第五讲:植树、方阵与楼梯问题(补充:比较大小)
专题简析:
植树问题
要想了解植树中的数学并学会怎样解决植树问题,首先要牢记三要素:①总路线长.②间距(棵距)长.③棵数.只要知道这三个要素中任意两个要素.就可以求出第三个。
关于植树的路线,有封闭与不封闭两种路线。
1.不封闭路线
例:如图
① 若题目中要求在植树的线路两端都植树,则棵数比段数多1.如上图把总长平均分成5段,但植树棵数是6棵。
全长、棵数、株距三者之间的关系是:
棵数=段数+1=全长÷株距+1
全长=株距×(棵数-1)
株距=全长÷(棵数-1)
② 如果题目中要求在路线的一端植树,则棵数就比在两端植树时的棵数少1,即棵数与段数相等.全长、棵数、株距之间的关系就为:
全长=株距×棵数;
棵数=全长÷株距;
株距=全长÷棵数。
③ 如果植树路线的两端都不植树,则棵数就比②中还少1棵。
棵数=段数-1=全长÷株距-1.如右图所示.段数为5段,植树棵数为4棵。
株距=全长÷(棵数+1)。
2.封闭的植树路线
例如:在圆、正方形、长方形、闭合曲线等上面植树,因为头尾两端重合在一起,所以种树的棵数等于分成的段数。如右图所示。
棵数=段数=周长÷株距.
二、方阵问题
学生排队,士兵列队,横着排叫做行,竖着排叫做列.如果行数与列数都相等,则正好排成一个正方形,这种图形就叫方队,也叫做方阵(亦叫乘方问题)。
方阵的基本特点是:
① 方阵不论在哪一层,每边上的人(或物)数量都相同.每向里一层,每边上的人数就少2。
② 每边人(或物)数和四周人(或物)数的关系:
四周人(或物)数=[每边人(或物)数-1]×4;
每边人(或物)数=四周人(或物)数÷4+1。
③中实方阵总人(或物)数=每边人(或物)数×每边人(或物)数。
例1 有一条公路长900米,在公路的一侧从头到尾每隔10米栽一根电线杆,可栽多少根电线杆?
分析 要以两棵电线杆之间的距离作为分段标准.公路全长可分成若干段.由于公路的两端都要求栽杆,所以电线杆的根数比分成的段数多1。
解:以10米为一段,公路全长可以分成
900÷10=90(段)
共需电线杆根数:90+1=91(根)
答:可栽电线杆91根。
例2 马路的一边每相隔9米栽有一棵柳树.张军乘汽车5分钟共看到501棵树.问汽车每小时走多少千米?
分析 张军5分钟看到501棵树意味着在马路的两端都植树了;只要求出这段路的长度就容易求出汽车速度.
解:5分钟汽车共走了:
9×(501-1)=4500(米),
汽车每分钟走:4500÷5=900(米),
汽车每小时走:
900×60=54000(米)=54(千米)
列综合式:
9×(501-1)÷5×60÷1000=54(千米)
答:汽车每小时行54千米。
例3 某校五年级学生排成一个方阵,最外一层的人数为60人.问方阵外层每边有多少人?这个方阵共有五年级学生多少人?
分析 根据四周人数和每边人数的关系可以知:
每边人数=四周人数÷4+1,可以求出方阵最外层每边人数,那么整个方阵队列的总人数就可以求了。
解:方阵最外层每边人数:60÷4+1=16(人)
整个方阵共有学生人数:16×16=256(人)
答:方阵最外层每边有16人,此方阵中共有256人。
例4 晶晶用围棋子摆成一个三层空心方阵,最外一层每边有围棋子14个.晶晶摆这个方阵共用围棋子多少个?
分析 方阵每向里面一层,每边的个数就减少2个.知道最外面一层每边放14个,就可以求第二层及第三层每边个数.知道各层每边的个数,就可以求出各层总数。
解:最外边一层棋子个数:(14-1)×4=52(个)
第二层棋子个数:(14-2-1)×4=44(个)
第三层棋子个数:(14-2×2-1)×4=36(个).
摆这个方阵共用棋子:
52+44+36=132(个)
还可以这样想:
中空方阵总个数=(每边个数一层数)×层数×4进行计算。
解:(14-3)×3×4=132(个)
答:摆这个方阵共需132个围棋子。
例5 一个圆形花坛,周长是180米.每隔6米种一棵芍药花,每相邻的两棵芍药花之间均匀地栽两棵月季花.问可栽多少棵芍药?多少棵月季?两棵月季之间的株距是多少米?
分析 ①在圆形花坛上栽花,是封闭路线问题,其株数=段数.② 由于相邻的两棵芍药花之间等距的栽有两棵月季,则每6米之中共有3棵花,且月季花棵数是芍药的2倍。
解:共可栽芍药花:180÷6=30(棵)
共种月季花:2×30=60(棵)
两种花共:30+60=90(棵)
两棵花之间距离:180÷90=2(米)
相邻的花或者都是月季花或者一棵是月季花另一棵是芍药花,所以月季花的株距是2米或4米。
答:种芍药花30棵,月季花60棵,两棵月季花之间距离为2米或4米。
例6 一个街心花园如右图所示.它由四个大小相等的等边三角形组成.已知从每个小三角形的顶点开始,到下一个顶点均匀栽有9棵花.问大三角形边上栽有多少棵花?整个花园中共栽多少棵花?
分析 ①从已知条件中可以知道大三角形的边长是小三角形边长的2倍.又知道每个小三角形的边上均匀栽9株, 则大三角形边上栽的棵数为
9×2-1=17(棵)。
② 又知道这个大三角形三个顶点上栽的一棵花是相邻的两条边公有的,所以大三角形三条边上共栽花
(17-1)×3=48(棵)。
③.再看图中画斜线的小三角形三个顶点正好在大三角形的边上.在计算大三角形栽花棵数时已经计算过一次,所以小三角形每条边上栽花棵数为9-2=7(棵)
解:大三角形三条边上共栽花:
(9×2-1-1)×3=48(棵)
中间画斜线小三角形三条边上栽花:
(9-2)×3=21(棵)
整个花坛共栽花:48+21=69(棵)
答:大三角形边上共栽花48棵,整个花坛共栽花69棵。
三.楼梯问题
有这样一道题目:如果每上一层楼梯需要1分钟,那么从一层上到四层需要多少分钟?如果你的答案是4分钟,那么你就错了.正确的答案应该是3分钟。
为什么是3分钟而不是4分钟呢?原来从一层上到四层,只要上三层楼梯,而不是四层楼梯。
下面我们来看几个类似的问题。
例1 裁缝有一段16米长的呢子,每天剪去2米,第几天剪去最后一段?
分析 如果呢子有2米,不需要剪;如果呢子有4米,第一天就可以剪去最后一段,4米里有2个2米,只用1天;如果呢子有6米,第一天剪去2米,还剩4米,第二天就可以剪去最后一段,6米里有3个2米,只用2天;如果呢子有8米,第一天剪去2米,还剩6米,第二天再剪2米,还剩4米,这样第三天即可剪去最后一段,8米里有4个2米,用3天,……
我们可以从中发现规律:所用的天数比2米的个数少1.因此,只要看16米里有几个2米,问题就可以解决了。
解:16米中包含2米的个数:16÷2=8(个)
剪去最后一段所用的天数:8-1=7(天)
答:第七天就可以剪去最后一段。
例2 一根木料在24秒内被切成了4段,用同样的速度切成5段,需要多少秒?
可以从中发现规律:切的次数总比切的段数少1.因此,在24秒内切了4段,实际只切了3次,这样我们就可以求出切一次所用的时间了,又由于用同样的速度切成5段;实际上切了4次,这样切成5段所用的时间就可以求出来了。
解:切一次所用的时间:24÷(4-1)=8(秒)
切5段所用的时间:8×(5-1)=32(秒)
答:用同样的速度切成5段,要用32秒。
例3 三年级同学120人排成4路纵队,也就是4个人一排,排成了许多排,现在知道每相邻两排之间相隔1米,这支队伍长多少米?
解:因为每4人一排,所以共有:120÷4=30(排)
30排中间共有29个间隔,所以队伍长:1×29=29(米)答:这支队伍长29米。
例4 时钟4点钟敲4下,12秒钟敲完,那么6点钟敲6下,几秒钟敲完?
分析 如果盲目地计算:12÷4=3(秒), 3×6=18(秒),认为敲6下需要18秒钟就错了.请看下图:
时钟敲4下,其间有3个间隔,每个间隔是:12÷3=4(秒);时钟敲6下,其间共有5个间隔,所用时间为:
4×5=20(秒)。
解:每次间隔时间为:12÷(4-1)=4(秒)
敲 6下共用的时间为:4×(6-1)=20(秒)
答:时钟敲6下共用20秒。
例5.某人要到一座高层楼的第8层办事,不巧停电,电梯停开,如从1层走到4层需要48秒,请问以同样的速度走到八层,还需要多少秒?
分析 要求还需要多少秒才能到达,必须先求出上一层楼梯需要几秒,还要知道从4楼走到8楼共走几层楼梯.上一层楼梯需要:48÷(4-1)=16(秒),从4楼走到8楼共走8-4=4(层)楼梯。到这里问题就可以解决了。
解:上一层楼梯需要:48÷(4-1)=16(秒)
从4楼走到8楼共走:8-4=4(层)楼梯
还需要的时间:16×4=64(秒)
答:还需要64秒才能到达8层。
例6 晶晶上楼,从1楼走到3楼需要走36级台阶,如果各层楼之间的台阶数相同,那么晶晶从第1层走到第6层需要走多少级台阶?
分析 要求晶晶从第1层走到第6层需要走多少级台阶,必须先求出每一层楼梯有多少台阶,还要知道从一层走到6层需要走几层楼梯。
从1楼到3楼有3-1=2层楼梯,那么每一层楼梯有36÷2=18(级)台阶,而从1层走到6层需要走6-1=5(层)楼梯,这样问题就可以迎刃而解了。
解:每一层楼梯有:36÷(3-1)=18(级台阶)
晶晶从1层走到6层需要走:18×(6-1)=90(级)台阶。
答:晶晶从第1层走到第6层需要走90级台阶。
注:例1~例4所叙述的问题虽然不是上楼梯,但它和上楼梯有许多相似之处,请同学们自己去体会.爬楼梯问题的解题规律是:所走的台阶数=每层楼梯的台阶数×(所到达的层数减起点的层数)。
补充专题:比较大小
专题简析:
我们已经掌握了基本的比较整数、小数、分数大小的方法。本周将进一步研究如何比较一些较复杂的数或式子的值的大小。
解答这种类型的题目,需要将原题进行各种形式的转化,再利用一些不等式的性质进行推理判断。如:a>b>0,那么a的平方>b的平方;如果a>b>0,那么<;如果>1,b>0,那么a>b等等。
比较大小时,如果要比较的分数都接近1时,可先用1减去原分数,再根据被减数相等(都是1),减数越小,差越大的道理判断原分数的大小。
如果两个数的倒数接近,可以先用1分别除以这两个数。再根据被除数相等,商越小,除数越大的道理判断原数的大小。
除了将比较大小转化为比差、比商等形式外,还常常要根据算式的特点将它作适当的变形后再进行判断。
例1:
比较和的大小。
这两个分数的分子与分母各不相同,不能直接比较大小,使用通分的方法又太麻烦。由于这里的两个分数都接近1,所以我们可先用1分别减去以上分数,再比较所得差的大小,然后再判断原来分数的大小。
因为1-=,1-=
>
所以<。
练习1:
比较和的大小。
例2:
比较和哪个分数大?
可以先用1分别除以这两个分数,再比较所得商的大小,最后判断原分数的大小。
因为1÷==10
1÷==10
10>10
所以<
练习2:
1、 比较A=和B=的大小
例3:
比较和的大小。
两个分数中的分子与分子、分母与分母都较为接近,可以根据通分的原理,用交叉相乘法比较分数的大小。
因为12345×98765
=12345×98761+12345×4
=12345×98761+49380
12346×98761
=12345×98761+98760
而 98761>49380
所以12346×98761>12345×98765
则<
练习3
比较和的大小。
例4.
已知A×15×1=B×÷×15=C×15.2÷=D×14.8×。A、B、C、D四个数中最大的是_______.
求A、B、C、D四个数中最大的数,就要找15×1,÷×15,15.2÷,14.8×中最小的。
15×1>15
15.2÷>15
÷×15=13
14.8×=14.6
答:因为÷×15的积最小,所以B最大。
练习4
1、 已知A×1=B×90%=C÷75%=D×=E÷1。把A、B、C、D、E这5个数从小到大排列,第二个数是______.
例5.
图24-1中有两个红色的正方形,两个蓝色的正方形,它们的面积已在图中标出(单位:平方厘米)。问:红色的两个正方形面积大还是蓝色的两个正方形面积大?
红 蓝
红 蓝
通过计算结果再比较大小自然是可以,但比较麻烦。我们可以采取间接比较的方法。
19972-19962 =(1997+1996)×(1997-1996)
=3993
19932-19922 =(1993+1992)×(1993-1992)
=3985
() 因为19972-19972 >19932-19922
所以 19972+19972 >19932+19922
练习5
如图24-2所示,有两个红色的圆和两个蓝色的圆。红色的两圆的直径分别是1992厘米和1949厘米,蓝色的两圆的直径分别是1990厘米和1951厘米。问:红色的两圆面积之和大,还是蓝色的两圆面积之和大?
图24-2
19962
19922
19972
19932
蓝
红
红
蓝