牛吃草问题的经典例题解析
牛吃草问题是数学中的一个经典应用题,主要考察学生对数量关系的理解和解决实际问题的能力。这类题目通常涉及牛的数量、草地的面积以及草的生长速度等变量之间的复杂关系,需要通过列方程或构建数学模型来求解。
经典例题
假设有一片草地,可供10头牛吃4天,或者可供8头牛吃6天。如果这片草地的草每天均匀生长,那么这片草地最多可以供多少头牛连续吃9天?
解题思路:
首先,我们设定一些未知数:
- 设这片草地原有草量为 \( Q \)(单位:单位面积的草量)。
- 设这片草地每天的草生长量为 \( G \)(单位:单位面积的草量/天)。
- 每头牛每天消耗的草量为 \( C \)(单位:单位面积的草量/天)。
根据题意,我们可以列出两个方程:
1. 10头牛吃4天,即:
\[
Q + 4G = 10 \times 4C
\]
2. 8头牛吃6天,即:
\[
Q + 6G = 8 \times 6C
\]
接下来,我们通过解这两个方程组来求出 \( Q \) 和 \( G \) 的值。
解方程组:
从第一个方程得:
\[
Q = 40C - 4G
\]
将 \( Q \) 代入第二个方程:
\[
40C - 4G + 6G = 48C
\]
化简后得到:
\[
2G = 8C \quad \Rightarrow \quad G = 4C
\]
再将 \( G = 4C \) 代入第一个方程求 \( Q \):
\[
Q + 4(4C) = 40C
\]
\[
Q = 40C - 16C = 24C
\]
计算最多能养多少头牛:
现在已知草地原有草量 \( Q = 24C \),每天生长草量 \( G = 4C \),要让这片草地供牛吃9天,设最多能养 \( N \) 头牛,则有:
\[
Q + 9G = 9NC
\]
代入已知条件:
\[
24C + 9(4C) = 9NC
\]
\[
24C + 36C = 9NC
\]
\[
60C = 9NC
\]
两边同时除以 \( C \),得到:
\[
N = \frac{60}{9} = \frac{20}{3} \approx 6.67
\]
因此,这片草地最多可以供 6头牛 连续吃9天。
总结
牛吃草问题的核心在于抓住“草的总量 = 原有草量 + 生长草量”这一基本公式,并结合实际情况灵活运用代数方法进行计算。这类题目不仅锻炼了学生的逻辑思维能力,还帮助他们学会如何用数学工具解决生活中的实际问题。
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