内容正文:
第39课 牛吃草问题
6年级 数学思维系列课程
知识背景:
“牛吃草”问题是牛顿问题,因牛顿提出而得名的。“一堆草可供10头牛吃3天,那么可供6头牛吃几天?”这道题很简单,用3×10÷6=5(天)。如果把“一堆草”换成“一片正在生长的草地”,问题就不那么简单了。因为草每天都在生长,草的数量在不断变化。这类工作总量不固定(均匀变化)的问题就是“牛吃草”问题。
例1:一片青草地,每天都匀速长出青草,这片青草可供27头牛吃6周,或可供23头牛吃9周。那么这片草地可供21头牛吃几周?
21头牛吃多少时间?
原有的牧草
÷
每天实际减少的牧草
21头牛每天吃掉的牧草
-
每天生长的牧草
设每头牛每天吃草为1份
27头牛吃6周=原有牧草+6周生长的牧草。。。。①
23头牛吃9周=原有牧草+9周生长的牧草。。。。②
由②-①得:
(9-6)周生长的牧草 =23头牛吃9周-27头牛吃6周
每天生长的牧草=(23×9-27×6)÷(9-6)
=15(份)
原有牧草 = 27×6-15×6
=72(份)
时间 = 72÷(21-15)=12(天周)
答:可供21头牛吃12周。
练习1:1.一片草地,每天都匀速长出青草。如果可供24头牛吃6天或可供20头牛吃10天。那么,可供19头牛吃多少天?
原有草量:24×6-14×6=60(份)
分析与解答
每天长草量:(20×10-24×6)÷(10-6)=14(份)
可吃时间:60÷(19-14)=12(天)
练习2:牧场上一片草地,每天牧草都匀速生长。这片牧草可供10头牛吃20天或可供15头牛吃10天。那么,可供25头牛吃几天?
原有草量:(10-5)×20=100(份)
分析与解答
每天长草量:(20×10-15×10)÷(20-10)=5(份)
可吃时间:100÷(25-5)=5(天)
练习3:3.牧场上的青草每天都在匀速生长。这片牧草可供27头牛吃6周或可供23头牛吃9周。那么,可供21头牛吃多少周?
原有草量:(27-15)×6=72(份)
分析与解答
每天长草量:(23×9-27×6)÷(9-6)=15(份)
可吃时间:72÷(21-15)=12(周)
例2:由于天气逐渐冷起来,牧场上的草不仅不长新的,反而以固定的速度在减少。已知某块草地上的草可供20头牛吃5 天或可供15头牛吃6天。照此计算,可供多少头牛吃10天?
思路与分析与例1不同的是,不仅没有新长出的草,而且原有的草还在减少。但是,我们同样可以利用与例1 类似的方法求出每天减少的草和原来的草的总量。
思路与分析
例2:由于天气逐渐冷起来,牧场上的草不仅不长新的,反而以固定的速度在减少。已知某块草地上的草可供20头牛吃5 天或可供15头牛吃6天。照此计算,可供多少头牛吃10天?
设1头牛1天吃的草为1份。
20头牛5天吃100份,
15头牛6天吃90份
100-90=10(份)
说明寒冷的天气使牧场1天减少青草10份,也就是寒冷导致的每天减少的草量相当于10头牛在吃草。
由“草地上的草可供20头牛吃5天”,再加上寒冷导致的每天减少的草量相当于10头牛同时在吃草
所以原有草有(20+10)×5=150(份)
由150÷10=15可知,牧场原有草可供15头牛吃10天。
由于天气寒冷减少了相当于10头牛吃的草,所以可供5头牛吃10天。
练习1 由于天气逐渐变冷,牧场上的草每天以均匀的速度在减少。经计算,牧场上的草可供20头牛吃5天,或可供16头牛吃6天。那么,可供11头牛吃几天?
原有草量:(20+4)×5=120(份)
分析与解答
每天减少量:(20×5-16×6)÷(6-5)=4(份)
可吃时间:120÷(11+4)=8(天)
练习2 因天气渐冷,牧场上的草以固定的速度在减少。已知牧场上的草可供33头牛吃5天或可供24头牛吃6天。照此计算,这个牧场可供多少头牛吃10天?
原有草量:(33+21)×5=270(份)
分析与解答
每天减少量:(33×5-24×6)÷(6-5)=21(份)
牛的数量:270÷10-21=6(头)
练习3 经测算,地球上的资源可供100亿人生活100年或可供80亿人生活300年。假设地球新生成的资源增长速度是不变的,那么,为满足人类不断发展的需要,地球最多能养活多少亿人?
当前生成的资源不少于每年消耗掉的资源时,地球上的资源才不致减少,所以地球最多能养活70亿人。
分析与解答
(80×300-100×100)÷(300-100)=70(亿)
例3:自动扶梯以均匀的速度由下往上行驶着,两个性急的孩子要从扶梯上楼。已知男孩每分钟走20级台阶,女孩每分钟走15级台阶,结果男孩用5分钟到达楼上,女孩用6分钟到达楼上。该扶梯一共有多少级台阶?
与前两个题比较,“总的草量”变成了“扶梯的台阶总量”,“草”变成了“台阶”,“牛每天吃草的量”变成了“速度”,也可以看成是“牛吃草”的问题。
思路与分析
例3:自动扶梯以均匀的速度由下往上行驶着,两个性急的孩子要从扶梯上楼。已知男孩每分钟走20级台阶,女孩每分钟走15级台阶,结果男孩用5分钟到达楼上,女孩用6分钟到达楼上。该扶梯一共有多少级台阶?
上楼的速度可以分为两部分:一部分是男孩、女孩自己的速度,另一部分是自动扶梯的速度。
男孩5分钟走了20×5=100(级)台阶
女孩6分钟走了15×6=90(级)台阶
女孩比男孩少走了100-90=10(级)台阶
多用了6-5=1(分),说明自动扶梯1分钟走10级。
因男孩5分钟到达楼上,他上楼的速度是自己的速度与扶梯的速度之和
所以,扶梯一共有(20+10)× 5=150(级)台阶。
练习1 自动扶梯以均匀的速度行驶着,小明和小红要从扶梯上楼。已知小明每分钟走
25级台阶,小红每分钟走20级台阶,结果小明用5分钟、小红用6分钟分别到达楼上。该扶梯一共有多少级台阶?
扶梯一共有台阶:(25+5)×5=150(级)
分析与解答
扶梯每分钟上行:(25×5-20×6)÷(6-5)=5(级)
练习2 两个顽皮的孩子逆着自动扶梯的方向行走。在20秒里,男孩可走27级台阶,女孩可走24级台阶,男孩走了2分钟到达另一端,女孩走了3分钟到达另一端,该扶梯一共有多少级台阶?
扶梯一共有台阶:
27×(120÷20)-54×2=54(级)
分析与解答
扶梯每分钟上行:
[24×(180÷20)-27×(120÷20)]÷(3-2)=54(级)
练习3 两只蜗牛由于耐不住阳光的照射,从井口逃向井底。白天往下爬,两只蜗牛白天爬行的速度是不同的。一只每天白天爬20分米,另一只爬15分米。黑夜里往下滑,两只蜗牛滑行的速度却是相同的。结果一只蜗牛恰好用5个昼夜到达井底,另一只蜗牛恰好用6个昼夜到达井底。那么,井深多少米?
分析与解答
井深:(20+10)×5=150(分米)=15(米)
每夜下滑:
(20×5-15×6)÷(6-5)=10(分米)
例4:一只船漏了一个洞,水以均匀的速度进入船内,发现漏洞时已经进了一些水。如果12人舀水,3小时舀完。如果只有5人舀水,要10小时才能舀完。现在要想2小时舀完,需要多少人?
已漏进的水,加上3小时漏进的水,1小时需要(12×3)人舀完,也就是36人用1小时才能舀完。已漏进的水,加上10小时漏进的水,每小时需要(5×10)人舀完,也就是50人用1小时才能舀完。通过比较,我们可以得出1小时内漏进的水及船中已漏进的水。
思路与分析
例4:一只船漏了一个洞,水以均匀的速度进入船内,发现漏洞时已经进了一些水。如果12人舀水,3小时舀完。如果只有5人舀水,要10小时才能舀完。现在要想2小时舀完,需要多少人?
1小时漏进的水,几人用1小时能舀完:
(5×10-12×3)÷(10-3)=2(人)
已漏进的水:(12-2)×3=30(份)
已漏进的水加上2小时漏进的水,需多少人1小时舀完:30+2×2=34(人)
用2小时来舀完这些水需要:34÷2=17(人)
练习1 有一个水池,池底有水不断涌出。用10部抽水机20小时可以把水抽干,用15部相同的抽水机10小时可以把水抽干。那么用25部这样的抽水机多少小时可以把水抽干?
分析与解答
原有水量:(10-5)×20=100(份)
每小时涌出水:
(10×20-15×10)÷(20-10)=5(份)
25部这样的抽水机把水抽干需要的时间:
100÷(25-5)=5(时)
练习2 有一个长方体的水箱,上面有一个注水孔,底面有一个出水孔,两孔同时打开后,如果每小时注水30立方分米,7小时可以注满水箱;如果每小时注水45立方分米,注满水箱可少用2.5小时。那么每小时由底面小孔排出多少立方分米的水?(假设每小时排水量相同)
分析与解答
[30×7-45×(7-2.5)]÷2.5=3(立方分米)
两种情况注水量的差等于2.5小时的排水量。
练习3 有一口水井,连续不断涌出泉水,每分钟涌出的水量相等。如果用3台抽水机来抽水,36分钟可以抽完;如果使用5台抽水机,20分钟抽完。现在12分钟内要抽完井水,需要抽水机多少台?
分析与解答
例5:有三块草地,面积分别为5公顷、6公顷和8公顷。草地上的草一样厚,而且长得一样快。第一块草地可供11头牛吃10天,第二块草地可供12头牛吃14天。第三块草地可供19头牛吃多少天?
前面我们接触的是在同一块草地的情况,现在是三块面积不同的草地。为了解决这个问题,只需将三块草地的面积统一起来。即[5,6,8]=120。
思路与分析
例5:有三块草地,面积分别为5公顷、6公顷和8公顷。草地上的草一样厚,而且长得一样快。第一块草地可供11头牛吃10天,第二块草地可供12头牛吃14天。第三块草地可供19头牛吃多少天?
第一块5公顷的草地可供 11头牛吃10天,120÷5=24
变为120公顷草地可供 11×24=264(头)牛吃10天。
第二块6公顷的草地可供 12头牛吃14天,120÷6=20,
变为120公顷草地可供 12×20=240(头)牛吃14天。
120÷8=15。问题变为120公顷草地可供19×15=285(头)牛吃几天?
因为草地面积相同,可忽略具体公顷数,原题可变为
一块草地匀速生长,可供264头牛吃10天,或供240头牛吃14天,那么可供285头牛吃几天?
每天新长出的草:(240×14-264×10)÷(14-10)=180(份)
草地原有草:(264-180)×10=840(份) 可供285头牛吃的时间:840÷ (285-180)=8(天)
练习1 某车站在检票前若干分钟就开始排队,每分钟来的旅客一样多。从开始检票到等候检票的队伍消失,同时开4个检票口需30分钟,同时开5个检票口需20分钟。如果同时打开7个检票口,那么需多少分钟?
分析与解答
原有旅客:(4-2)×30=60(人)
每分钟旅客增加:
(4×30-5×20)÷(30-20)=2(人)
需要时间:60÷(7-2)=12(分)
练习2 快、中、慢三车同时从A地出发,追赶一辆正在行驶的货车,三车的速度分别是24千米/时、20千米/时、19千米/时。快车追上货车用了6小时,中车追上货车用了10小时,慢车追上货车要用多少小时?
分析与解答
三车出发时货车距A地:(24-14)×6=60(千米)
货车的速度:
(20×10-24×6)÷(10-6)=14(千米/时)
慢车追上货车的时间:60÷(19-14)=12(时)
练习3 一个牧场上的青草每天都匀速生长。这片青草可供17头牛吃30天或供19头牛吃24天。现有一群牛吃了6天后,卖掉4头牛,余下的牛又吃了2天将草吃完。这一群牛原来有多少头?
分析与解答
原有青草:(17-9)×30=240(份)
青草每天长出:
(17×30-19×24)÷(30-24)=9(份)
假设4头牛不卖,一共吃掉青草:240+9×(6+2)+4×2=320(份)
这群牛原来有:320÷(6+2)=40(头)
谢谢
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