植树问题
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植树问题
一、考情分析
通过近几年的国考来看,植树问题虽然并不像行程问题、利润问题那样年年都会考查。但是总是会出现一些植树问题与其他问题相结合的题目,同时在省考中还是会经常出现很多植树问题,并且在近几年的省市考试中得到了延伸,考题中开始出现锯木头、爬楼梯等各类植树问题的变形。大家同样需要重视这类问题。
二、基础知识
什么是植树问题呢?我们给定了一段路线上,然后每隔一定的距离种一棵树,同时给出植树的方式(比如端点是否植树)、相邻两棵树之间的距离、路的总长度,就可以求出共需要种多少树,这类问题就是植树问题。
植树问题中经常涉及到的几个概念有:路长、株距和棵数。我们通过下面这个例子来认识一下植树问题以及相关概念。
在长为20米的路上种树,每隔5米种一棵,问要种多少棵?
对于这种问题,我们可以画个图来说明一下:
在这里面,“路长”顾名思义,就是整个道路的长度,也就是这个题目里面的那个“20米”,“株距”指的是相邻两棵树之间的距离,也就是题目中的“5米”,“棵数”就是指树木的数量,看图很明显知道,就是5棵数。
大家需要记住这三个概念:路长、株距和棵数。因为接下来讲解的所有内容都跟这三个概念相关。
三、植树问题基本类型
植树问题从大的方面来分类,可以分成封闭路线和开放路线两大类的问题,而开放路线又可以分成三种不同的情况。所有的植树问题都是跟这四种问题相关,我们现在来一一介绍这些类型。
(一)封闭路线植树问题
应用公式:棵数=路长÷株距
路长=株距×棵数
株距=路长÷棵数
例题1:在圆形的花坛周围植树,已知周长为50米,如果每隔5米种一棵树的话,一共可以种多少棵?
A.9
B.10
C.11
D.12
【答案详解】这是一道典型的封闭性植树问题,首尾重合。棵树就等于总段数=路长÷株距,因此选B。做封闭性植树问题时,无论是圆形、三角形还是方形封闭,都是一样的解法,不要被图形迷惑。
(二)两端植树的开放路线植树问题
应用公式:棵树=路长÷株距+1
路长=株距×(棵数-1)
株距=路长÷(棵数-1)
例题2:在一条公路的两边植树,每隔3米种一棵树,从公路的东头种到西头还剩5棵树苗,如果改为每隔2.5米种1棵,还缺树苗115棵,则这条公路长多少米?
A.700
B.800
C.900
D.600
【答案详解】开放路线两端均植树问题。本题的突破口在于树苗的数量一定。设公路长为a米,利用公式“棵树=路长÷株距+1”,每隔3米种一棵树时,公路两边植树的数量为2(a÷3+1);每隔2.5米种一棵树时,公路两边植树的数量为2(a÷2.5+1)。可列方程2(a÷3+1)+5=2(a÷2.5+1)-115,解得a=900。
(三)只有一端种树的开放路线植树问题
应用公式:棵数=路长÷株距
路长=株距×棵数
株距=路长÷棵数
例题3:从图书馆到百货大楼有25根电线杆,相邻两根电线杆的距离都是30米,从图书馆到百货大楼距离是多少?(图书馆门口没有一根电线杆)
A.750
B.720
C.680
D.700
【答案详解】“图书馆门口没有一根电线杆”,说明是“只有一端植树”型。利用公式解题,总路长=段数×株距=棵树×株距=25×30=750米。
(四)两端都不种树的开放路线植树问题
应用公式:棵数=路长÷株距-1
路长=株距×(棵数+1)
株距=路长÷(棵数+1)
例题4:有两座楼间距500米,若在两座楼间每隔25米种一棵树,则共需种多少棵树?
A.19
B.20
C.21
D.22
【答案详解】“两端都不植树”类型。根据公式,棵数=段数-1。所以共需种500÷25-1=19棵树。
四、植树问题典型变形
现在的公务员考试难度越来越大,考查植树问题的时候不再只是单纯考查大家种树了,他们更希望大家还能够锯锯木头,爬爬楼梯,我们现在可以来看看,这些东西跟种树是完全一样的。
(一)锯木头问题
一根木料有两个端点,n段有2n个端点,每锯一次增加两个端点。故一根木料要锯成x 段,需要增加(2x-2)个端点,即只需锯(x-1)次,相当于两端不植树的不封闭路线植树的问题。
例题5:有3根相同的木料,打算把每根锯成3段,每锯开一处需要3分钟,全部锯开需多少时间?
A.20
B.15
C.18
D.23
【答案详解】植树问题的变形。一根木料需锯3-1=2次,所以共需3×2×3=18分钟。(二)爬楼梯问题
一幢n层的高楼,从底层到顶层需要走(n-1)层的楼梯,相当于两端都植树的不封闭植树问题。
若爬完一层休息一次,则从底层到顶层需要休息(n-2)次。
例题6:从一楼走到五楼,爬完一层休息30秒,一共要210秒,那么从一楼走到七楼,需要多少秒?
A.318
B.294
C.330
D.360
【答案详解】从一楼走到五楼一共爬了4层,因此需要休息3次,休息了30×3=90秒;那么爬到五楼所需时间为210-90=120秒,爬一层楼需要120÷(5-1)=30秒。
从一楼走到七楼一共需要休息5次,共费时(7-1)×30+5×30=330秒。
再强调一次,一幢n层的高楼,从底层到顶层需要走(n-1)层的楼梯,相当于两端都植树的不封闭植树问题。
若爬完一层休息一次,则从底层到顶层需要休息(n-2)次。
(三)打木桩问题
一段路打了n个木桩,每一根木桩就相当于一棵树,一般来说,木桩要求在路的两端都要打上一根,因此,打木桩问题就相当于两端都植树的不封闭植树问题。
例题7:某工地从一条直道的一端到另一端每隔3米打一个木桩,一共打了49个木桩。现在要改成4米打一个木桩,那么可以不拔出的木桩共有多少个?
A.8
B.9
C.11
D.13
【答案详解】直道的总长=段数×间距=(49-1)×3=144米。
依题意,不拔出来的木桩距离起点的距离必须能被3和4整除,3和4的最小公倍数是12,即从起点开始每隔12米有一个木桩可以不拔出,144÷12=12,故有12+1=13根木桩不用