適合四到七年級的孩子:這樣講「牛吃草問題」,能懂嗎

2020-12-17 數學與語文

「牛吃草問題」是小學奧數裡一個重要的知識點。關於「牛吃草問題」的由來及相關公式見下圖。市面上的奧數教材,或是老師講解時,一般都是教我們幾個公式,做題目時,讓我們根據情況往公式裡帶數字,但我發現這樣的學習,當時是可以做一些題目的,過一段時間,或者是把「牛吃草」演變成別的表述,就一臉茫然了,為什麼呢?

因為沒有完全吃透「牛吃草問題」的內涵,如果只是記幾個像上圖中的公式,這只是皮毛而已,真正要理清的是我們的思維,明白「牛吃草問題」的實質,能推導出公式及它的變形。我們用一道實際的例題,邊講邊總結。

例題:「天蒼蒼,野茫茫,風吹草低見牛羊。」騰格爾舅舅想考考來牧場度假的貝貝,便說了自己的一個發現:如果他的牧場上養49頭牛,12天就把牧場的青草吃光了;如果養35頭,夠吃20天的。因為身體原因,現在他只養了24頭牛,而且牧場上青草是勻速生長的,牧場上的青草夠吃多長時間呢?你能幫貝貝計算出來嘛?

讀完題目,我們先來找一下題目裡存在的各種數量,簡單標出他們之間的關係:

牛的數量(是變化的)、

牛吃草的時間(也是變化的)、

青草的總數量(肯定是變化的)、

青草的生長速度(勻速的,不變量)、

牧場原油青草的數量(這個不發生變化)、

新長出的青草數量(生長速度不變,但總量隨時間變化)

大家都能找到嗎?通過上面的圖,我們可以看到,隨著「牛的數量」、「牛吃草的時間」這兩個量的變動,「青草的總數量」也是變動的,而「原有的青草數量」和「青草的生長速度」這兩個量都是不變的。並由此得到這樣兩個基礎而重要的公式:

青草總數 = 牛的數量 × 牛吃草的時間

青草總數 = 青草生長速度 ×牛吃草的時間 +原有青草數量

接下來,為了方便起見,我們用字母來代替這些數量的文字描述,再列個表,理一理它們的關係,其中我們假設:

牛的數量 →m

牛吃草的時間 →k

青草總數 →y

青草生長速度 →x

原有青草數量 →b

之所以要假設這樣的字母,等以後你學習了函數就會懂,y=kx+b的形式,其實就是一次函數的表達式,在這裡,如果你能看明白x的值是怎麼一步步推導出來的就行。下面我們把例題裡的數量值帶入到這個公式,問題也就迎刃而解了:

當然,上面所說的,是為了訓練思維,能夠徹底明白「牛吃草問題」的內涵,才有這麼繁瑣的分析過程。其實,七八年級的同學可能已經看出來了,這就是一個列方程組解決問題的過程:

我們假設青草的生長速度為x,牧場原有青草數量為y,24頭牛可以吃n天,可列方程組

12x + y = 49×12,①

20x + y = 35×20,②

nx + y = 24×n。 ③

解得

X=14,

Y=420,

N=42。

另說一句,如果是單純做這類題目,你可以用方程組,如果想訓練自己的數學思維,還是建議能從根本上搞清數量之間的關係,不要怕麻煩,真正理清自己的思路。因為,經過這些年的發展和演變,「牛吃草問題」已經不再只是簡單的牛吃草問題了,像水池進水排水、自動扶梯上下、檢票口排隊等問題,也都可以歸納為「牛吃草問題」了,比如下圖中的題目,大家可以順便練練手。

最後,有個建議送給大家,就是做應用題時,要學會使用兩個輔助解題的方法,一種是列表法:把題目中所給的條件羅列清楚,按一定數序、格式排列好,哪個該用,哪個該舍的,一目了然,也能讓自己的思緒清楚,就像上面我們所說所看到的;另一種是畫線段圖,也就是「數形結合」。在遇到複雜的、難度較高的題目時,這都是你解題的法寶,平時一定要注意練習。

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