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第 10 讲 植树问题
绿化工程是造福子孙后代的大事。确定在一定条件下栽树、种花的棵
数是最简单、最基本的“植树问题”。还有许多应用题可以化为“植树问
题”来解,或借助解“植树问题”的思考方法来解。
先介绍四类最简单、最基本的植树问题。
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。
显然,只有下面四种情形:
(1)非封闭线的两端都有“点”时,
“点数”=“段数”+1。
(2)非封闭线只有一端有“点”时,
“点数”= “段数”。
(3)非封闭线的两端都没有“点”时,
“点数”=“段数”-1。
(4)封闭线上,“点数”= “段数”。
最简单、最基本的植树问题只有这四类情形。
例如,一条河堤长 420 米,从头到尾每隔 3 米栽一棵树,要栽多少棵
树?这是第(1)种情形,所以要栽树 420÷3+1=141(棵)。
又如,肖林家门口到公路边有一条小路,长 40 米。肖林要在小路一
旁每隔 2 米栽一棵树,一共要栽多少棵树?由于门的一端不能栽树,公路
边要栽树,所以,属于第(2)种情形,要栽树 40÷2=20(棵)。
再如,两座楼房之间相距 30 米,每隔 2 米栽一棵树,一直行能栽多
少棵树?因紧挨楼房的墙根不能栽树,所以,属于第(3)种情形,能栽树 30
÷2-1=14(棵)。
再例如,一个圆形水池的围台圈长 60 米。如果在此台圈上每隔 3 米
放一盆花,那么一共能放多少盆花?这属于第(4)种情形,共能放花 60÷
3=20(盆)。
许多应用题都可以借助或归结为上述植树问题求解。
例 1 在一段路边每隔 50 米埋设一根路灯杆,包括这段路两端埋设的路灯
杆,共埋设了 10 根。这段路长多少米?
解:这是第(1)种情形,所以,“段数”=10-1=9。这段路长为 50×(10-1)
=450(米)。
答:这段路长 450 米。
例 2 小明要到高层建筑的 11 层,他走到 5 层用了 100 秒,照此速度计算,
他还需走多少秒?
分析:因为 1 层不用走楼梯,走到 5 层走了 4 段楼梯,由此可求出走
每段楼梯用 100÷(5-1)=25(秒)。走到 11 层要走 10 段楼梯,还要走 6
段楼梯,所以还需
25×6=150(秒)。
解: [100÷(5-1)]×(11-5)=150(秒)。
答:还需 150 秒。
例 3 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
每辆车相隔 5 米。这列车队共排列了多长?如果车队每秒行驶 2 米,那么
这列车队要通过 535 米长的检阅场地,需要多少时间?
解:车队间隔共有
30-1=29(个),
每个间隔 5 米,所以,间隔的总长为
(30-1)×5=145(米),
而车身的总长为 30×4=120(米),故这列车队的总长为
(30-1)×5+30×4=265(米)。
由于车队要行 265+535=800(米),且每秒行 2 米,所以,车队通过
检阅场地需要
(265+535)÷2=400(秒)=6 分 40 秒。
答:这列车队共长 265 米,通过检阅场地需要 6 分 40 秒。
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?
解:如上图所示。关键是求出重叠的“环扣”数(每个长 6 毫米)。根据植
树问题的第(3)种情形知,五个连在一起的“环扣”数为 5-1=4(个),所
以重叠部分的长为
6×(5-1)=24(毫米),
又 4 厘米=40 毫米,所以五个铁环连在一起长
40×5-6×(5-1)=176(毫米)。
同理,十个铁环连在一起的长度为
40×10-6×(10-1)=346(毫米)。
答:五个铁环连在一起的长度为 176
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