五年级 · 第 13 讲 · 深度理解(面向学生 / 家长)

牛吃草问题

💡 把1头牛1天吃的草设成1份,先求出每天长多少、原来有多少,再让一部分牛去对付新长的草、剩下的牛去啃老本。

🎯找核心概念

这是哪类问题:牛吃草问题处理这样一类场景:有一堆资源一边被匀速消耗、同时又在被匀速补充。草地上原本有草(原有量),牛每天吃掉一些(消耗),但草每天还在长(补充)。问的是不同数量的牛能吃多少天、或多少天吃完需要几头牛。它的关键在于:要吃完的不是一个固定的量,而是一个边长边吃、会变化的量。

关键词(大白话):

🔍理解本质规律

看得见的规律想象一个一边漏水一边进水的水池。池里本来有一些水(原有草量),水龙头一直在往里灌(每天生长量),你带着几个水桶往外舀(牛吃草)。如果你舀水的速度刚好等于进水速度,水位永远不变(永远吃不完);只有当你舀得比进水快,多出来的力气才真正在降低水位。所以要先扣掉「专门对付进水」的那几桶,剩下的人手才是真正把老水舀干的力量。
为什么这样解为什么要拿两组数据相减?因为每一组「牛数×天数」吃掉的草,都等于「原有草量 + 每天生长量×这组天数」。两组里都藏着同一个原有草量,把它们相减,原有草量就被消掉了,剩下的差正好是「生长量×天数差」,于是除以天数差就单独求出了每天生长量。求出生长量后,回代任意一组就能解出原有草量。最后吃多少天时,先派出「等于每天生长量」那么多头牛,让它们刚好把每天新长的草吃光(草不再增多),剩下的牛面对的就是一个固定不变的原有草量,用除法一下就算出天数。

🗂️分类总结题型

题型怎么一眼认出用什么方法
标准牛吃草(求天数或求牛数)g5-c13-p01题里给两组「几头牛吃几天(或几周)吃完」,问第三组能吃几天、或几天吃完要几头牛。草匀速生长是明确条件。设1头牛1天1份,两组相减求每天生长量,回代求原有草量;求天数时用原有草量÷(总牛数−生长量头数),求牛数时反过来。
牛吃草模型的推广(漏水、抽水、排队、资源)g5-c13-p03题面不是牛和草,而是船进水要淘水、泉水注池要抽水、检票口前不断有人排队、地球资源不断新生等,但都有「原有的一堆 + 匀速增加 + 匀速消耗」三要素。把消耗者(人、抽水机、收银台)当牛,把被消耗物(水、旅客、资源)当草,进水/新来/新生当每天生长量,照搬标准方法。
归一与单位换算(牛羊混合、多块草地)g5-c13-p11出现牛和羊一起吃、并告诉你几只羊抵1头牛;或者出现好几块面积不同的草地。先把羊按比例折成牛、把各块地按「每亩(每公顷)」折算,统一成份后再用标准方法;多块地要先求出每亩原有草量与每亩每天生长量。
分段吃草(中途增减牛)g5-c13-p13牛的数量在吃的过程中发生变化:吃了几天后又加了牛、或卖掉了牛,分前后两段。先用两组数据求出每天生长量与原有草量,再把时间分段,每段「净吃草头数×天数」相加等于原有草量,列方程求未知。
增减牛导致天数变化(方程型)g5-c13-p09不直接给两组吃完数据,而是说「多买几头牛会提前几天、卖掉几头牛会推迟几天」这类相对变化。设原来牛数与原天数为未知量,根据每种情形下「总牛数×天数 = 原有草量 + 生长量×天数」分别列式,联立求解。

✏️举例验证

例 1 g5-c13-p01
题:草匀速生长,可供27头牛吃6周,或23头牛吃9周,问可供21头牛吃几周。
按规律解:设1头牛1周吃1份。27头牛6周吃 $27\times6=162$ 份,23头牛9周吃 $23\times9=207$ 份。两组都含同样的原有草量,相减消去:多出的 $207-162=45$ 份对应多出的 $9-6=3$ 周,所以每周生长 $45\div3=15$ 份。回代第一组:原有草量 $=162-15\times6=72$ 份。现在21头牛里,先派15头专吃每周新长的15份草(草不再变多),剩下 $21-15=6$ 头去啃原有的72份,需要 $72\div6=12$ 周。
为什么对:对的,因为相减消去原有量这一步保证求出的15份就是真实的每周生长量;派15头牛对付生长后,剩下6头面对的是不再增长的固定72份,除法成立。答案12周与题目一致。
例 2 g5-c13-p03
题:船在漏水(匀速进水),10人淘3小时淘完,5人淘8小时淘完,问要2小时淘完需几人。
按规律解:把1人1小时淘的水当1份(人=牛,水=草,进水=生长)。10人3小时淘 $10\times3=30$ 份,5人8小时淘 $5\times8=40$ 份。相减:多出 $40-30=10$ 份对应多出 $8-3=5$ 小时,每小时进水 $10\div5=2$ 份;原有水 $=30-2\times3=24$ 份。要2小时淘完:先要2人专门对付每小时进的2份水,再要 $24\div2=12$ 人在2小时内淘干原有的24份,合计 $2+12=14$ 人。
为什么对:对的。它和牛吃草完全同构:进水就是草的生长,原有水就是原有草。2人抵消进水后,水量固定为24份,12人2小时正好淘完,答案14人与题目一致。
例 3 g5-c13-p13
题:草每天新长,可供9头牛吃12天或8头牛吃16天。先只有4头牛吃,从第7天起又加若干头,再吃6天吃完,问加了几头。
按规律解:设1头牛1天1份。每天长草 $=(8\times16-9\times12)\div(16-12)=(128-108)\div4=5$ 份;原有草 $=9\times12-5\times12=108-60=48$ 份。前6天只有4头牛,每天少吃于生长(4头吃4份、长5份),这6天草净增 $(5-4)\times6=6$ 份,所以第7天草还剩 $48+6=54$ 份。后6天要把54份连同这6天新长的草吃完:派5头对付生长,其余啃54份需 $54\div6=9$ 头净吃,故后段共 $9+5=14$ 头,比原来4头多了 $14-4=10$ 头。
为什么对:对的。难点在于前6头牛太少,草不减反增,所以要先算出第7天起的剩草54份。分段后每段都用「净吃草头数」的思路,结果10头与答案一致。
例 4 g5-c13-p11
题:11头牛10天吃完5公顷草,12头牛14天吃完6公顷草,问8公顷可供19头牛吃几天。
按规律解:设1头牛1天1份,关键是换算到「每公顷」。第一组:5公顷上原有草加10天新长共 $11\times10=110$ 份,平均每公顷 $110\div5=22$ 份(含10天生长);第二组:每公顷 $12\times14\div6=28$ 份(含14天生长)。相减求每公顷每天生长 $(28-22)\div(14-10)=1.5$ 份,则每公顷原有草 $=22-1.5\times10=7$ 份。8公顷原有 $7\times8=56$ 份,每天总生长 $1.5\times8=12$ 份。19头牛先派12头对付生长,剩 $19-12=7$ 头啃56份,需 $56\div7=8$ 天。
为什么对:对的。多块草地的诀窍是先折到「每公顷」再比较,否则面积不同没法直接相减。换算后完全是标准方法,答案8天与题目一致。

🌱拓展应用

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