 若剩余部分最少是2厘米，则列方程36x+24y=372 即 3x+2y=31    当x=1时，y=14． 因此可以截成1根36厘米和14根24厘米两种型号的铝管，此时剩余部分最少为2厘米． 21．6次 【详解】通过对三个数字的分析，我们发现700-300-300=100，是计算步数最少的得到100的方法．而由于我们每计算一步就相当于倒一次水，所以倒水最少的方案应该是： （1）大瓶往中瓶中倒满水． （2）中瓶往小瓶中倒满水，这时中瓶中还剩下400克水． （3）小瓶中水倒回大瓶． （4）中瓶再往小瓶中倒满水，这时中瓶中只剩下100克水，标记． （5）小瓶中水倒回大瓶． （6）中瓶中100水倒入小瓶，标记．所以最少要倒6次水． 22．在打印资料的这段时间内，可进行4分钟的读英语故事及1分钟的练口算，然后再用2分钟练口算；最短需要17分钟． 【分析】由于打印资料（5分钟），读英语故事（4分钟），练口算（3分钟），所以在打印资料的这段时间内，可进行4分钟的读英语故事及1分钟的练口算，然后再用2分钟练口算．所以最短需要10+5+（3﹣1）分钟． 【详解】5=4+1 在打印资料的这段时间内，可进行4分钟的读英语故事及1分钟的练口算． 所以最短需要： 10+5+（3﹣1） =15+2 =17（分钟） 答：在打印资料的这段时间内，可进行4分钟的读英语故事及1分钟的练口算，然后再用2分钟练口算；最短需要17分钟． 23．96分钟 【分析】如果不想浪费时间，那就需要充分利用时间，如果涂一张，等2分钟，再往墙上贴，再涂，再等待，再贴在墙上，这样肯定是浪费时间的；我们完全可以在涂完胶水后的2分钟时间里继续涂，但不能超过6分钟，注意可以等于6分钟。 【详解】先涂第一张然后涂，然后涂，这时候等待了4分钟马上贴上； 再涂一张马上贴上已经等待了5分钟的； 再涂一张贴上已经等待6分钟的； 这样一直下去，会使每一张奖状花费的时间就只有涂的2分钟和贴的1分钟，也就是完成一张需要3分钟； 那么总时间是96分钟； 答：小明最快用96分钟能贴完所有的奖状。 【点睛】本题考查的是时间的统筹优化问题，要使得所用时间最短，首先就要保证不能浪费时间。 24．把第一块芯片与其它逐一对比，看看其它芯片对第一块芯片给出的是好是坏，如果给出是好的过半，那么说明这是好芯片，完毕．如果给出的是坏的过半，说明第一块芯片是坏的，那么就要在那些在给出第一块芯片是坏的芯片中，重复上述步骤，直到找到好的芯片为止． 【详解】把第一块芯片与其它逐一对比，看看其它芯片对第一块芯片给出的是好是坏，如果给出是好的过半，那么说明这是好芯片，完毕．如果给出的是坏的过半，说明第一块芯片是坏的，那么就要在那些在给出第一块芯片是坏的芯片中，重复上述步骤，直到找到好的芯片为止． 25．63分钟 【分析】前3分钟，第一块饼的正面，第二块饼的正面；4~6分钟，第一块饼的反面，第三块饼的正面；7~9分钟，第二块饼的反面，第三块饼的反面；也就是每9分钟可以烙3张饼。 【详解】每9分钟可以烙3张饼； 所以烙21块饼，至少用（分钟） 答：至少需要63分钟。 【点睛】本题考查的是时间统筹优化的问题，关于烙饼问题，关键是不能浪费时间。 26．5号 【详解】解：我们采用尝试比较的方法来解答． 集中到1号场总费用为：1×200×10＋1×400×40＝18000（元） 集中到2号场总费用为：1×100×10＋1×400×30＝13000（元） 集中到3号场总费用为：1×100×20＋1×200×10＋1×400×10＝12000（元） 集中到4号场总费用为：1×100×30＋1×200×20＋1×400×10＝11000（元） 集中到5号场总费用为：1×100×40＋1×200×30＝10000（元） 经过比较，显然，集中到5号煤场费用最少． 答：集中到5号煤场费用最少． 27．2＋1先过 然后1回来送手电筒   5＋10再过 2回来送手电筒 2＋1过去 总共2＋1＋10＋2＋2＝17分钟 【详解】2＋1先过，然后1回来送手电筒． 5＋10再过，2回来送手电筒， 2＋1过去． 总共2＋1＋10＋2＋2＝17分钟． 28．D点 【分析】按照“小往大处靠”的原则，E点60吨，存的货物最多，那么先处理小势力，A往E那个方向集中，集中到B，B变成40吨，判断仍是E的势力最大，所以继续向E方向集中，B点集中到C点，C点变成60吨；此时C点和E点都是60吨，那么C、E谁看成大势力都可以，例如把E点集中到D点，D点是70吨，所以C点也要集中到D点。 【详解】确定D点为集中地点，运费为： （10×30＋30×20＋20×10＋60×10） ×0.9 ＝1700×0.9 ＝1530（元） 答：以D点为集中地点，费用最少，运费最少为1530元。 【点睛】本题考查的是地点统筹优化的问题，一般遵循“小往大处靠”，“往中间靠”的原则。 29．先修复修复时间短的．最少的经济损失为1560元 【分析】如果先修所需修复时间长的机器，而让修复时间短的机器等待无疑将造成较大的经济损失． 【详解】最佳方案是先修复修复时间短的，让其尽快投入生产，减少经济损失．这样总的修复时间为7×5+8×4+10×3+15×2+29=35+32+30+30+29=156（分），而最少的经济损失为10×156=1560（元）． 30．花2000元购进20吨的煤最好． 【分析】注意到在初秋时若少买了煤在冬天要花更多的钱去买煤，而买多了煤，则烧不完有积压资金，会造成损失．因而买多少煤是一个策略问题．根据题意，学校现在有三个策略：购买10吨、15吨、20吨．我们比较这三具策略，选择出最佳策略． 【详解】（1）如果学校在初秋时购买了10吨煤，则当天天气正常时要再购进5吨煤，总共花费了100×10+150×5=1750（元）；当天气转寒时要再购进10吨煤，总共花费了100×10+200×10=3000（元）． （2）如果学校在初秋时购买了15吨煤，则当天天气转暖时，积压资金为5吨煤的钱100×5=500（元），而当天气转寒的时候，需要再购进5吨煤，共花费100×15+200×5=2500（元）． （3）如果学校在初秋时购买了20吨煤，则当天气正常时积压资金为100×5=500（元）；天气转暖时积压资金为：100×10=1000（元）． 比较上面三种策略，第一种策略的最大损失是在天气冷的时候，比预先买20吨煤损失了（200－100）×10=100×10=1000（元）．第二种策略最大的损失是在天气冷的时候，比预先买20吨煤损失了（150－100）×5=50×5=250（元）．第三种策略最大的损失是在天气转暖的时候，此时积压资金为1000元，而学校资金存款的年利息为10%，相当于损失了2年的利息，即损失了1000×10%×2=200（元）． 所以最佳策略是花2000元购进20吨的煤，此时可能的损失最小． 31．分钟 【分析】要想用最少的时间，4人都通过小木桥，可采用让过桥最快的小强往返走，将手电筒送回，这样就能保证时间最短了。 【详解】第一步：小强与小明一起过桥，并由小强带手电筒返回，共用：（分钟）； 第二步：返回原地的小强与小红过桥后再返回，共用了（分钟）； 第三步：最后小强与小蓉一起过桥用了分钟； 所以，4个人都通过小木桥，最少用（分钟） 答：最少要8分钟。 【点睛】本题考查的是时间的统筹优化问题，对于这种需要一个人往返接送的问题，这个人尽量选消耗时间短的一个人。 32．（1）选 B 方案合算   （2）选A方案合算，优惠180元 【详解】（1）A 方案：（4+6) ×100=1000 (元) B 方案：130×4+70×6=940 (元） 940＜1000 选 B 方案合算． (2) A 方案：（8+2）× 100=1000 (元） B方案：130×8+70×2=1180 (元） 1180-1000=180 (元） 1000＜1180 选A方案合算，优惠180元． 33．8分钟 【分析】在架子上同时放两个烧饼，烘3分钟后，把第一个翻过来，拿下第二个，再放上去第三个，过2分钟去下第一个，再过1分钟，把第三个翻过来，再把第二个放上去，过2分钟全部取下，把所用时间加起来即可。 【详解】3＋2＋1＋2＝8（分钟） 答：至少需要8分钟。 【点睛】根据“烙三张饼的最佳方法”解答。 34．最少需要414000元；见详解 【分析】由于细管相对于粗管来讲，价钱要少一些，因此先假设都用细管，那么从自来水厂到J村要铺设10根细管，自来水厂到I村要铺设9根细管，依次下去；因为粗管是细管价格的4倍，如果用细管代替粗管重叠数超过4条费用更大，仅在3条或3条以下才会节约，而细管只能供应一村用水，所以粗管从水厂一直接到G村为止，再用三条细管连接H、I、J三个村，这样费用最低。 【详解】A、B、C、D、E、F、G用粗管供水，从G接细管为H、I、J供水； ＝8000×48＋2000×15 ＝384000＋30000 ＝414000（元） 答：至少需要414000元。 【点睛】本题考查的是统筹优化的问题，要保证细管重叠数不超过3条，且尽可能让粗管覆盖更多的村子。 35．要使3人等待的时间最短，就要安排用时最短的先接水，所以先后顺序为：． 【详解】此类问题，一般用时最短的在最前面，本题中等待的时间总和最少为3×3+5×2+7=26(分钟)． 36．（1）一人修17、20、30，另一人修18、25 ；最少的经济损失为： 910元 （2）一人修需18，17和20分钟的三台，另一人修需30和25分钟的两台，修复时间最短为55分钟． 【分析】怎样安排才能使经济损失最少，必须等待的时间少，那么我们应该把时间短的放在前面，并且使两名修理工的工作时间尽量接近． 【详解】（1）一人修17、20、30，另一人修18、25 ；最少的经济损失为：5×（17×3+20×2+30+18×2+25）=910（元）． （2）因为（18＋30＋17＋25＋20）÷2=55（分），一人修需18，17和20分钟的三台，另一人修需30和25分钟的两台，修复时间最短为55分钟． 学科网（北京）股份有限公司 $$