数量关系之牛吃草问题原理 数量关系

牛吃草问题又称为消长问题或牛顿牧场,是17世纪英国伟大的科学家牛顿提出来的。知鸟教育人事考试网的专家指出,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,草又是天天在生长的,所以草的存量随牛吃的天数不断地变化。解决牛吃草问题常用到四个基本公式,分别是:

  (1)草的生长速度=对应的牛头数×吃的较多天数-相应的牛头数×吃的较少天数÷(吃的较多天数-吃的较少天数);

  (2)原有草量=牛头数×吃的天数-草的生长速度×吃的天数;

  (3)吃的天数=原有草量÷(牛头数-草的生长速度);

  (4)牛头数=原有草量÷吃的天数+草的生长速度。

  解题关键是弄清楚已知条件,进行对比分析,从而求出每日新长草的数量,再求出草地里原有草的数量,进而解答题总所求的问题。

  例题1.(2006贵州省第21题)

  牧场上长满牧草,每天牧草都匀速生长,这片牧场可供10头牛吃20天,可供15头牛吃10天。那么,供25头牛可以吃多少天?(  )

  A.3 B.4

  C.5 D.6

  【解析】设牧场原有草量A,牧场每天生长的草量为B,牛每天吃的草量为C,则可列如下方程:A+20×B=10×20×C,A+10×B=15×10×C,可得B=5C,A=100C,再设25头牛可吃x天,则有A+x×B=25×x×C,将B=5C,A=100C代入,可得x=5。故选C。

  例题2.(2005北京市(应届)第18题)

  有一池水,池底有泉水不断涌出,要想把水池的水抽干,10台抽水机需抽8小时,8台抽水机需抽12小时,如果用6台抽水机需抽多少小时?(  )

  A.16 B.20

  C.24 D.28

  【解析】设池子原有泉水为A,池子每小时涌出为B,抽水机每小时抽水为C,则可列如下方程:A+8×B=10×8×C,A+12×B=8×12×C,可得B=4C,A=48C,再设6台抽水机需抽x小时,则A+x×B=6×x×C,将B=4C,A=48C代入,可得x=24。故选C。

总结出应用公式:

公式:y =(N-x)×T“y”代表原有存量(比如原有草量);“N”代表促使原有存量减少的外生可变量;“x”代表存量的自然增长速度(比如草长速度)注:如果自然减少,减号变加号;“T”代表存量完全消失所耗用的时间。

有人还提出这样的方法:作为参考

将“牛吃草”的解法归为两大类,用下面例题来说明 

例1.牧场上有一片均匀生长的牧草,可供27头牛吃6天,或供23头牛吃9天。那么它可供21头牛吃几天?
对于这类型牛吃草问题最简单的,我引用从qzzn上搜寻到的一种解法。大部分问题可以解出。
一个理想化的模型:
设每天新长出来的草都被27头牛和23头牛中的个别牛吃了,设为X,或者可以说他们是割草机,保证牧场总草量不变,这个应该好理解啊。
那么27-x就是真正减少草量的牛中之牛了,那么(27-x)6就是原来的草量了,那么根据原来草量相等,设21头牛可吃y天,列出方程
(27-x)6=(23-x)9=(21-x)y
数量关系之牛吃草问题原理 数量关系
很好理解!

现在介绍第2中解法
假设1头牛1天吃的草量为a,那么27头牛6天吃27*6a,23头牛9天吃23*9a
那么23*9a-27*6a=45a结果就是3天新长出来的草量,然后算出每天新长出来的草量15a,即可算出原来总草量,27*6a-6*15a=72a设21头牛吃x天
21ya=72a+y*15a 即可得出,这种解法的关键就是“1头牛1天吃的草量为a”
上面说的是最简单的了。下面看它的变型。
例3由于天气逐渐冷起来,牧场上的草不仅不长大,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?
解析:本题的不同点在草匀速减少,不管它,和第一种解法设X、Y一样来理想化,解出的X为负数(无所谓,因为X是我们理想化的产物,没有实际意义),解出Y为我们所求。


例4自动扶梯以均匀速度由下往上行驶着,两位性急的孩子要从扶梯上楼.已知男孩每分钟走20级梯级,女孩每分钟走15级梯级,结果男孩用了5分钟到达楼上,女孩用了6分钟到达楼上.问:该扶梯共有多少级?
解析:总楼梯数即总草量,设略
列式(20-X)•5=(15-X)•6
X=-10(级)???(已说过,X是理想化的产物,没有实际意义)
将X=-10代入(20-X)•5得150级楼梯


例5某车站在检票前若干分钟就开始排队,每分钟来的旅客人数一样多.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?
解析:原有旅客即原有草量,新来排队得旅客即每天新长出得草量,其它不用我多说了吧。


例6现欲将一池塘水全部抽干,但同时有水匀速流入池塘。若用8台抽水机10天可以抽干;用6台抽水机20天能抽干。问:若要5天抽干水,需多少台同样的抽水机来抽水?
解析:原有水量即原有草量,新匀速注入得水即每天新长出得草量,继续。。。。。。


例7一只船发现漏水时,已经进了一些水,水匀速进入船内.如果10人淘水,3小时淘完;如5人淘水8小时淘完.如果要求2小时淘完,要安排多少人淘水?
解析:^_^,和例3一摸一样,解出X是负数,解出Y即为所求。

第2种解法。
2009国家公务员考试真题
119.某市水库水量的降雨量是一定的,可供全市12万人使用20年,在迁入3万人之后,只能供全市人民使用15年,市政府号召大家节约用水,希望将水库的使用寿命延长至30年,那么居民平均需要节约用水量的比例是多少?()
  A. 2/5 B. 2/7 C. 1/3 D. 1/4
看此题,用第一种解法,那么(12--x)*20=(15-x)*15=[15*(1-y)-x]*30,看看最后这个x,很明显跟前面的不一样,他大于前面的x,虽然发明这种解法的人认为x本来就是理想化的,但是我认为这种的不好理解,所以,对于这种改变了x的,我个人认为利用第2种解法好点。

  

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