【一道关于牛吃草 的推理题】这是一道经典的逻辑推理题,题目看似简单,实则蕴含着深刻的数学原理。它常被用来训练逻辑思维和数学建模能力。下面我们将对这道题进行详细分析,并以加表格的形式展示答案。
一、题目描述
假设有一片草地,草每天均匀生长。已知:
- 10头牛可以在20天内吃完草地上的草;
- 15头牛可以在10天内吃完草地上的草;
问:如果放25头牛,几天可以吃完这片草地?
二、解题思路
这个问题属于“牛吃草问题”,也称为“牛顿问题”。其核心在于理解草的生长速度与牛吃草速度之间的关系。
我们设:
- 每天草的生长量为 $ g $(单位:草量/天);
- 初始草量为 $ s $(单位:草量);
- 每头牛每天吃草量为 $ c $(单位:草量/天)。
根据题目条件,我们可以列出两个方程:
1. 对于10头牛在20天吃完的情况:
$$
s + 20g = 10c \times 20
$$
$$
s + 20g = 200c \quad \text{(1)}
$$
2. 对于15头牛在10天吃完的情况:
$$
s + 10g = 15c \times 10
$$
$$
s + 10g = 150c \quad \text{(2)}
$$
用(1) - (2)得:
$$
( s + 20g ) - ( s + 10g ) = 200c - 150c
$$
$$
10g = 50c \Rightarrow g = 5c
$$
将 $ g = 5c $ 代入(2)中:
$$
s + 10 \times 5c = 150c
\Rightarrow s + 50c = 150c
\Rightarrow s = 100c
$$
现在我们知道了初始草量 $ s = 100c $,草每天生长量 $ g = 5c $。
接下来求25头牛吃完需要多少天,设为 $ x $ 天:
$$
s + xg = 25c \times x
$$
$$
100c + 5c \cdot x = 25c \cdot x
$$
$$
100c = 20c \cdot x
\Rightarrow x = 5
$$
三、结论
通过以上计算可知,25头牛需要 5天 才能吃完这片草地。
四、总结与表格
牛的数量 | 吃完所需天数 | 初始草量 | 每日草生长量 | 每头牛每日吃草量 |
10 | 20 | 100c | 5c | c |
15 | 10 | 100c | 5c | c |
25 | 5 | 100c | 5c | c |
五、小结
这道题的关键在于理解草的生长和牛的吃草速度之间的动态平衡。通过设定变量并建立方程,我们可以准确地计算出不同数量的牛在不同时间内的吃草情况。这种类型的题目不仅锻炼了逻辑思维,也帮助我们更好地理解现实中的资源管理问题。