用方程解“牛吃草等问题”
张自忠简介-相反数
用方程解“牛吃草等问题”
“牛吃草问题”是世界著名的大科学家牛顿所著的《普通算
术》一书中的一道题目,解决此类问题一般采
用比较法。但本人认为用方程解此类难题更容易。因为多年
来我一直在探索从小学二年级起,特别是在三、
四年级就着力“灌输”方程法解应用题的思想和做法,使
学生在五、六年级时,能达到用代数思维解应用题
难题的水平。我的教学取得了令人满意的成果。下面以
“牛吃草问题”难题为例介绍我的做法。
基本题
题1 牧场上一片牧草,可供27头牛吃
6周,或者供23头牛吃9周。如果牧草每周匀速生长,那么它可
供21头牛吃多少周?
在解
题之前首先要弄清楚几个不变的量即:“牧场上原有的草量”,及“每周新生长的草量”,和“每头牛每周
吃的草量”。然后我把牛的头数进行分工,即一部分牛吃牧场上原有的草,一部分牛吃牧场上新生长的草。分二步做完,第一步先求出每周新生长的草量可供多少头牛吃,第二步再求问题。具体做法如下:
第一步: 解:设每周新生长的草量可供X头牛吃,则牧场上原有的草量
每天可供(27-X)头牛吃,或(23-X)头牛,可列表:
一片牧草
一片牧草
牧场上原有的草量
每周(27-X)头牛吃
每周(23-X)头牛吃
吃草的周数
6周吃完
9周吃完
根据牧场上原有的草量不变列方程:(27-X)×6=(23-X)×9
162-6X=207-9X
X=15
即每周新生长的草量,可供15头牛吃。
第二步:解:设供21头牛吃Y周。可列表:
一片牧草
一片牧草
牧场上原有的草量
每周(27-15)头牛吃
每周(21-15)头牛吃
吃草的周数
6周吃完
Y周吃完
根据牧场上原有的草量不变列方程:
(21-15)×Y=(27-15)×6 或(21-15)×Y=(23-15)×9
Y=12 Y=12
答:可供21头牛吃12周。
引伸题
题2
有一个牧场长满草,草每天匀速生长,这个牧场上的草可供 17头牛吃30天,可供19头牛吃24天。
现在有若干头牛在吃草场上的草,6天过后,4头牛死亡,余下的牛继续吃草,吃了2天把草吃光。求原
来有多少头牛?
第一步: 解:设每天新生长的草量可供X头牛吃,则牧场上原有的草量
每天可供(17-X)头牛吃,或(19-X)头牛,可列表:
一片牧草
一片牧草
牧场上原有的草量
每天(17-X)头牛吃
每天(19-X)头牛吃
吃草的天数
30天吃完
24天吃完
根据牧场上原有的草量不变列方程:(17-X)×30=(19-X)×24
X=9
即每天新生长的草量,可供9头牛吃。
第二步:解:设原来有Y头牛。可列表:
一片牧草
一片牧草
牧场上原有的草量
每天(17-9)头牛吃
每天(Y-9)头牛吃
每天(Y-4-9)头牛吃
吃草的天数
30天吃完
吃6天
吃2天
根据牧场上原有的草量不变列方程:
(Y -9)×6+(Y
–4-9)×2=(17-9)×30
或(Y -9)×6+(Y
–4-9)×2=(19-9)×24
Y=40
答:原来有40头牛。
提高题
题3 有12头牛28天可以吃尽0.1公顷牧场
上的全部牧草,21头牛63天可以吃尽0.3公顷牧场上的全部
牧草。问多少头牛126天可以吃尽0
.72公顷牧场上的全部牧草(每公顷牧场上原有的草量相等,每公顷牧
场上每天生长的草量相等,每头
牛每天吃草量相等)?
说明:既然每公顷牧场上原有的草量相等,我们就可以设每公顷每天新生长的草
量可供X头牛吃,则根据
每公顷牧场上原有的草量相等列方程。
第一步:
解:设每公顷每天新生长的草量可供X头牛吃,则每公顷牧场上原有的草量每天可供
头牛吃,
或头牛吃。可列表:
面积(公顷)
0.1
0.3
每公顷牧场上原有的草量
每天 头牛吃
每天
头牛吃
吃草的天数
28天吃完
吃63天
根据牧场上原有的草量不变列方程: ×28= ×63
X=30
即每公顷每天新生长的草量,可供30头牛吃。
第二步:解:设有Y头牛126天可以吃尽0.72公顷牧场上的全部牧草。
可列表:
面积(公顷) 每公顷牧场上原有的草量 吃草的天数
0.1
0.72
每天 头牛吃
每天 头牛吃
28天吃完
126天吃完
根据牧场上原有的草量不变列方程:
×126= ×28 或 ×126= ×63
Y=36 Y=36
答:36头牛126天可以吃尽0.72公顷牧场上的全部牧草。
扩展题
题4 快、中、慢3辆车同时从同一点出发,沿着一条公路追赶前面的一个骑车人,这
3辆车分别用6分
钟、10分钟、12分钟追上骑车人,现在知道快车的速度是每小时24千米,中车的
速度是每小时20千米,
问慢车的速度是多少?
分析
这是一个行程问题,所以应注意等式:路程=速度×时间
现在约定:路程以千米为单位,速度以每分钟
多少千米为单位。对比“牛吃草”问题,3车出发时骑车人离3
车出发点的路程,相当于“原有的草量”
;骑车人从3车出发开始又进行的路程,相当于“新长的草量”。解
法如下:
第一步:解:设
骑车人每分钟X千米,则快车每分钟追(24-X)千米、中车每分钟追(20-X)千米。可列
表:
骑车人离3车出发点的路程 追的时间
6分钟
10分钟
每分钟追 千米
快车
每分钟追 千米。
中车
根据骑车人离3车出发点的路程相等列方程: ×6=
×10
X=
即骑车人每分钟 千米。
第二步: 解:设慢车每分钟Y千米,可列表:
快车
慢车
骑车人离3车出发点的路程
每分钟追 千米
每分钟追 追千米。
追的时间
6分钟
12分钟
根据骑车人离3车出发点的路程相等列方程: ×12= ×6
Y=19
答:慢车的速度是19千米时。
总之牛吃草问题看上去是一道变化的题目,但是只要找到不变量,合理的假设题目就迎刃而解。