牛吃草ppt
《牛吃草问题》PPT课件
变式训练3:某车站在检票前若干分钟就开始 排队,每分钟来的旅客人数一样多。从开始 检票到等候检票的队伍消失,同时开4个检票 口需30分钟,同时开5个检票口需20分钟。 如果同时打开7个检票口,那么需多少分钟?
分析与解:等候检票的旅客人数在变化, “旅客”相当于“草”,“检票口”相当于 “牛”,可以用牛吃草问题的解法求解。
旅客总数由两部分组成:一部分是开始检票 前已经在排队的原有旅客,另一部分是开始 检票后新来的旅客。
设1个检票口1分钟检票的人数为1份。因为4个检票 口30分钟通过(4×30)份,5个检票口20分钟通过 (5×20)份,说明在(30-20)分钟内新来旅客 (4×30-5×20)份,所以每分钟新来旅客
解:自动扶梯每分钟走 (20×5-15×6)÷(6—5)=10(级), 自动扶梯共有(20+10)×5=150(级)。 答:扶梯共有150级。
解:自动扶梯每分钟走 (20×5-15×6)÷(6—5)=10(级), 自动扶梯共有(20+10)×5=150(级)。 答:扶梯共有150级。
200-150=50(份),20—10=10(天),
说明牧场10天长草50份,1天长草5份。也就是说,5 头牛专吃新长出来的草刚好吃完,5头牛以外的牛吃 的草就是牧场上原有的草。由此得出,牧场上原有草
(l0—5)× 20=100(份)或(15—5)×10=100 (份)。
现在已经知道原有草100份,每天新长出草5份。当有 25头牛时,其中的5头专吃新长出来的草,剩下的20 头吃原有的草,吃完需100÷20=5(天)。
(4×30-5×20)÷(30-20)=2(份)。
假设让2个检票口专门通过新来的旅客,两相抵消, 其余的检票口通过原来的旅客,可以求出原有旅客 为
六年级第15讲牛吃草问题课件
列方程
根据图表分析,列出表示 草量减少速度与牛的数量 和吃草速度之间关系的方 程。
方程法解题步骤
设定变量
设定表示牛的数量、吃草 速度及草量的变量。
建立方程
根据题目描述,建立关于 这些变量的方程,通常包 括草的总量、每头牛每天 吃的草量等。
解方程
通过代数方法解方程,找 出牛的数量或吃草速度等 未知量。
相关数学知识点回顾
线性方程
牛吃草问题中涉及的数学知识点包括线性方程的建立和求解。通过 设定变量和建立方程,可以计算出牛吃草的速度和草场恢复的速度 。
代数运算
在解决牛吃草问题的过程中,需要进行代数运算,如加法、减法、 乘法和除法等。这些运算有助于简化问题和求解方程。
逻辑推理
除了数学计算外,解决牛吃草问题还需要进行逻辑推理。通过分析问 题的条件和限制因素,可以推导出合理的解决方案。
特殊情况处理技巧
考虑草的生长速度
利用单位换算简化问题
如果题目中提到草会生长,需要在方 程中加入表示草生长速度的项。
如果题目中的单位不统一,可以通过 单位换算将它们统一,从而简化问题 。
考虑不同种类的牛
如果题目中有不同种类的牛,它们吃 草的速度可能不同,需要分别设定变 量并建立方程。
04
典型例题解析
能够运用所学知识解决实际生 活中的相关问题
培养分析问题、解决问题的能 力以及数学思维的严谨性
02
牛吃草问题数学模型
假设与定义
假设草地上草的总量为C,每头牛每天吃草的数量为G,草地上牛的数量为N,经 过时间T后,剩余的草量为R。
定义每天草地上草的净增长量为D(可能为负数,表示草在减少),则D = (C R) / T。
复杂牛吃草问题举例
牛吃草问题PPT课件
01
C(t) = C + g * t
牛吃草的速度与数量和时间的关系
02
v*n*t
牛吃草后草场剩余的草量
03
C(t) - v * n * t
模型解析与求解方法
如果v * n > g,即牛吃草的速度 大于草的生长速度,那么草场将 无法满足牛的吃草需求,草场的 草量将逐渐减少。
如果v * n < g,即牛吃草的速度 小于草的生长速度,那么草场将 能够满足牛的吃草需求,并且剩 余的草量将逐渐增加。
05
拓展延伸与实际应用
牛吃草问题在其他领域的拓展
经济学领域
类似于“牛吃草”的资源分配问题,在经济学中经常涉及到如何合理分配有限资源的问题 。通过引入经济学中的供需关系、边际分析等概念,可以帮助学生理解资源分配的原理和 方法。
生态学领域
在生态系统中,资源的有限性和生物之间的竞争关系与“牛吃草”问题相似。通过引入生 态学中的竞争排斥原理、生态平衡等概念,可以引导学生思考如何在生态系统中实现资源 的可持续利用。
案例三:多牛多草场的复杂情况分析
要点一
4. 根据三片草地的总面积和总生 长量,求出总的原有草量
(3+2+1)-(24+30+48)b。
要点二
5. 根据总的原有草量和每天每头 牛的吃草量,求出需要的…
(3+2+1)-(24+30+48)b/a。
04
解题思路与技巧总结
解题思路梳理
理解问题背景
首先,需要明确问题的背景,即牛吃 草的场景,以及草的生长速度、牛吃 草的速度等关键信息。
案例一:基础牛吃草问题
问题描述
一片均匀生长的草地,可以供10头牛吃20天,或者供15头牛吃10天。问:如果 这片草地可以供25头牛吃,那么可以吃多少天?
牛吃草问题ppt
这和“牛吃草”有什么关系呀?
分析:我们可以作一个类比:
• 把“每分钟来的游客人数”看作“草的生长速度”
• 把“开园前的排除人数”看作“草地上原有的草量”
假设每分钟每个检票口进的人数为1份
20×200=原有等待的人数+200分钟新增的人数
30×100=原有等待的人数+100分钟新增的人数
每分钟新增的人数=(20×200-30×1000)÷(200-1000) = 10(份) 原有等待的人数= 20×200-10×200=2000(份) 同时打开26个检票口需
牛吃草问题又称为消
长问题或牛顿牧场 。
牛吃草问题的 历史起源
• 英国数学家牛顿(1642—1727)说过:“在学习科学 的时候,题目比规则还有用些”因此在他的著作中 ,每当阐述理论时,总是把许多实例放在一起 • 在牛顿的《普遍的算术》一书中,有一个关于求牛 和头数的题目,人们称之为牛顿的牛吃草问题。, 是17世纪英国伟大的科学家牛顿提出来的。典型牛 吃草问题的条件是假设草的生长速度固定不变,不 同头数的牛吃光同一片草地所需的天数各不相同, 求若干头牛吃这片草地可以吃多少天。由于吃的天 数不同,草又是天天在生长的,所以草的存量随牛 吃的天数不断地变化。
练习 有三块草地,面积分别为5公顷,6公顷和8公顷。草 地上的草一样厚,而且长得一样快。第一块草地可供11头 牛吃10天,第二块草地可供12头牛吃14天。问:第三块草 地可供19头牛吃多少天?
前面解决的都是同一块草地上的“牛吃草” 问题,现在是3块不同的草地,能不能试着 把它们转换成在同一块草地上吃草呢?
我们知道还是要找不变量,这里的“自 动扶梯的总级数”和“自动扶梯每秒钟的上 升的梯级数”是不变的
自动扶梯总梯级数 豆豆25秒走的梯级数
牛吃草问题公开课ppt课件
多块草地上的牛吃草问题
多块草地上的草量和分布各不相同,需要合理安排牛群在不同草地 上的吃草顺序和时间。
考虑天气因素的牛吃草问题
1 2
晴天和雨天对草地生长的影响 晴天草地生长快,雨天草地生长慢,需要考虑不 同天气条件下草地的生长速度。
学习方法建议
深入理解基本概念和原理
建议学生反复阅读教材和相关资料,加深对牛吃草问题基 本概念和原理的理解,为后续学习打下坚实基础。
多做练习题,提高解题能力 鼓励学生多做各种类型的牛吃草问题练习题,通过不断练 习,熟练掌握解题技巧和方法,提高解题速度和准确性。
善于总结和归纳 建议学生在学习过程中及时总结和归纳所学知识点和解题 方法,形成自己的知识体系和解题思路,以便更好地应对 考试和实际问题。
介绍了牛吃草问题的定义、特点以及解决该问题的基本思路和方法。
02
不同类型的牛吃草问题及其解法
详细讲解了匀速吃草、变速吃草、多块草地等多种类型的牛吃草问题,
以及相应的解题技巧和策略。
03
方程法在牛吃草问题中的应用
通过实例演示了如何运用方程法解决复杂的牛吃草问题,包括如何设立
未知数、建立方程、求解方程等步骤。
该问题被抽象为数学模型,成为数 学领域中的经典问题,用于探讨资 源消耗与再生的关系。
现实意义与应用场景
01
02
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牧场管理
在畜牧业中,牛吃草问题 直接关系到牧场的经济效 益和可持续发展。
资源分配
问题涉及到资源的合理分 配和利用,对于环境保护 和可持续发展具有重要意 义。
生态系统建模
牛吃草问题可以作为生态 系统建模的基础,用于研 究生态系统的稳定性和可 持续性。
《牛吃草问题》课件图文
牛吃草问题是一个经典的数学问题,涉及到速度、时间和数量的关系。通过实验, 可以直观地展示这些关系,帮助学生更好地理解和应用相关知识。
实验步骤及操作要点
实验步骤
1. 准备实验材料:一定数量的草、计时器、测量工具(如天平、尺子) 等。
2. 将草均匀铺设在实验场地上,并记录初始草量。
实验步骤及操作要点
通过建立数学模型和优化算法,对牛吃草问 题进行定量分析和优化求解,为实际问题的 解决提供科学依据。
02
牛吃草问题数学建模
模型假设与参数设定
假设草场是均匀的,草的生长速 度也是均匀的。
设牛吃草的速度为v(单位:单 位草量/单位时间),草的生长 速度为g(单位:单位草量/单位
时间)。
设初始时刻草场的草量为C0 (单位:单位草量),经过时间 t后,草场的草量为Ct(单位:
定期驱虫
精细化管理
加强对牛的饲养管理,包括饲料配方、 饲喂量、饲喂时间等方面的精细化管 理,可以提高饲料的利用效率和牛的 生产性能。
定期对牛进行驱虫处理,可以减少寄 生虫对饲料的消耗,提高饲料的利用 率。
提高饲料利用效率
选用优质饲料
选用优质、高营养价值的饲料, 可以提高饲料的利用效率和牛的
生产性能。
如果放养的牛数量过多,超过了草地的承载能力,草地就会被破坏,导致生态失衡。
牛吃草问题实际上是一个动态平衡问题,涉及到牛的数量、草的生长速度、草的总 量等多个因素。
问题提出及意义
问题提出
如何确定一个草地上最多能放养多少头牛,以保证草地的生态平衡和可持续发 展?
研究意义
牛吃草问题不仅关系到草地生态系统的平衡和稳定,还涉及到畜牧业的发展、 经济效益和环境保护等多个方面。通过解决牛吃草问题,可以实现草地资源的 合理利用和畜牧业的可持续发展。
《牛吃草问题》ppt课件
数学模型的建立
假设与定义
设牛每天吃掉的草量为x,草地原有的草量为y,草地每天增 长的草量为z。
方程的解
通过解这个方程,我们可以得到牛吃完这片草地所需的时间t 。
变量与参数的解释
变量
在这个问题中,变量包括牛每天 吃掉的草量x、草地原有的草量y 、草地每天增长的草量z以及时
间t。
参数
参数是问题中给定的常数或已知 量,如牛每天吃掉的草量和草地
维护农业生态系统的稳定性和可持续性具有重要意义。
生态领域的应用
物种多样性保护
通过研究牛吃草问题,可以了解不同物种之间的竞争和共生关系, 为保护物种多样性提供科学依据。
生态系统恢复
在生态系统受到破坏的情况下,通过调整牛吃草的方式和强度,可 以促进生态系统的恢复和重建。
生物入侵防控
某些外来植物可能会通过竞争或化感作用抑制本地植物的生长,通过 研究牛吃草问题,可以探索生物入侵的防控策略。
经济学领域
在经济学中,牛吃草问题涉及到边 际效益和边际成本的概念,对于理 解市场供需关系和资源配置有重要 意义。
问题研究的意义和价值
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数学建模能力
通过研究和解决牛吃草问 题,可以提高学生的数学 建模能力和解决问题的能 力。
跨学科应用
牛吃草问题不仅局限于数 学领域,还可以应用于物 理、化学、生物等多个学 科领域。
经济领域的应用
畜牧业经济
牛吃草问题直接关系到畜牧业的经济效益和可持续发展,通过优化放牧管理和饲料配方,可以提高畜牧业的生产效率 和经济效益。
草业经济
草业作为一个新兴产业,其发展与牛吃草问题密切相关。通过研究牛吃草问题,可以推动草业的技术创新和管理升级 ,提高草业的经济效益和生态效益。
牛吃草ppt
例一
【解析】 设 1 头牛 1 天的吃草量为1”,27 头 牛吃 6 周共吃了 27×6 = 62 份;23 头牛吃 9 周共吃了23× 9 = 207份。第二种吃法比第一 种吃法多吃了207 - 162= 45 份草,这 45 份 草是牧场的草 9 - 6 = 3 周生长出来的,所以 每周生长的草量为 45 ÷ 3 = 15 ,那么原有草 量为: 162 -6 ×15 = 72 。 供 21 头牛吃,若有 15 头牛去吃每周生长的草, 剩下 6 头牛需要 72 ÷ 6 = 12(周)可将原有牧 草吃完,即它可供 21 头牛吃 12 周。
例三
由于天气逐渐冷起来,牧场上的草不 仅不长,反而以固定的速度在减少。 如果某块草地上的草可供 25 头牛吃 4 天,或可供 16 头牛吃 6 天,那么可供 多少头牛吃 12 天?
例三
【解析】 设 1 头牛 1 天吃的草为“1”。
牧场上的草每天自然减少
(25 ×4 - 16× 6) ÷(6 -4) = 2;
例二
牧场上长满牧草,每天牧草都匀速生长。 这片牧场可供10 头牛吃 20 天,可供 15 头 牛吃 10 天。供 25 1 头牛 1 天的吃草量为“1”,10 头牛 吃 20 天共吃了 10×20= 200 份; 15 头牛吃 10 天共吃了15× 10 = 150 份。第一种 吃法比第二种吃法多吃了 200 - 150 = 50 份草,这 50 份草是牧场的草 20 - 10 = 10天生长出来的,所以每天生长的草量 为 50÷ 10 = 5 ,那么原有草量为: 200 - 5 × 20 = 100 。 供 25 头牛吃,若有 5 头牛去吃每天生长的草,剩 下 20 头牛需要 100 ÷20 = 5(天)可将原有牧草吃 完,即它可供 25头牛吃 5天。
牛吃草问题ppt
第一块草量为:
每公顷草每天的生长量为:
(51-36)÷(84-54)=0.5份
每公亩的草量:
第三块牧场可供:
36-54×0.5=9份 或51-84×0.5=9份
(40×9+40×0.5×24)÷24=35(头)
[自主训练] 有3个牧场长满草,第一牧场10公亩,可供 20头牛吃50天,第二牧场15公亩,可供40头牛吃30天, 第三牧场40公亩,可供多少头牛吃24天?(每块地每公 亩的草量相同而且都是匀速生长)
例6 有3个牧场长满草,第一牧场33公亩,可供 22头牛吃54天,第二牧场28公亩,可供17头牛吃 84天,第三牧场40公亩,可供多少头牛吃24天?
解:假设1头牛1天吃1份草
22×54=1188份 平均每公顷有草量: 1188÷33=36份 第二块草量为: 17×84=1428份
平均每公顷有草量: 1428÷28=51份
50份草可供多少头牛吃10天?
(150-10×10)÷10=5头
[自主训练] 由于天气逐渐寒冷,牧场上的牧草每天以均 匀的速度减少,经测算,牧场上的草可供30头牛吃8天, 可供25头牛吃9天,那么可供21头牛吃几天?
解:假设1头牛1天吃的草的数量是1份
30×8=240份……原草量-8天的减少量
25×9=225份……原草量-9天的减少量
草每天的生长量: (180-150)÷(20-10)=3份 原草量: 180-20×3=120份 或150-10×3=120份
120份
+
3份
剩下18-3=15头
3头
吃
15头牛吃120份草能吃几天?
120÷(18-3)=8天
例2 由于天气逐渐冷起来,牧场上的草不仅不长大,反 而以固定速度在减少。已知某块草地上的草可供20头牛 吃5天,或可供15头牛吃6天。照此计算,可供多少头牛 吃10天?
《牛吃草问题》 ppt课件
小教普通 胡蒙洁
PPT课件
1
导入:“一堆草可供10头牛吃3天,这堆草可 供6头牛吃几天?”这道题太简单了,同学们 一下就可求出:3×10÷6=5(天)。如果 我们把“一堆草”换成“一片正在生长的草 地”,问题就不那么简单了,因为草每天都 在生长,草的数量在不断变化。这类工作总 量不固定(均匀变化)的问题就是牛吃草问 题,牛吃草问题是牛顿问题的俗称。
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:设1头牛1天吃的草为1份。20头牛5天吃100份,15 头牛6天吃90份,100-90=10(份),说明寒冷使牧 场1天减少青草10份,也就是说,寒冷相当于10头 牛在吃草。由“草地上的草可供20头牛吃5天”, 再加上“寒冷”代表的10头牛同时在吃草,所以牧 场原有草
(20+10)×5=150(份)。
PPT课件
2
英国大数学家牛顿曾编过这样一道数 学题:牧场上一片青草,每天牧草都 匀速生长。这片牧草可供10头牛吃20 天,或者可供15头牛吃10天。问:可
供25头牛吃几天?
PPT课件
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设1头牛一天吃的草为1份。那么,10头牛20天吃200 份,草被吃完;15头牛10天吃150份,草也被吃完。 前者的总草量是200份,后者的总草量是150份,前者 是原有的草加 20天新长出的草,后者是原有的草加 10天新长出的草。
的草量= 消耗原有草量);
4、最后求出可吃天数
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变式训练3:某车站在检票前若干分钟就开始 排队,每分钟来的旅客人数一样多。从开始 检票到等候检票的队伍消失,同时开4个检票 口需30分钟,同时开5个检票口需20分钟。 如果同时打开7个检票口,那么需多少分钟?
趣味数学牛吃草问题经典PPT幻灯片.ppt
3、牛吃草问题三部曲
(1)先算新生草量 (2)再算原有草量 (3)最后计算问题
4
有一片牧场,已知有 27头牛,6天把草吃尽; 23头牛,9天把草吃尽。 如果有牛21头,几天能把草吃尽?
牧但草 原总来量草不坪知上道有,的 它草随的着数时量间是的永增远长不而变增的长
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有一片牧场,已知有27头牛,6 天把草吃尽;23头牛,9天把草 吃尽。如果有牛21头,几天能把 草吃尽?
假设每分钟每个检票口进的人数为1份
4×30= 原有等待的人数+30分钟新增的人数 5×20= 原有等待的人数+20分钟新增的人数
每分钟新增的人数= (4×30-5×20)÷(30-20) = 2(份)
原有等待的人数= 4×30-30×2=60(份) 专门安排2个检票口检新增加的人
60÷(7-2)=12(分钟)
15头牛——20天 33头牛——12天 8头牛+64只羊——几天?
64只羊=16头牛,相当于求24 头牛吃几天的问题
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例6 由于天气逐渐冷起来,牧场上的草不仅不长大,反 而以固定速度在减少。已知某块草地上的草可供20头牛 吃5天,或可供15头牛吃6天。照此计算,可供多少头牛
吃10天?解:假设1头牛1天吃的草的数量是1份 20×5=100份……原草量-5天的减少量 15×6=90份……原草量-6天的减少量
50 ÷ 5 = 10 天
39
40
每分钟的进水量: (100-90)÷(20-15)=2
原水量: 100-20×2=60 或90-15×2=60
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60份 + 2份
2台 60份水需要几台抽水机6天抽完?
60÷6=10(台) 共需要10+2=12(台)
牛吃草.ppt
1、牛吃草问题 牛吃草问题最先在牛顿的《普通算术》中出现,所以 人们又习惯上称之为牛顿的牛吃草问题。 2、牛顿牧场 牛顿牧场是理想牧场,在这个牧场上草是匀速生长的 3、牛吃草问题三部曲 (1)先算新生草量 (2)再算原有草量 (3)最后计算问题
例1 牧场上长满了牧草,牧草每天匀速生长,这片牧草 可供10头牛吃20天,可供15头牛吃10天。问:这片牧草可 供25头牛吃多少天? 解:假设1头牛1天吃的草的数量是1份 10×20=200份……原草量+20天的生长量 15×10=150份……原草量+10天的生长量 草每天的生长量: (200-150)÷(20-10)=5份 原草量: 200-20×5=100份 或150-10×5=100份
120份
+
3份
剩下18-3=15头 15头牛吃120份草能吃几天? 120÷(18-3)=8天
3头 3
吃
例2 由于天气逐渐冷起来,牧场上的草不仅不长大,反 而以固定速度在减少。已知某块草地上的草可供20头牛吃 5天,或可供15头牛吃6天。照此计算,可供多少头牛吃10 天? 解:假设1头牛1天吃的草的数量是1份 20×5=100份……原草量-5天的减少量 15×6=90份……原草量-6天的减少量 草每天的减少量: (100-90)÷(6-5)=10份 原草量: 100+5×10=150份 或90+6×10=150份
150份
-
10份
剩下150-100=50份 150-100=50
10天减少 10×10=100份
50份草可供多少头牛吃10天? (150-10×10)÷10=5头
[自主训练] 由于天气逐渐寒冷,牧场上的牧草每天以均 匀的速度减少,经测算,牧场上的草可供30头牛吃8天, 可供25头牛吃9天,那么可供21头牛吃几天? 解:假设1头牛1天吃的草的数量是1份 30×8=240份……原草量-8天的减少量 25×9=225份……原草量-9天的减少量 草每天的减少量: (240-225)÷(9-8)=15份 原草量: 240+8×15=360份 或220+9×15=360份
牛吃草完整ppt课件
原有草
20×5+10×5=150
10天可供养牛的头数
(150-10×10)÷10=5
答:可供5头牛吃. 10天
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例5 有一牧场,可供21头牛吃20天,25头牛吃15
天,现有若干头牛,吃了6天后卖了4头,余下 的牛再吃2天将草吃完,问原有牛多少头?
解:设1头牛1天的吃草量为单位1,
每天长草
(21×20-25×15)÷ (20-15)=9
(28×3-12×5)÷(5-3)=12
总工作量
(12+12)×5=120
则丙库2小时搬空需要工人数
120 ÷2-12×2=36
答:还需要36名. 工人
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例9 快,中,慢三辆车,同时从同一地点出发,沿
同一线路追赶前面的骑车人,这三辆车分别用6 小时,10小时,12小时追上骑车人,现知道快 车速度是每小时24千米,中车速度是每小时20
120 ÷(25×2-10)=3
答:检票开始后 3 分钟就没有人排队
.
13
例4 由于天气渐渐变冷,牧场上的草不但不增多,
反以固定的速度减少,已知某块草地上的草供20 头牛吃5天,可供15头牛吃6天,照这样计算可供
多少头牛吃10天?
解:设1头牛1天的吃草量为单位1,
每天减少草
(20×5-15×6)÷ (6-5)=10
解:设1头牛1天的吃草量为单位1, 1公亩每天长草
(17×84 ÷ 28-22×54 ÷ 33) ÷ (84-54) =0.5
1公亩原有草 22×54 ÷ 33-0.5×54=9 40公亩的草24天吃完,可供养牛的头数 (9×40+0.5×24×40) ÷ 24=35(头) 答: 40公亩的草可供35头牛吃24天。
5牛吃草问题ppt课件
利用数学的概念、方法和理论
数学模型可以充分利用数学的概念、方法和理论,对实际问题进行深 入分析和研究,得出科学、准确的结论。
揭示事物的内在联系和规律
数学模型可以揭示事物的内在联系和规律,帮助人们更好地理解和把 握事物的本质和特征。
草地面积增加
在一段时间内,草地面积 可能会增加,表示草地正 在恢复。
牛吃草速度随时间变化图
初始吃草速度
01
显示问题中给定的牛初始吃草速度。
吃草速度变化
02
随着时间的推移,牛的吃草速度可能会发生变化,可能加快或
减慢。
不同牛的吃草速度比较
03
可以比较不同牛在同一时间点的吃草速度。
草地恢复速度随时间变化图
5牛吃草问题ppt课件
目录
• 问题引入 • 数学模型建立 • 图形化展示 • 数值计算与模拟 • 结果分析与讨论 • 总结与展望
01
问题引入
草地状况与牛的数量
草地面积和草的质量
不同面积和质量的草地可以养活不同 数量的牛。
草地的载畜量
一定的草地面积所能承载的牛的最大 数量。
牛的数量
牛的数量越多,每天消耗的草量也越 多。
有限差分法
将连续的时间和空间离散化,通过差分方程近似求解。
有限元法
将求解域划分为有限个互不重叠的单元,在每个单元内选择合适的节点作为求解函数的插 值点,将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的 线性表达式,借助于变分原理或加权余量法,将微分方程离散求解。
蒙特卡洛模拟
通过随机数(或更常见的伪随机数)来解决各种计算问题。
牛吃草问题课件
牛吃草问题课件一、引言牛吃草问题,又称“牛吃草悖论”,是数学中著名的动态规划问题。
它源于一个有趣的数学谜题,即如何在有限的时间内,让牛吃到尽可能多的草。
这个问题看似简单,实则蕴含着丰富的数学原理和思维方式。
本课件旨在通过讲解牛吃草问题,引导大家掌握动态规划的基本思想和方法,培养逻辑思维和问题解决能力。
二、牛吃草问题的提出假设有一个草地,草地在每个单位时间内的生长速度是一定的,比如每天长出k份草。
同时,有一头牛在草地上吃草,这头牛在单位时间内吃的草量也是一定的,比如每天吃m份草。
我们希望知道,这头牛在t天内最多能吃到多少份草。
三、牛吃草问题的分析1.动态规划的基本思想动态规划是一种求解最优化问题的方法,它将复杂问题分解为若干个子问题,通过求解子问题来逐步构建原问题的最优解。
在牛吃草问题中,我们可以将t天分为若干个时间段,每个时间段内牛吃草的决策是相互独立的,因此可以将问题分解为多个子问题。
2.牛吃草问题的数学模型f(i)=max{f(i-1)+m,N+kimi}其中,f(i)表示第i天牛最多能吃到的草量。
3.牛吃草问题的求解根据递推关系,我们可以通过循环迭代的方式求解牛吃草问题。
具体步骤如下:(1)初始化f(0)=0,表示第一天牛没有吃到草。
(2)从第二天开始,根据递推关系计算f(i),直到第t天。
(3)输出f(t),即为t天内牛最多能吃到的草量。
四、牛吃草问题的拓展1.多头牛吃草问题在牛吃草问题的基础上,我们可以进一步考虑多头牛同时吃草的情况。
假设有n头牛,每头牛的吃草速度不同,我们希望知道在t天内,这n头牛最多能吃到多少份草。
2.草地生长速度变化问题在牛吃草问题中,我们假设草地每个单位时间内的生长速度是一定的。
然而,在实际情况下,草地的生长速度可能会受到季节、气候等因素的影响。
如何在这种情况下求解牛吃草问题,是一个更具挑战性的问题。
五、总结牛吃草问题是一个典型的动态规划问题,通过求解这个问题,我们可以掌握动态规划的基本思想和方法。
小学数学《牛吃草问题》ppt
由于牛在吃草的过程中,草是不断生长 的,所以解决消长问题的重点是要想办 法从变化中找到不变量。牧场上原有的 草是不变的,新长的草虽然在变化,但 由于是匀速生长,所以每天新长出的草 量应该是不变的。正是由于这个不变量, 才能够导出上面的四个基本公式。
牛吃草问题经常给出不同头数的牛吃同一 片次的草,这块地既有原有的草,又有每 天新长出的草。由于吃草的牛头数不同, 求若干头牛吃的这片地的草可以吃多少天。
解决牛吃草问题的相关公式
(1)草的生长速度=(相应的牛头数×吃的 较多天数-相应的牛头数×吃的较少天数) ÷(吃的较多天数-吃的较少天数)
(2)原有草量=牛头数×吃的天数-草的生 长速度×吃的天数
(3)吃的天数=原有草量÷(牛头数- 草的生长速度)
(4)牛头数=原有草量÷吃的天数+草 的生长速度
牧场上有一片草,每天匀速生 长。这片草可供10头牛吃20天, 可供15头牛吃10天。照这样 计算,这片草可供25头牛吃多 少天?
学一学
• 有一池水,池底有泉水不断涌入。 用10台抽水机20小时可以把水抽 干;用15台同样的抽水机,10小 时可以把水抽干。用25台这样的抽 水机,多少小时可以把水抽干?
做一做
• 有一口井,井底匀速涌出泉水,如 果用6台抽水机抽水,20天可把井 水抽干;若用8台抽水机来抽,需要 10天把水抽干;那么现在要用五天 时间把水抽干,需要多少台同样的抽 水机?
小结
牛吃草问题所涉及的量有三个:牛的头数、 牧场面积、天数(时间),所用的方法一般 而言是比较法,为了比较方便,要使两种情 况的草场面积一致。研究牛吃草问题的出发 点一般是从牧场中草的生长量着手,因此要 关心的量有两个:该牧场原有的草量和每天 新生长的草量。尤其要注意的是在描述牛吃 草的数量时所用的单位,采用千克、平方米 等反而不方便,一般用“单位1”。
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解:假设1人1小时舀1份水 12×3=36份……原水量+3小时进水量
5×10=50份……原水量+10小时的进水量
每小时的进水量: (50-36)÷(10-3)=2份 原水量: 36-3×2=30份 或50-10×2=30份
30份
+
2份
2×6=12份 (30+12)份水需要几个人6小时舀完?
(30+12)÷6=7小时
[自主训练] 有一口水井,持续不断地涌出水,而且每分 钟涌出的水量相等。如果用3台抽水机抽水36分钟可以抽 完,如果用5台抽水机抽水,20分钟可以抽完,现在用8 台抽水机抽完水,需要几分钟?
解:假设1台抽水机1小时抽1份水
3×36=108份……原水量+36分钟进水量
5×20=100份……原水量+20分钟的进水 量 每分钟的进水量: (108-100)÷(36-20)=0.5份
50份草可供多少头牛吃10天?
(150-10×10)÷10=5头
[自主训练] 由于天气逐渐寒冷,牧场上的牧草每天以均 匀的速度减少,经测算,牧场上的草可供30头牛吃8天, 可供25头牛吃9天,那么可供21头牛吃几天?
解:假设1头牛1天吃的草的数量是1份
30×8=240份……原草量-8天的减少量
25×9=225份……原草量-9天的减少量
解:假设1只羊1天吃1份草
草每天的生长量为:
(5×30-7×20)÷(30-20)=1份
原有的草量为: 5×30-30×1=120份 或7×20-20×1=120份
10天后所剩草量: 120+10×1-8×10=50份
10天还有6只羊可吃几天? 50÷(6-1)=10天
例7 有一牧场长满牧草,每天牧草匀速生长,这个牧场 可供17头牛吃30天,可供19头牛吃24天,现在有若干头 牛在吃草,6天后,4头牛死亡,余下的牛吃2天将草吃完, 问原来有多少头牛?
解:假设1头牛1天吃1份草
草每天的生长量为:
(17×30-19×24)÷(30-24)=9份
原有的草量为: 17×30-30×9=240份 或29×24-24×9=240份
草每天的减少量: (240-225)÷(9-8)=15份 原草量: 240+8×15=360份 或220+9×15=360份
400份
-
15份
15头牛在吃
360份草可供21头牛吃几天? 360÷(21+15)=10天
例3 一只船有一个漏洞,水以均匀的速度进入船内,发 现漏洞时已经进入了一些水,如果用12人舀水,3小时舀 完,如果只有5个人舀水,要10小时才能舀完,现在想在 6小时舀完,需要多少人?
1、牛吃草问题 牛吃草问题最先在牛顿的《普通算术》中出现,所以 人们又习惯上称之为牛顿的牛吃草问题。
2、牛顿牧场
牛顿牧场是理想牧场,在这个牧场上草是匀速生长的
3、牛吃草问题三部曲
(1)先算新生草量 (2)再算原有草量 (3)最后计算问题
例1 牧场上长满了牧草,牧草每天匀速生长,这片牧草 可供10头牛吃20天,可供15头牛吃10天。问:这片牧草 可供25头牛吃多少天?
[自主训练] 盛德美9时开门营业,开门前就有人等候入场, 如果第一个顾客来时起,每分钟来的顾客人数同样多,那 么开4个门等候的人全部进入商场要8分钟,开6个门等候 的人全部进入商场只要4分钟,问第一个顾客到达时是几 时几分? 假设每分钟每个检票口进的人数为1份 4×8= 原有等待的人数+8分钟新增的人数 6×4= 原有等待的人数+6分钟新增的人数 每分钟新增的人数= (4×8-6×4)÷(8-6) = 4(份) 原有等待的人数= 4×8-8×4=0(份)
假设每分钟每个检票口进的人数为1份
4×30= 原有等待的人数+30分钟新增的人数
5×20= 原有等待的人数+20分钟新增的人数
每分钟新增的人数= (4×30-5×20)÷(30-20) = 2(份) 原有等待的人数= 4×30-30×2=60(份) 专门安排2个检票口检新增加的人
60÷(7-2)=12(分钟)
2×300=自动扶梯级数+300秒新增的级数
每秒新增的级数:
(2×300-3×100)÷(300-100)=1.5(级)
自动扶梯级数= 3×100-100×1.5=150(级)
例5 某车站在检票前若干分钟就开始排队,每分钟来的 旅客人数一样多。从开始检票到等候检票的队伍消失,同 时开4个检票口需30分钟,同时开5个检票口需20分钟。 如果同时打开7个检票口,那么需要多少分钟?
女孩: 15×6 = 自动扶梯的级数-6分钟减少的级数
每分钟减少的级数= (20×5-15×6) ÷(6-5)=10(级)
自动扶梯的级数= 20×5+5×10=150(级)
[自主训练] 两个顽皮孩子逆着自动扶梯行驶的方向行走, 男孩每秒可走3级阶梯,女孩每秒可走2级阶梯,结果从 扶梯的一端到达另一端男孩走了100秒,女孩走了300秒。 问该扶梯共有多少级? 3×100=自动扶梯级数+100秒新增的级数
解:假设1头牛1天吃的草的数量是1份 10×20=200份……原草量+20天的生长量
15×10=150份……原草量+10天的生长量
草每天的生长量: (200-150)÷(20-10)=5份 原草量: 200-20×5=100份 或150-10×5=100份
100份
+
5份
剩下25-5=20头
5头
吃
20头牛吃100份草能吃几天?
若4头牛不死,这群牛在6+2=8天内共吃草 240+9×8+2×4=320份
320份草可共几头牛吃8天? 320÷8=40头
[自主训练] 一个牧场上长满了青草,这些牧草可供5只羊 吃30天,或者可供7只羊吃20天,现在牧场上有8只羊, 10天后,有2只羊死亡,剩下的羊多少天可以将牧场上的 草吃完?
例6 有3个牧场长满草,第一牧场33公亩,可供 22头牛吃54天,第二牧场28公亩,可供17头牛吃 84天,第三牧场40公亩,可供多少头牛吃24天?
解:假设1头牛1天吃1份草
22×54=1188份 平均每公顷有草量: 1188÷33=36份 第二块草量为: 17×84=1428份
平均每公顷有草量: 1428÷28=51份
原水量: 108-36×0.5=90份 或100-20×0.5=90份
90份
+
0.5份
8-0.5=7.5份 90份水需要8台抽水机几分钟舀完?
90÷(8-0.5)=12小时
例4 自动扶梯以均匀速度由下往上行驶着,两位性急的 孩子要从扶梯上楼。已知男孩每分钟走20级梯级,女孩 每分钟走15级梯级,结果男孩用了5分钟到达楼上,女孩 用了6分钟到达楼上。问:该扶梯共有多少级? 男孩: 20×5 = 自动扶梯的级数-5分钟减少的级数
草每天的生长量: (180-150)÷(20-10)=3份 原草量: 180-20×3=120份 或150-10×3=120份
120份
+
3份
剩下18-3=15头
3头
吃
15头牛吃120份草能吃几天?
120÷(18-3)=8天
例2 由于天气逐渐冷起来,牧场上的草不仅不长大,反 而以固定速度在减少。已知某块草地上的草可供20头牛 吃5天,或可供15头牛吃6天。照此计算,可供多少头牛 吃10天?
解:假设1头牛1天吃的草的数量是1份 20×5=100份……原草量-5天的减少量
ห้องสมุดไป่ตู้
15×6=90份……原草量-6天的减少量
草每天的减少量: (100-90)÷(6-5)=10份 原草量: 100+5×10=150份 或90+6×10=150份
150份
-
10份
剩下150-100=50份
10天减少
10×10=100份
假设每头牛每天的吃草量是1份
20×50=10公亩原有草量+10公亩50天新增量 20×50÷10=100 =1公亩原有草量+1公亩50天新增量 40×30=15公亩原有草量+15公亩30天新增量
40×30÷15=80 =1公亩原有草量+1公亩30天新增量
1公亩每天生长量= (100-80)÷(50-30)=1(份) 1公亩的草量= 100-1×50=50(份) 1 (40×50+40×1×24)÷24 123 3
第一块草量为:
每公顷草每天的生长量为:
(51-36)÷(84-54)=0.5份
每公亩的草量:
第三块牧场可供:
36-54×0.5=9份 或51-84×0.5=9份
(40×9+40×0.5×24)÷24=35(头)
[自主训练] 有3个牧场长满草,第一牧场10公亩,可供 20头牛吃50天,第二牧场15公亩,可供40头牛吃30天, 第三牧场40公亩,可供多少头牛吃24天?(每块地每公 亩的草量相同而且都是匀速生长)
100÷(25-5)=5天
[自主训练] 牧场上长满了青草,而且每天还在匀速生长, 这片牧场上的草可供9头牛吃20天,可供15头牛吃10天, 如果要供18头牛吃,可吃几天?
解:假设1头牛1天吃的草的数量是1份 9×20=180份……原草量+20天的生长量
15×10=150份……原草量+10天的生长量