【牛吃草问题经典例题范文】“牛吃草问题”是数学中一个经典的逻辑推理题,常用于考察学生对变化量、固定量以及时间关系的理解能力。这类问题通常涉及草在生长的同时被牛吃掉,需要通过建立方程来求解草的生长速度和初始草量等关键参数。
以下是一些典型的“牛吃草问题”例题及其解答,采用加表格的形式展示答案,便于理解与记忆。
一、例题1:基础型
题目:
一片草地,可供10头牛吃20天,或者供15头牛吃10天。问:这片草地最多能养多少头牛,才能保证草不会被吃完?
分析:
设草每天生长量为x,初始草量为y,每头牛每天吃草量为1单位。
- 10头牛吃20天:
总消耗 = 10×20 = 200
草的总量 = y + 20x = 200
- 15头牛吃10天:
总消耗 = 15×10 = 150
草的总量 = y + 10x = 150
联立方程:
$$
\begin{cases}
y + 20x = 200 \\
y + 10x = 150
\end{cases}
$$
解得:x = 5,y = 100
因此,草每天生长5单位,初始有100单位。
要让草不被吃完,牛每天吃的草量不能超过草每天的生长量。即:
$$
n \leq 5
$$
所以,最多可以养5头牛。
二、例题2:多组数据型
题目:
某草地,若用20头牛吃5天,草刚好吃完;若用15头牛吃7天,草也刚好吃完。问:如果用10头牛,几天能吃完?
分析:
设草每天生长量为x,初始草量为y,每头牛每天吃草量为1单位。
- 20头牛吃5天:
20×5 = 100 = y + 5x
- 15头牛吃7天:
15×7 = 105 = y + 7x
联立方程:
$$
\begin{cases}
y + 5x = 100 \\
y + 7x = 105
\end{cases}
$$
解得:x = 2.5,y = 90
现在,用10头牛吃,设t天吃完:
$$
10t = 90 + 2.5t \Rightarrow 7.5t = 90 \Rightarrow t = 12
$$
三、例题3:不同时间段型
题目:
一块草地,第一天有10头牛吃,第二天有15头牛吃,第三天有20头牛吃,草刚好吃完。已知草每天生长量为2单位,初始草量为40单位。问:这三天总共吃了多少草?
分析:
草每天生长2单位,初始草量为40单位。
- 第一天:10头牛吃,草总量为40 + 2 = 42,吃掉10单位 → 剩余42 - 10 = 32
- 第二天:草生长2单位 → 32 + 2 = 34,吃掉15单位 → 剩余34 - 15 = 19
- 第三天:草生长2单位 → 19 + 2 = 21,吃掉20单位 → 剩余1
总吃草量 = 10 + 15 + 20 = 45单位
四、总结表格
题号 | 题目描述 | 初始草量(y) | 每天生长量(x) | 最多可养牛数 | 吃完所需天数 | 总吃草量 |
1 | 10头牛吃20天,15头牛吃10天 | 100 | 5 | 5 | — | — |
2 | 20头牛吃5天,15头牛吃7天 | 90 | 2.5 | — | 12 | — |
3 | 三天分别用10、15、20头牛吃 | 40 | 2 | — | — | 45 |
五、结语
“牛吃草问题”虽然看似简单,但其背后蕴含了线性方程组、变量关系和动态平衡的思想。掌握这类问题的关键在于正确识别变量之间的关系,并建立合理的数学模型。通过练习不同类型的题目,能够有效提升逻辑思维和数学建模能力。