《植树问题》专题研究在小学数学应用题中,有这么一类问题:以植树为内容,研究植树的棵树,棵与棵之间的距离,和需要植树的总长度等数量间关系的问题,称为植树问题。
它也属于典型应用题之一,有它独特的解答方法。
为使其更直观,我们用图示法来说明。
树用点来表示,植树的沿线用线来表示,这样就把植树问题转化为一条非封闭或封闭的线上的“点数”与相邻两点间的线的段数之间的关系问题。
与此同类的问题还有锯木头、爬楼梯、敲钟等。
同样可以用植树问题的解法来解。
一、线状路径的植树问题:在线状路径上等距离植树,是把总距离按株距的长短平均分,有这样的多少段(叫做段数),就可以确定值多少棵树。
一般来说,涉及总距离,株距,段数和植树的棵树等量。
在线状路径上等距离植树可以分为一下几种情况:①在直线或两端不封闭的的曲线上植树,两端都植树。
数量关系式是:棵树=总长÷棵距+1;即:棵数=段数+1.例1:在一条长80米的小路旁种松树,每隔16米种一棵,两端都种,共可以种树多少棵?分析:这是在一段不封闭的直线上种树,首先应当先求出80米中包含了多少个16米,再根据“两端都种”,(即首尾都种)求出“共可以种树多少棵?”解:①80米中包含了多少段?80÷16=5(段)②共可以种树多少棵?5+1=6(棵)答:共可以种树6棵.例2:公路的一旁每隔40米有木电杆一根(两端都有).共121根.现改为水泥电杆51根(包括两端),求两根相邻水泥电杆之间的距离.分析: 这是在一段不封闭的直线上电杆间隔问题,如同植树问题。
首先应先求出公路全长为40×(121-1),再根据其数量关系:根数=总长÷根距+1,变换为:根距=全长÷(根数-1),然后就可以求出两根相邻水泥杆之间的距离。
解①公路的全长为多少米?40×(121-1)=4800②两根相邻水泥杆之间的距离是多少米?4800÷(51-1)=96答:两根相邻水泥杆之间的距离是96米。
练习:1、从公园通往湖心的小岛有一条长900米的小路,在小路的两侧,从头到尾每隔15米栽1棵树,需要多少棵数?2、甲村到乙村,原计划栽树175棵,相邻两棵树距离8米,后决定改为栽树117棵,问相邻两树应相距多少米?②在直线或两端不封闭的的曲线上植树,两端都不植树。
数量关系式是:棵树=总长÷棵距-1;即:段数-1例3:在相隔50米的两座楼房之间种桃树,每隔5米种一棵,共可以种树多少棵?分析:这是在一段不封闭的直线上种树,两端因为有楼,所以都不种。
这样,共种树的棵树,应当比段数少1。
即在直线或两端不封闭的的曲线上植树,两端都不植树。
解:①50米中包含了多少段?50÷5=10(段)②共可以种树多少棵?10-1=9(棵)答:共可以种树9棵.例4:下图是五个大小相同的铁环连在一起的图形。
它的长度是多少?十个这样的铁环连在一起有多长?分析:如上图所示。
此题类似于两端都不植树的问题,关键是求出重叠的“环扣”数(每个长6毫米)。
根据其数量关系知,五个连在一起的“环扣”数为5-1=4(个),然后求出重叠部分的长,接着就可以求出五个铁环连在一起的长。
同理,十个铁环连在一起的长度。
解:①五个连在一起的“环扣”数是多少?5-1=4(个)②重叠部分的长为多少?6×(5-1)=24(毫米)③五个铁环连在一起的长是多少?4厘米=40毫米40×5-24=176(毫米)④十个铁环连在一起的长度是多少?40×10-24=346(毫米)答:五个铁环连在一起的长度为176毫米。
十个铁环连在一起的长度为346毫米。
练习:3、有12名小学生站成一排,要求在每两名小学生中间放2盆花,需要摆放几盆?4、一次检阅,接受检阅的一列彩车车队共30辆,每辆车长4米,前后两车相隔5米,问这列车队共长多少米?③在封闭线路上植树。
数量关系式是:棵树=总长÷棵距。
即:棵树=段数例5:人民公园环湖路长6900米,沿湖边每隔15米种一棵树,每3棵树之间安放一条长椅供游人休息。
求共要种树多少棵?安放椅子多少条?分析:这是在封闭曲线上植树可直接用公式:“棵树=总长÷棵距”求解。
而“每3棵树之间安放一条长椅”,正好是每隔一段棵距放一条椅子,椅子数正好是棵树的一半。
解:①共要种树多少棵?6900÷15=460(棵)②安放椅子多少条?460÷2=230(条)答:共要种树460棵,安放椅子230条。
例6:一个圆形水库,周长是2430米,每隔9米种柳树一棵.又在相邻两棵柳树之间每3米种杨树1棵,要种杨树多少棵?分析:沿着封闭的圆形水库四周植树,段数与棵数相等,首先可以求出四周共可以种多少棵柳树,再求出相邻柳树间,每隔3米种杨树,每段可种杨树的棵树。
最后可求出共种的杨树棵树。
解:①四周可种多少棵柳树?2430÷9=270(棵)②相邻柳树间,每隔3米种杨树,每段可种杨树多少棵?9÷3-1=2(棵)③总共可种杨树多少棵?2×270=540(棵)答:水库四周要种杨树540棵.练习:5、公园的一个湖的周长是1800米,在这个湖的周围每隔20米种一棵柳树.然后在每两棵柳树之间每隔4米种一棵迎春花,需要柳树多少棵、迎春花多少棵?6、明明要爷爷出一道趣味题,爷爷给他念了一个顺口溜:湖边春色分外娇,一株杏树一株桃,平湖周围三千米,六米一株都栽到,漫步湖畔美景色,可知桃杏各多少?④在方正形路上植树:如果每个顶点都要植树,数量关系式是:棵数=(每边棵数-1)×边数,由此可以推出在此种路径下等距离植树的数量关系为:棵树=边长÷棵距+1。
例7:一个正方形鱼塘的周长是1200米,在4个角上都种上树后,每条边上都有16棵树,求每棵树之间相距多少米?分析:沿正方形的四周种树,看似在封闭线路上植树。
但由于四个角上都种上了树,,是每边都种了16棵树,实际上是等同于在不封闭直线上种树,每边实际分成了(16-1)段。
这样就可以用“边长÷(16-1)”求出棵距。
当然,也可以用:“周长÷(16×4-4)”求出棵距。
解1:1200÷4÷(16-1)=20(米)解2:1200÷(16×4-4)=20(米)答:每棵树之间相距20米。
练习:7、有一个正方形池塘,在它四周种树,四个顶点都有一棵,这样每边都有5棵,问池塘四周共种树多少棵?二、在面状区域上的植树问题在一个平面区域里等距离,等株距植树的问题,一般是先算出每一棵树所占的面积:行距×株距,就可以求出植树的棵树,其数量关系是:棵树=总面积÷(行距×株距)。
例8:长方形场地:一个长84米,宽54米的长方形苹果园中,苹果树的株距是2米,行距是3米.这个苹果园共种苹果树多少棵?分析:这道题就是一个在平面区域里等行距、等株距植树的问题。
根据题意,可以先算出长方形地的面积,再求出一共能种多少棵树。
还有一种方法,先算出一行能种多少棵树,在算出能种苹果树多少行,最后这块地共种苹果树多少棵。
解法一:①一行能种多少棵?84÷2=42(棵).②这块地能种苹果树多少行?54÷3=18(行).③这块地共种苹果树多少棵?42×18=756(棵).如果株距、行距的方向互换,结果相同:(84÷3)×(54÷2)=28×27=756(棵).解法二:①这块地的面积是多少平方米?84×54=4536(平方米).②一棵苹果树占地多少平方米?2×3=6(平方米).③这块地能种苹果树多少棵?4536÷6=756(棵).当长方形土地的长、宽分别能被株距、行距整除时,可用上述两种方法中的任意一种来解;当长方形土地的长、宽不能被株距、行距整除时,就只能用第二种方法。
练习8、在一块长方形地里种植,这块地长150米,宽120米,按行距3米,株距2.5米种植,如果成活率为96%,这块地里成活多少棵树苗?三、锯木头问题锯木头问题也属于植树问题,可得到:木头锯成的段数=锯的次数+1,由此可以得出其数量关系为:锯完所需时间=次数×每锯一次的时间;每段木头的长度=木头原来的总长÷段数。
例9:一个木工锯一根长19米的木料,他先把一头损坏部分锯下1米,然后锯了5次,锯成同样长的短木条,每根短木条多少米?分析:这是植树问题的同类问题——锯木头问题。
这道题实际上是将一根长18米的木料锯了5次,锯成了6段,求每段木头的长度,可用总长÷锯的次数。
解、①实际上锯的总长度是多少?19-1=18(米)②共锯成了多少段?5+1=6(米)③每段短木条的长度多少米?18÷6=3(米)答:每段短木条的长度3米.例10:有一个工人把12米的圆钢锯成3米长的小段,锯断一次要5分钟,共需要多少分钟?分析:这道题首先可以求出共锯了多少段,要锯多少次,然后再求需要多少分钟,根据锯完所需时间=次数×锯一次所需的时间。
解、①共锯了多少段?12÷3=4(段)②要锯多少次?4-1=3(次)③共需要多少分钟?3×5=15(分)答:共需要15分钟。
练习9、有一根圆钢长22米,先锯下2米,剩下的锯成每根都是4米的小段,又锯了几次?10、有2根木料,打算把每根锯成3段,每段锯开一处需要3分钟,全部锯完需要几分钟?四、敲钟问题敲钟问题是植树问题的应用,同样可以用植树问题的解法来解,可得到:敲钟次数=间隔数+1.由此也克得到其数量关系为:总时间÷间隔数=每个间隔数。
其与“在不封闭直线上的植树”情况相似。
例11:有一个报时钟,每敲响一下,声音可持续3秒。
如果敲响6下,从敲响第一下到最后一下持续声音结束,一共需要43秒。
现在要敲12下,那么,从敲响第一下到最后一下持续声音结束,一共需要多少秒?分析:这是植树问题的应用,可以看作是在不封闭直线上的“种树”。
首先,需要求出两响之间的间隔;然后,再求需要的时间。
(43-3)是“敲响第一下到最后一下”的总时间,(6-1)是“敲响第一下到最后一下”的间隔数,总时间÷间隔数=每个间隔数(即两响之间的间隔)。
然后,按照“在不封闭直线上的种树”的公式,求出一共需要多少秒?解:①两响之间的间隔是多少秒?(43-3)÷(6-1)=8(秒)②敲响12下,一共需要多少秒?8×(12-1)+3=91(秒)答:敲响12下,一共需要91秒。
练习11、时钟4点钟敲4下,6秒钟敲完,那么12点钟敲12下,多少秒敲完?五、爬楼梯问题爬楼梯问题也是植树问题的一个延伸。