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牛吃草问题是数学中的经典应用题型。问题的核心在于理解三个基本要素:草场原有的草量是固定的,草会以恒定速度持续生长,而牛也会以恒定速度吃草。这类问题的关键是要处理原有草量、新长出的草量和牛吃掉的总草量之间的平衡关系。
为了解决牛吃草问题,我们需要建立数学模型。设原有草量为A,草每天生长量为B,每头牛每天吃草量为C。核心等式是:n头牛吃t天的总草量等于原有草量加上t天内新长出的草量。这个等式的左边表示消耗,右边表示供给,问题的关键就是要让消耗和供给达到平衡。
让我们通过一个经典例题来理解解题方法。题目是:一片草地,10头牛20天吃完,15头牛10天吃完,问25头牛几天吃完?首先列出两个方程,然后通过消元法求出草的生长速度B等于5C,原有草量A等于100C。最后代入25头牛的条件,得出答案是5天。
掌握解题技巧能让我们更快解决牛吃草问题。差量法是最常用的技巧:通过比较两组条件的差值来求出草的生长速度。比如10头牛20天和15头牛10天,牛天数相差50,时间相差10天,所以草每天生长相当于5头牛的食量。然后可以算出原有草量,最终求解。
牛吃草问题有很多变化形式,可能求牛的数量、吃草天数,或涉及多个草场、面积变化等。但无论怎么变化,解题的核心思想都是一样的:建立消耗等于原有草量加新增草量的平衡方程。掌握了基本方法,就能应对各种变化。记住四个解题步骤,关键是理解草的动态平衡关系。