牛吃草问题是数学运算的一类经典题目,可能很多考生对于这类问题始终没有搞明白,对于“牛吃草”的含义也不太理解。其实,抛开有趣的情境设定的话,这类问题的求解总的来说比较机械。换句话说,只要认清这类题的特征,再掌握好解决方式,那么牛吃草问题就很容易解决了。
首先,要清楚牛吃草问题的特征。这类问题特征是比较明显的,通常题目中会给出关于数量和时间的两个条件,且存在两个不同的速度,这两个速度都是均匀的,且多数情况下方向相反。我们以下面这个题目为例来具体了解一下这些特征。
【例】一片牧场,12头牛吃4天,9头牛吃6天,多少头牛2天吃完?
A.20 B.21
C.22 D.23
【答案】B
【解析】这是一个非常典型的牛吃草问题。可以看到题目中给出了两个有关牛的数量以及吃草天数的条件;存在两个不同的速度,分别是牛吃草的速度和草本身生长的速度,虽未明确说明,但默认它们都是匀速的。
现在,我们已经知道了如何辨别牛吃草问题,下面要做的自然就是解决它了。前文说过,这类问题的求解比较机械,因为其实只要学会套公式就可以了。牛吃草问题的公式:y=(n-x)t。在这个公式中,y指的是草场原有的草量,n指的是牛的头数,x指的是草长的速度,t指的是时间。
有了公式,上面的例题也就迎刃而解,我们只需要将各个数值带入公式即可: ,解得x=3,y=36,因此36=(n-3)×2,n=21,答案为B选项。
下面,我们通过两个练习题来巩固一下牛吃草问题的求解。
【练习1】某河段中的沉积河沙可供80人连续开采6个月或60人连续开采10个月。如果要保证该河段河沙不被开采枯竭,问最多可供多少人进行连续不间断的开采?( )(假定该河段河沙沉积的速度相对稳定)
A.25 B.30
C.35 D.40
【答案】B
【解析】首先注意,牛吃草问题是一类问题,很多情境都适用,关键还是把握好特征。 带入牛吃草公式: ,解得,x=30,也就是说河沙沉积的速度是30,这种情况下,只要保证工人开采的速度不超过30,那么工人就可以连续不断的开采河沙,因此答案为B选项。
【练习2】某医院有一氧气罐匀速漏气,该氧气罐充满后同时供40人吸氧,60分钟后氧气耗尽,再次充满该氧气罐同时供60个人吸氧,则45分钟后氧气耗尽。问如果该氧气罐充满后无人吸氧,氧气耗尽需要多长时间?( )
A. 一个半小时 B. 两个小时
C. 两个半小时 D. 三个小时
【答案】D
【解析】通过分析不难发现,这也是一个牛吃草问题。但是要特别注意的是,此题与之前的例题有所不同。我们说,通常牛吃草问题中的两个速度方向是相反的,但有些情况未必如此,例如本题中,吸氧与漏气,这两个过程都导致氧气罐中的氧气减少,方向是相同的,因此在求解过程中注意公式的变化: ,解得x=20,y=3600。则无人吸氧的情况下氧气耗尽需要的时间为3600÷20=180(分钟)=3(小时)。因此,本题答案为D选项。
通过上面几个例题及练习题的分析,我们不难发现,牛吃草问题并没有那么复杂,规律性很强,只要认清特征,熟练运用公式,解决起来就会游刃有余。