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第八单元 数学广角--优化 能力检测试题
2025-2026学年小学数学人教版四年级上册
一、选择题
1.小明给客人沏茶,接水1分钟,烧水6分钟,洗茶杯2分钟,拿茶叶1分钟,泡茶1分钟。小明合理安排以上事情,最少要花( )分钟才能使客人喝上茶。
A.7 B.8 C.9
2.一个锅一次最多可以烙2张饼。烙一面需要3分钟,两面都要烙,烙5张饼至少需要( )分钟。
A.30 B.10 C.15
3.王阿姨来家里做客,妈妈让琳琳帮忙烧壶水,给王阿姨冲杯咖啡。烧开水要10分钟,洗水壶需要2分钟,洗杯子需要1分钟,找咖啡需要2分钟。阿姨要想喝上咖啡至少需要( )。
A.10 B.12 C.15
4.兰兰和芳芳用扑克牌玩比大小的游戏,三局两胜,兰兰拿到的牌分别是7、5、2,芳芳拿到的牌分别是6、3、1,下表是兰兰的出牌顺序,如果芳芳获胜,那么芳芳的出牌顺序是( )。
第一次 第二次 第三次
兰兰 7 5 2
芳芳
A.6、3、1 B.1、6、3 C.1、3、6 D.3、6、1
5.李力和王阳明进行扑克牌点数大小比赛,三局两胜制。李力的牌是,王阳明的牌是。李力先出,王阳明若想要赢,必须出( )。
A.2 B.5 C.7
二、填空题
6.爸爸用烧烤架烤馒头片,如果一次最多只能烤2串,每面需要两分钟,9串馒头片至少需要烤( )分钟。
7.假期里小明在家里学做饭,他择菜9分钟,洗菜6分钟,淘米3分钟,用电饭煲煮饭20分钟,切菜5分钟,炒菜7分钟,他做这顿饭至少需要( )分钟。
8.煮熟一个玉米需要15分钟,一个锅里可以煮6个玉米,煮熟12个玉米需要( )分钟,煮熟24个玉米需要( )分钟。(只有一个锅)
9.爸爸开车和妈妈一起从家外出办事。爸爸去办公室取资料,妈妈去超市买菜。他们的行走路线和所需时间(如图),他们办完这些事回到家,至少需要花( )分钟。列式:( )。
10.东东和爸爸打牌,每人取三张牌,东东取的是10,6,2,爸爸取的是11,9,3,规定每人每次出一张,大牌吃小牌。如果爸爸先出,东东获胜的策略是11─( ),9─( ),3─( )。
三、判断题
11.“田忌赛马”故事中,田忌应对齐王的策略一共有6种,但田忌获胜的策略只有1种。( )
12.学校组织学生体检,乐乐等5个同学要去测脊柱、测视力,每项检查都要3分钟,他们至少需要15分钟做完这些检查。( )
13.早上,爸爸、妈妈和思聪每人一个煎鸡蛋。一口锅每次最多只能煎两个鸡蛋,每面煎两分钟,两面都要煎,最少要6分钟全家人才能都吃上煎鸡蛋。( )
14.用一只平底锅煎饼,每次能同时煎两张饼,每张饼需要煎两面,(正反面各2分钟),那么,煎五张饼至少需要10分钟。( )
15.一种小游戏,玩1局要3分钟,可以单人玩,也可以双人玩。琪琪和爸爸、妈妈一起玩,每人玩两局,至少需要12分钟。( )
四、作图题
16.刘英早晨起来是这样安排的:
①刷牙、洗脸4分钟。②淘米2分钟。③用电饭锅煮稀饭18分钟。
④背英语单词10分钟。⑤吃早饭8分钟。
请你帮助刘英合理安排,让她起床后用最短的时间就能上学。(画图说明)
五、解答题
17.煎杂粮饼,煎一面需要3分钟,两面都要煎,一锅最多能煎4块,那么煎6块杂粮饼至少需要多少时间?
18.车间里有5台机器同时出现故障,已知第一台到第五台机器修复的时间分别为15、8、29、3、9分钟,每台机器停产一分钟会造成经济损失5元,如果只有一名修理工,按照最佳顺序修理。
(1)所有机器修理加等待的最短时间是多久?
(2)至少会造成多少经济损失?
19.爸爸骑自行车载着妈妈一起从家外出办事,爸爸要去办公楼取资料,妈妈要去商场购物。
上面是他们的行走路线信息图。
(1)爸爸从健身公园骑车到办公楼需要多长时间?
(2)他们办完这些事一起回到家,算一算至少需要多长时间?
20.聪聪要帮爸爸复印文字资料,正反都要复印,如果复印机只能单面复印,且一次最多可放2张,每次复印需要6秒,如果要复印5张文字资料,最少需要_______秒才能印完,要使复印时间最少,关键是_______,请在下面框格里用图示的方法简单清楚的表示出复印的过程。
21.拍球比赛(三局两胜)
第一队 陆莎 杜雯 陶然
230 205 180
第二队 宋圆 肖钢 刘佳
220 190 165
如果比赛中每个人都能正常发挥,第二队怎样对阵才能获胜?
22.姐姐要在出门之前完成以下几件事,怎样安排最合理?她至少过多少分钟才可以出发?请写出流程图,并计算出时间。
晾衣服 2分钟
把衣服和水放入洗衣机 1分钟
擦皮鞋 3分钟
开洗衣机自动洗涤 15分钟
整理房间 6分钟
参考答案
题号 1 2 3 4 5
答案 B C B B A
1.B
【分析】要想花的时间最少,则接水1分钟,烧水的时候可以洗茶杯那茶叶,最后泡茶,据此解答即可。
【详解】1+6+1
=7+1
=8(分钟)
至少要8分钟才能使客人喝上茶。
故答案为:B
2.C
【分析】第1张和第2张饼的正面一起烙,再把第1张饼的反面和第3张饼的正面一起烙,然后把第2张和第3张饼的反面一起烙,前3张饼一共要烙3次;再把第4张和第5张饼一起烙,正反各要烙1次,要烙2次;所以烙5张饼要烙3+2=5(次),烙一次要3分钟,共要烙3×5=15(分钟);据此即可解答。
【详解】3×5=15(分钟)
烙5张饼至少需要15分钟。
故答案为:C
3.B
【分析】根据题意要喝上咖啡也就是具体都需要干什么,那么首先要洗水壶,再烧开水,在烧开水过程中可以洗杯子和找咖啡,最后给王阿姨冲咖啡。
【详解】2+10=12(分钟)
阿姨要想喝上咖啡至少需要12分钟。
故答案为:B
4.B
【分析】本题属于优化问题,利用“田忌赛马”的解题思路解答。主要的策略是三局两胜,其中输的一局是自己的最小的牌和对手最大的牌来比大小。其余两局分别是用自己最大的牌和对手第二大的牌来比大小,用自己第二大的牌和对手最小的牌来比大小。
【详解】由以上分析可知:
兰兰第一次出牌是7,是兰兰最大的牌,那芳芳就用最小的1来比,这样7>1,兰兰获胜。
兰兰第二次出牌是5,是兰兰第二大的牌,那芳芳就用最大的6来比,这样5<6,芳芳获胜。
兰兰第三次出牌是2,是兰兰最小的牌,那芳芳就用第二大的牌3来比,这样2<3,芳芳获胜。
因为是三局两胜,所以最后获胜的是芳芳,因此芳芳的出牌顺序应该是1、6、3。
故答案为:B
5.A
【分析】根据田忌赛马的方法,要想王阳明赢,李力出牌8时,王阳明出最小的牌2;李力出牌6时,王阳明出牌7;李力出牌3时,王阳明出牌5,这样根据三局两胜制规则,最后王阳明赢。
【详解】
李力和王阳明进行扑克牌点数大小比赛,三局两胜制。李力的牌是,王阳明的牌是。李力先出,王阳明若想要赢,必须出2。
故答案为:A
6.18
【分析】前6串馒头片按照正常方法烤,共需要6÷2×2×2=12(分钟),后3串馒头片可以这样烤:为了便于说明问题把3串馒头片分别编号为1、2、3号,可以采用交替烤的办法,先放1、2号,2分钟后把其中的一串取出,比如把2号取出,再把3号放入,1号烤反面;2分钟后,1号熟了取出,再把2号放入;再过2分钟,2、3号都熟了;这样一共用了2×3=6(分钟);两个时间相加即可。
【详解】6÷2×2×2+2×3
=12+6
=18(分钟)
9串馒头片至少需要烤18分钟。
7.30
【分析】根据题意,电饭煲煮饭20分钟,在等待电饭煲煮饭的同时,可以选择择菜,洗菜、切菜(用时与电饭煲煮饭时间相同),然后用电饭煲煮饭时间加上淘米时间和炒菜时间,即可求出他做这顿饭至少需要多少分钟。
【详解】择菜9分钟+洗菜6分钟+切菜5分钟=20分钟
淘米3分钟+用电饭煲煮饭20分钟+炒菜7分钟=30分钟
假期里小明在家里学做饭,他择菜9分钟,洗菜6分钟,淘米3分钟,用电饭煲煮饭20分钟,切菜5分钟,炒菜7分钟,他做这顿饭至少需要30分钟。
8. 30 60
【分析】已知煮熟一个玉米需要15分钟,一个锅里可以煮6个玉米,则煮熟12个玉米就需要12÷6=2(锅),一锅15分钟,那么煮12个玉米2锅最少需要的时间是15×2=30(分钟);同理求出煮熟24个玉米需要的时间即可。
【详解】12÷6×15
=2×15
=30(分钟)
24÷6×15
=4×15
=60(分钟)
煮熟一个玉米需要15分钟,一个锅里可以煮6个玉米,煮熟12个玉米需要30分钟,煮熟24个玉米需要60分钟。
9. 50 10+12+6+12+10
【分析】首先爸爸和妈妈一起开车到街心公园,然后妈妈下车到超市买菜,买完菜再回到街心公园等爸爸,爸爸继续从街心公园开车到办公楼取资料,取完资料再从办公楼开车返回街心公园,接上妈妈后一起开车回家,这样花的时间最少,所需的时间为从家开车到街心公园、街心公园开车到办公楼、在办公楼取资料、从办公楼开车到街心公园、街心公园开车到家的时间和,据此即可解答。
【详解】10+12+6+12+10
=22+6+12+10
=50(分钟)
他们办完这些事回到家,至少需要花50分钟。列式:10+12+6+12+10。
10. 2 10 6
【分析】要想东东获胜,东东用最小的牌对上爸爸最大的牌,用最大的牌对上爸爸中间的牌,用中间的牌对上爸爸最小的牌。
【详解】如果爸爸先出,东东获胜的策略是11─2,9─10,3─6。
【点睛】本题属于典型的“田忌赛马”问题,关键是明确东东用最小的牌对上爸爸最大的牌。
11.√
【详解】如果齐王将马按上中下的顺序出阵比赛,而田忌的马随机出阵比赛时,双方马的对阵情况列表如下:
齐王的马 上中下 上中下 上中下 上中下 上中下 上中下
田忌的马 上中下 上下中 中上下 中下上 下上中 下中上
获胜方 齐王 齐王 齐王 齐王 田忌 齐王
由上表可知,田忌应对齐王的策略一共有6种,但田忌获胜的策略只有1种。原说法正确。
故答案为:√
12.√
【分析】根据题意,乐乐等5个同学要去测脊柱、测视力,每项检查都要3分钟,求他们至少要多少时间,由于两项检查各有一位医生负责,并且每项检查时间相同,可以让5位同学分别到每个医生那里进行检查,检查完毕后,再互相轮换,5人同时开始检查,并同时检查完成。
【详解】根据分析得:3×5=15(分钟)
所以至少需要15分钟做完这些检查。
故答案为:√
13.√
【分析】爸爸、妈妈和思聪每人一个煎鸡蛋,则一共需要3个煎鸡蛋;当煎2个及以上的蛋,并且锅里只能同时煎两个时,最少需要的时间=煎一面需要的时间×个数;依此计算并填空。
【详解】2×3=6(分钟);
爸爸、妈妈和思聪每人一个煎鸡蛋。一口锅每次最多只能煎两个鸡蛋,每面煎两分钟,两面都要煎,最少要6分钟全家人才能都吃上煎鸡蛋。
故答案为:√
【点睛】熟练掌握优化问题的计算,是解答此题的关键。
14.√
【分析】第一次先煎2张饼,剩下的3张饼可以这样煎:先煎2张的正面;煎熟后拿出第一张,放入第三张,煎第二张的反面和第三张的正面;煎熟后第二张就熟了,再煎第一张和第三张的反面,这样总时间就是10分钟,由此解答。
【详解】前2张煎2面,用时间4分钟;
剩下的3张饼可以这样煎:先煎2张的正面,用时间2分钟;
煎熟后拿出第一张,放入第三张,煎第二张的反面和第三张的正面,用时间2分钟;
煎熟后第二张就熟了,再煎第一张和第三张的反面,用时间2分钟;
共用2×3=6(分钟)
全部时间:4+6=10(分钟)
所以煎五张饼至少需要10分钟
故答案为:√
15.×
【分析】求琪琪和爸爸、妈妈三人每人玩2局,则三个人两两双人玩,只需3局:爸爸和妈妈、妈妈和琪琪、爸爸和琪琪,用玩1局的时间乘3即可。
【详解】3×3=9(分钟)
一种小游戏,玩1局要3分钟,可以单人玩,也可以双人玩。琪琪和爸爸、妈妈一起玩,每人玩两局,至少需要9分钟。原题说法错误。
故答案为:×
16.见详解
【分析】先淘米2分钟,再用电饭锅煮稀饭18分钟,煮稀饭的同时刷牙、洗脸4分钟,以及背英语单词10分钟,最后吃早饭8分钟;据此作图。
【详解】如图:
17.9分钟
【分析】此类问题中,尽量使每次都有4块杂粮饼在煎,由此进行合理安排即可解决问题。
6块杂粮饼分别用序号1、2、3、4、5、6表示:
第一次:1、2正面,3、4正面,需要3分钟;
第二次:1、2反面,5、6正面,需要3分钟;
第三次:3、4反面,5、6反面,需要3分钟;
一共需要(3×3)分钟。
【详解】3×3=9(分钟)
答:煎6块杂粮饼至少需要9分钟。
18.(1)133分钟
(2)665元
【分析】(1)最佳修理顺序为先处理修复时间最短的车床,依次为3分钟,8分钟、9分钟、15分钟、29分钟,那么修理3分钟的机器的时候,其他4台机器都要等待3分钟,也就是修理加等待为5个3分钟;修理8分钟的机器的时候,其他3台机器都要等待8分钟,也就是修理加等待为4个8分钟;修理9分钟的机器的时候,其他2台机器都要等待9分钟,也就是修理加等待为3个9分钟;修理15分钟的机器的时候,剩下1台机器也要等待15分钟,也就是修理加等待为2个15分钟;最后修理剩下的1台机器花费29分钟,将所有的时间用乘法计算出来再相加即可;
(2)每台机器停产一分钟会造成经济损失5元,那么用停产的总时间乘5,可以计算出一共损失多少元;据此解答。
【详解】(1)3×5+8×4+9×3+15×2+29×1
=15+32+27+30+29
=133(分钟)
答:所有机器修理加等待的最短时间是133分钟。
(2)133×5=665(元)
答:至少会造成665元经济损失。
【点睛】注意机器修理的正确顺序,是按时间最短到时间最长来修理,是解答本题的关键。
19.(1)15分钟
(2)64分钟
【分析】(1)根据时间=路程÷速度,用健身公园到办公楼的距离除以爸爸骑自行车的速度,求出需要的时间是3000÷200=15(分钟)。
(2)由第一小问可知,爸爸从健身公园到办公楼往返需要2×15=30(分钟)。再加上取资料花费的10分钟,需要40分钟。再加上从商场到健身公园的2分钟,需要42分钟。妈妈购物需要35分钟,步行到健身公园7分钟,共花费42分钟,正好等于爸爸从商场到办公楼,再回到健身公园的时间。则要想需要时间最短,两人先到健身公园后,爸爸骑车把妈妈送到商场,爸爸再骑车从商场去办公楼取资料,再回到健身公园。而妈妈购完物后步行到健身公园。两人再一起回家。则花费(10+2+42+10)分钟。
【详解】(1)3000÷200=15(分钟)
答:爸爸从健身公园骑车到办公楼需要15分钟。
(2)35+7=42(分钟)
2+15+10+15=42(分钟)
42分钟=42分钟
10+2+42+10=64(分钟)
答:至少需要64分钟。
20.30;两张同时复印;画图见详解
【分析】要使复印的总时间最少,那么每一次就应复印两张,然后计算出时间总和即可;
第一次:第1张的正面,第2张的正面,用时6秒;
第二次:第1张饼的反面,第3张的正面,用时6秒;
第三次:第3张的反面,第2张饼的反面,用时6秒;
第四次:第4张的正面,第5张的反面,用时6秒;
第五次:第5张的正面,第4张的反面,用6秒;依此解答。
【详解】5×6=30(秒)
根据分析,解答如下:
最少需要30秒才能印完,要使复印时间最少,关键是两张同时复印。画图如下:
21.肖刚和陶然对阵;宋圆和杜雯对阵。
【分析】三局两胜,比较第二队的哪位同学比第一队的哪位同学拍的球多,使第二队能够赢得2场比赛即可解答本题。
【详解】跟图表中数据,无论刘佳拍球的数量最少,陆莎拍球的数量最多,如果让刘佳与杜雯或陶然对阵,第二队最少会输掉2场比赛,不能获胜。220>205,宋圆拍球的数量>杜雯拍球的数量;190>180,肖钢拍球的数量>陶然拍球的数量,故让肖钢和陶然对阵;宋圆和杜雯对阵,第二队才能赢得2场比赛,第二队才能获胜。
答:让肖钢和陶然对阵;宋圆和杜雯对阵,第二队才能获胜。
【点睛】对三局两胜的正确理解是解答本题的关键。
22.见详解
【分析】首先把衣服和水放入洗衣机(1分钟),然后开洗衣机自动洗涤(15分钟),同时整理房间(6分钟)与擦皮鞋(3分钟),最后晾衣服(2分钟),据此解答即可。
【详解】
1+15+2=18(分钟)
答:她至少过18分钟才可以出发。
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