1、在日常生活中,做某一件事,制造某种产品,完成某项任务,完成某项工程等等,都要涉及到工作量、工作效 率 、工作时 间 这三个量,它们之间的基本数量关系是 工作量=工作效率时间. 在小学数学中,探讨这三个数量之间关系的应用题,我们都叫做“工程问题”. 举一个简单例子.:一件工作,甲做 15 天可完成,乙做 10 天可完成.问两人合作几天可以完成? 一件工作看成 1 个整体,因此可以把工作量算作 1.所谓工作效率,就是单位时间内完成的工作量,我们用的时间单位是“天” ,1 天就是一个单位, 再根据基本数量关系式,得到 工作效率工作时间=工作总量 =6(天) 答:两人合作需要 6 天. 这是工程问题中
2、最基本的问题,这一讲介绍的许多例子都是从这一问题发展产生的。为了计算整数化(尽可能用整数进行计算) ,如第三讲例 3 和例 8 所用方法,把工作量多设份额.还是上题,10 与 15 的最小公倍数是 30。设全部工作量为 30 份,那么甲每天完成 2 份,乙每天完成 3 份,两人合作所需天数是 : 30(2+ 3)= 6(天) 如果用数计算,更方便. 3:2.或者说“工作量固定,工作效率与时间成反比例”.甲、乙工作效率的比是1015=23工 程 问 题 方 法 总 结一 : 基 本 数 量 关 系 :工 效 时 间 =工 作 总 量 二 : 基 本 特 点 :设 工 作 总 量 为 “1”, 工
3、 效 =1/时 间 三 : 基 本 方 法 :算 术 方 法 、 比 例 方 法 、 方 程 方 法 。 四 : 基 本 思 想 :分 做 合 想 、 合 做 分 想 。 五 : 类 型 与 方 法 :一 : 分 做 合 想 :1.合 想 ,2.假 设 法 ,3.巧 抓 变 化 (比 例 ),4.假 设 法 。二:等量代换:方程组的解法代入法,加减法。 三:按劳分配思路:每人每天工效每人工作量按比例分配 四:休息请假: 方法:1.分想:划分工作量。2.假设法:假设不休息。 五:休息与周期: 1.已知条件的顺序:先工效,再周期,先周期,再天数。 2.天数:近似天数,准确天数。 3.列表确定工作天
4、数。 六:交替与周期:估算周期,注意顺序! 七:注水与周期:1.顺序,2.池中原来是否有水,3.注满或溢出。 八:工效变化。 九:比例:1.分比与连比,2.归一思想,3.正反比例的运用,4.假设法思想(周期)。十:牛吃草问题:1.新生草量,2.原有草量,3.解决问题。 工 程 问 题.当知道了两者工作效率之比,从比例角度考虑问题,也 需时间是 因此,在下面例题的讲述中,不完全采用通常教科书中“把工作量设为整体1”的做法,而偏重于“整数化 ”或“ 从比例角度出发 ”,也许会使我们的解题思路更灵活一些. 两个人的问题 标题上说的“两个人” ,也可以是两个组、两个队等等的两个集体. 例 1一件工作,
5、甲做9天可以完成,乙做6天可以完成。现在甲先做了 3天,余下的工作由乙继续完成,乙需要做几天可以完成全部工作? 解一:把这件工作看作1,甲每天可完成这件工作的九分之一,做3天完成的1/3。 乙每天可完成这件工作的六分之一, (1-1/3)1/6=4(天) 答:乙需要做4天可完成全部工作. 解二:9与6的最小公倍数是18.设全部工作量是18份.甲每天完成2份,乙每天完成3份.乙完成余下工作所需时间是 (18- 2 3) 3= 4(天). 解三:甲与乙的工作效率之比是 6 9= 2 3. 甲做了3天,相当于乙做了2天.乙完成余下工作所需时间是6-2=4(天). 例 2 一件工作,甲、乙两人合作30
6、天可以完成,共同做了6天后,甲离开了,由乙继续做了40天才完成.如果这件工作由甲或乙单独完成各需要多少天? 解:共做了6天后, 原来,甲做 24天,乙做 24天, 现在,甲做0天,乙做40=(24+16)天. 这说明原来甲24天做的工作,可由乙做16天来代替.因此甲的工作效率 如果乙独做,所需时间是 50天 如果甲独做,所需时间是 75天 答:甲或乙独做所需时间分别是75天和50天. 例 3某工程先由甲独做63天,再由乙单独做28天即可完成;如果由甲、乙两人合作,需48天完成.现在甲先单独做42天,然后再由乙来单独完成,那么乙还需要做多少天? 解:先对比如下: 甲做63天,乙做28天; 甲做4
7、8天,乙做48天. 就知道甲少做63-48=15(天) ,乙要多做48-28=20(天) ,由此得出甲的 甲先单独做42天,比63天少做了63-42=21(天) ,相当于乙要做 因此,乙还要做 28+28= 56 (天). 答:乙还需要做 56天. 例 4 一件工程,甲队单独做10天完成,乙队单独做30天完成.现在两队合作,其间甲队休息了2天,乙队休息了8天(不存在两队同一天休息).问开始到完工共用了多少天时间? 解一:甲队单独做8天,乙队单独做2天,共完成工作量 余下的工作量是两队共同合作的,需要的天数是 2+8+ 1= 11(天). 答:从开始到完工共用了11天. 解二:设全部工作量为30
8、份.甲每天完成3份,乙每天完成1份.在甲队单独做8天,乙队单独做2天之后,还需两队合作 (30- 3 8- 1 2)(3+1 )= 1(天). 解三:甲队做1天相当于乙队做3天. 在甲队单独做 8天后,还余下(甲队) 10-8= 2(天)工作量.相当于乙队要做23=6(天) .乙队单独做2天后,还余下(乙队)6-2=4(天)工作量. 4=3+1, 其中3天可由甲队1天完成,因此两队只需再合作1天. 解 四 : 方 法 : 分 休 合 想 ( 题 中 说 甲 乙 两 队 没 有 在 一 起 休 息 , 我 们 就 假 设 他 们 在 一 起 休 息 .) 甲队每天工作量为1/10,乙为 1/30
9、,因为甲休息了2天,而乙休息了 8天,因为82,所以我们假设甲休息两天时,乙也在休息。那么甲开始工作时,乙还要休息:8-2=6(天)那么这6天内甲独自完成了这项工程的1/106=6/10 ,剩下的工作量为 1-6/10=4/10,而这剩下的4/10为甲乙两人一起合作完成的工程量,所以,工程量的4/10 需要甲乙合作:(4/10)(1/10+1/30)=3天。所以从开始到完工共需: 8+3=11(天) 例 5一项工程,甲队单独做20天完成,乙队单独做30天完成 .现在他们两队一起做,其间甲队休息了3天,乙队休息了若干天.从开始到完成共用了16天.问乙队休息了多少天?解一:如果16天两队都不休息,
10、可以完成的工作量是 (120)16+(130)16=4/3 由于两队休息期间未做的工作量是4/3-1=1/3 乙队休息期间未做的工作量是 1/3-1/203=11/60 乙队休息的天数是 11/60(1/30)=11/2 答:乙队休息了5天半. 解二:设全部工作量为60份.甲每天完成3份,乙每天完成2份. 两队休息期间未做的工作量是 (3+2)16- 60= 20(份). 因此乙休息天数是 (20- 3 3) 2= 5.5(天). 解三:甲队做2天,相当于乙队做3天. 甲队休息3天,相当于乙队休息4.5天. 如果甲队16天都不休息,只余下甲队4天工作量,相当于乙队6天工作量,乙休息天数是 16
11、-6-4.5=5.5(天) . 例 6 有甲、乙两项工作,张单独完成甲工作要10天,单独完成乙工作要15天;李单独完成甲工作要 8天,单独完成乙工作要20天.如果每项工作都可以由两人合作,那么这两项工作都完成最少需要多少天? 解:很明显,李做甲工作的工作效率高,张做乙工作的工作效率高.因此让李先做甲,张 先 做乙 . 设乙的工作量为60份(15与20的最小公倍数) ,张每天完成4份,李每天完成3份. 8天,李就能完成甲工作.此时张还余下乙工作(60-48)份.由张、李合作需要 (60-48)(4+3 )=4 (天) . 8+4=12(天). 答:这两项工作都完成最少需要12天. 例 7 一项工
12、程,甲独做需10天,乙独做需15天,如果两人合作,他 要8天完成这项工程,两人合作天数尽可能少,那么两人要合作多少天? 解:设这项工程的工作量为30份,甲每天完成3份,乙每天完成2份. 两人合作,共完成 3 0.8 + 2 0.9= 4.2(份). 因为两人合作天数要尽可能少,独做的应是工作效率较高的甲.因为要在8天内完成,所以两人合作的天数是 (30-38)(4.2-3)=5(天). 很明显,最后转化成“鸡 兔 同 笼 ”型问题. 例 8 甲、乙合作一件工作,由于配合得好,甲的工作效率比单独做时快 如果这件工作始终由甲一人单独来做,需要多少小时? 解:乙6小时单独工作完成的工作量是 乙每小时
13、完成的工作量是 两人合作6小时,甲完成的工作量是 甲单独做时每小时完成的工作量 甲单独做这件工作需要的时间是 答:甲单独完成这件工作需要33小时. 这一节的多数例题都进行了“整数化”的处理.但是, “整数化 ”并不能使所有工程问题的计算简便. 例8就是如此.例8也可以整数化,当求出乙每 有一点方便,但好处不大.不必多此一举. 多人的工程问题 我们说的多人,至少有3个人,当然多人问题要比2人问题复杂一些,但是解题的基本思路还是差不多. 例 9 一件工作,甲、乙两人合作36天完成,乙、丙两人合作45天完成,甲、丙两人合作要60天完成.问甲一人独做需要多少天完成? 解:设这件工作的工作量是1. 甲、
14、乙、丙三人合作每天完成 减去乙、丙两人每天完成的工作量,甲每天完成 答:甲一人独做需要90天完成. 例9也可以整数化,设全部工作量为180份,甲、乙合作每天完成5份,乙、丙合作每天完成4份,甲、丙合作每天完成3份.请试一试,计算是否会方便些? 例 10一件工作,甲独做要12天,乙独做要18天,丙独做要24天.这件工作由甲先做了若干天,然后由乙接着做,乙做的天数是甲做的天数的3倍,再由丙接着做,丙做的天数是乙做的天数的2倍,终于做完了这件工作.问总共用了多少天? 解:甲做1天,乙就做3天,丙就做32=6(天). 说明甲做了2天,乙做了23=6(天) ,丙做26=12(天) ,三人一共做了 2+6
15、+12=20(天). 答:完成这项工作用了20天. 本题整数化会带来计算上的方便.12,18,24这三数有一个易求出的最小公倍数72.可设全部工作量为72.甲每天完成6,乙每天完成4,丙每天完成3.总共用了 例 11一项工程,甲、乙、丙三人合作需要13天完成.如果丙休息2天,乙就要多做4天,或者由甲、乙两人合作1天.问这项工程由甲独做需要多少天? 解:丙2天的工作量,相当乙4天的工作量.丙的工作效率是乙的工作效率的42=2(倍),甲、乙合作1天,与乙做4天一样.也就是甲做1天,相当于乙做3天,甲的工作效率是乙的工作效率的3倍. 他们共同做13天的工作量,由甲单独完成,甲需要 答:甲独做需要26
16、天. 事实上,当我们算出甲、乙、丙三人工作效率之比是321,就知甲做1天,相当于乙、丙合作1天.三人合作需13天,其中乙、丙两人完成的工作量,可转化为甲再做13天来完成. 例 12某项工作,甲组3人8天能完成工作,乙组4人7天也能完成工作.问甲组2人和乙组7人合作多少时间能完成这项工作? 解一:设这项工作的工作量是1. 甲组每人每天能完成 乙组每人每天能完成 甲组2人和乙组7人每天能完成 答:合作3天能完成这项工作. 解二:甲组3人8天能完成,因此2人12天能完成;乙组4人7天能完成,因此7人4天能完成. 现在已不需顾及人数,问题转化为: 甲组独做12天,乙组独做4天,问合作几天完成? 小学算
17、术要充分利用给出数据的特殊性.解二是比例灵活运用的典型,如果你心算较好,很快就能得出答数. 例 13制作一批零件,甲车间要10天完成,如果甲车间与乙车间一起做只要6天就能完成.乙车间与丙车间一起做,需要8天才能完成.现在三个车间一起做,完成后发现甲车间比乙车间多制作零件2400个.问丙车间制作了多少个零件? 解一:仍设总工作量为1. 甲每天比乙多完成 因此这批零件的总数是 丙车间制作的零件数目是 答:丙车间制作了4200个零件. 解二:10与6最小公倍数是30.设制作零件全部工作量为30份.甲每天完成 3份,甲、乙一起每天完成5份,由此得出乙每天完成2份. 乙、丙一起,8天完成.乙完成82=1
18、6(份) ,丙完成30-16=14(份) ,就知 乙、丙工作效率之比是1614=87. 已知 甲、乙工作效率之比是 32= 128. 综合一起,甲、乙、丙三人工作效率之比是 1287. 当三个车间一起做时,丙制作的零件个数是 2400(12- 8) 7= 4200(个). 例 14搬运一个仓库的货物,甲需要10小时,乙需要12小时,丙需要15小时.有同样的仓库 A 和 B,甲在 A 仓库、乙在 B 仓库同时开始搬运货物,丙开始帮助甲搬运,中途又转向帮助乙搬运.最后两个仓库货物同时搬完.问丙帮助甲、乙各多少时间? 解:设搬运一个仓库的货物的工作量是1.现在相当于三人共同完成工作量2,所需时间是
19、答:丙帮助甲搬运3小时,帮助乙搬运5小时. 解本题的关键,是先算出三人共同搬运两个仓库的时间.本题计算当然也可以整数化,设搬运一个仓库全部工作量为 60.甲每小时搬运 6,乙每小时搬运 5,丙每小时搬运4. 三人共同搬完,需要 60 2 (6+ 5+ 4)= 8(小时) . 甲需丙帮助搬运 (60- 6 8) 4= 3(小时). 乙需丙帮助搬运 (60- 5 8)4= 5(小时). 3、水管问题 从数学的内容来看,水管问题与工程问题是一样的.水池的注水或排水相当于一项工程,注水量或排水量就是工作量.单位时间里的注水量或排水量就是工作效率.至于又有注入又有排出的问题,不过是工作量有加有减罢了.因
20、此,水管问题与工程问题的解题思路基本相同. 例15 甲、乙两管同时打开,9分钟能注满水池.现在,先打开甲管,10分钟后打开乙管,经过3分钟就注满了水池.已知甲管比乙管每分钟多注入0.6立方米水,这个水池的容积是多少立方米? 解 : 甲 每 分 钟 注 入 水 量 是 : ( 1-1/9 3) 10=1/15乙每分钟注入水量是:1/9-1/15=2/45 因此水池容积是:0.6(1/15-2/45)=27 (立方米) 答:水池容积是27立方米. 例16 有一些水管,它们每分钟注水量都相等.现在打开其中若干根水管,经过预定的时间的1/3,再把打开的水管增加一倍,就能按预定时间注满水池,如果开始时就
21、打开10根水管,中途不增开水管,也能按预定时间注满水池.问开始时打开了几根水管? 分 析 :增开水管后,有原来2倍的水管,注水时间是预定时间的1-1/3=2/3,2/3是1/3的2倍,因此增开水管后的这段时间的注水量,是前一段时间注水量的4倍。 设水池容量是1,前后两段时间的注水量之比为:1:4, 那么预定时间的1/3(即前一段时间)的注水量是 1/(1+4)=1/5。 10根水管同时打开,能按预定时间注满水,每根水管的注水量是1/10,预定时间的1/3,每根水官的注水量是1/101/3=1/30 要注满水池的1/5,需要水管 1/51/30=6(根) 解 : 前 后 两 段 时 间 的 注
22、水 量 之 比 为 : 1: ( 1-1/3) 1/32=1: 4 前 段 时 间 注 水 量 是 : 1( 1+4) =1/5 每 根 水 管 在 预 定 1/3的 时 间 注 水 量 为 : 1101/3=1/30 开 始 时 打 开 水 管 根 数 : 1/51/30=6( 根 )答:开始时打开 6 根水管。 例 17 蓄水池有甲、丙两条进水管,和乙、丁两条排水管 .要灌满一池水,单开甲管需 3 小时,单开丙管需要 5 小时.要排光一池水,单开乙管需要 4 小,丁管需要 6 小时,现在水池内有六分之一的水,如按甲、乙、丙、丁、甲、乙的顺序轮流打开 1 小时,问多少时间后水开始溢出水池?
23、分析: ,否则开甲管的过程中水池里的水就会溢出. 以后(20 小时) ,池中的水已有 此题与广为流传的“青蛙爬井”是相仿的:一只掉进了枯井的青蛙,它要往上爬 30 尺才能到达井口,每小时它总是爬 3 尺,又滑下 2 尺.问这只青蛙需要多少小时才能爬到井口? 看起来它每小时只往上爬 3- 2= 1(尺) ,但爬了 27 小时后,它再爬 1 小时,往上爬了 3 尺已到达井口. 因此,答案是 28 小时,而不是 30 小时. 例 18 一个蓄水池,每分钟流入 4 立方米水.如果打开 5 个水龙头, 2 小时半就把水池水放空,如果打开 8 个水龙头,1 小时半就把水池水放空.现在打开 13 个水龙头,
24、问要多少时间才能把水放空? 解:先计算 1 个水龙头每分钟放出水量. 2 小时半比 1 小时半多 60 分钟,多流入水 4 60= 240(立方米). 时间都用分钟作单位,1 个水龙头每分钟放水量是 240 ( 5 150- 8 90)= 8(立方米) , 8 个水龙头 1 个半小时放出的水量是 8 8 90, 其中 90 分钟内流入水量是 4 90,因此原来水池中存有水 8 8 90-4 90= 5400(立方米). 打开 13 个水龙头每分钟可以放出水 813,除去每分钟流入 4,其余将放出原存的水,放空原存的 5400,需要 5400 (8 13- 4)=54 (分钟). 答:打开 13
25、 个龙头,放空水池要 54 分钟. 水池中的水,有两部分,原存有水与新流入的水,就需要分开考虑,解本题的关键是先求出池中原存有的水.这在题目中却是隐含着的. 例 19 一个水池,地下水从四壁渗入池中,每小时渗入水量是固定的 .打开 A 管,8小时可将满池水排空,打开 C 管,12 小时可将满池水排空 .如果打开 A,B 两管,4 小时可将水排空.问打开 B,C 两管,要几小时才能将满池水排空? 解:设满水池的水量为 1. A 管每小时排出 A 管 4 小时排出 因此,B,C 两管齐开,每小时排水量是 B,C 两管齐开,排光满水池的水,所需时间是 答: B, C 两管齐开要 4 小时 48 分才
26、将满池水排完. 本题也要分开考虑,水池原有水(满池)和渗入水量.由于不知具体数量,像工程问题不知工作量的具体数量一样.这里把两种水量分别设成“1”. 但这两种量要避免混淆.事实上,也可以整数化,把原有水设为 8 与 12 的最小公倍数 24. 17 世纪英 国 伟大的科学家牛 顿 写过一本普遍算术一书,书中提出了一个“ 牛 吃草 ”问题,这是一道饶有趣味的算术题.从本质上讲,与例 18 和例 19 是类同的.题目涉及三种数量:原有草、新长出的草、牛吃掉的草.这与原有水量、渗入水量、水管排出的水量,是完全类同的. 例 20 有三片牧场,场上草长得一样密,而且长得一 草;21 头牛 9 星期吃完第
27、二片牧场的草.问多少头牛 18 星期才能吃完第三片牧场的草? 解:吃草总量=一头牛每星期吃草量牛头数星期数.根据这一计算公式,可以设定“一头牛每星期吃草量” 作为草的计量单位. 原有草+4 星期新长的草=124. 原有草+9 星期新长的草=79. 由此可得出,每星期新长的草是 (79-124)(9-4)=3. 那么原有草是 79-39=36(或者 124-34). 对第三片牧场来说,原有草和 18 星期新长出草的总量是 这些草能让 907.218=36(头) 牛吃 18 个星期. 答:36 头牛 18 个星期能吃完第三片牧场的草. 例 20 与例 19 的解法稍有一点不一样.例 20 把“新长
28、的”具体地求出来,把“原有的”与“新长的”两种量统一起来计算 .事实上,如果例 19 再有一个条件,例如:“打开 B 管,10小时可以将满池水排空.”也就可以求出“新长的” 与“原有的 ”之间数量关系.但仅仅是例 19所求,是不需要加这一条件.好好想一想,你能明白其中的道理吗? “牛吃草”这一类型问题可以以各种各样的面目出现.限于篇幅,我们只再举一个例子. 例 21 画展 9 点开门,但早有人排队等候入场.从第一个观众来到时起,每分钟来的观众人数一样多.如果开 3 个入场口,9 点 9 分就不再有人排队,如果开 5 个入场口,9 点 5 分就没有人排队.问第一个观众到达时间是 8 点几分? 解
29、:设一个入场口每分钟能进入的观众为 1 个计算单位. 从 9 点至 9 点 9 分进入观众是 39, 从 9 点至 9 点 5 分进入观众是 55. 因为观众多来了 9-5=4(分钟) ,所以每分钟来的观众是 (39-55)(9-5)=0.5. 9 点前来的观众是 55-0.55=22.5. 这些观众来到需要 22.50.5=45(分钟). 答:第一个观众到达时间是 8 点 15 分. 挖一条水渠,甲、乙两队合挖要六天完成。甲队先挖三天,乙队接着挖一天,可挖这条水渠的 3/10,两队单独挖各需几天? 分析: 甲乙合作 1 天后,甲又做了 2 天共 3/10-1/6=4/30 2(3/10-1/
30、6) =24/30 =15(天) 1(1/6-1/15)=10(天) 答:甲单独做要 15 天,乙单独做要 10 天 . .一件工作,如果甲单独做,那么甲按规定时间可提前 2 天完成,乙则要超过规定时间 3 天才完成。现在甲乙二人合作二天后,剩下的乙单独做,刚好在规定日期内完成。若甲乙二人合作,完成工作需多长时间? 解设:规定时间为 X 天.(甲单独要 X-2 天,乙单独要 X+3 天 ,甲一共做了 2 天,乙一共做了 X 天) 1/(X-2)2 + X/(X+3)=1 X=12 规定要 12 天完成 11/(12-2)+1/(12+3) =1(1/6) =6 天 答:两人合作完成要 6 天.
31、 例:一项工程,甲单独做 63 天,再由乙做 28 天完成,甲乙合作需要 48 天完成。甲先做 42 天,乙做还要几天? 答:设甲的工效为 x,乙的工效为 y 63x+28y=1 48x+48y=1 x=1/84 y=1/112 乙还要做(1-42/84)(1/112)=56 (天) 例 22 有 32 吨货物,从甲城运往乙城,大卡车的载重量是 5 吨,小卡车的载重量是3 吨,每种大、小卡车的耗油量分别是 10 升和 7.2 升,将这批货物运完,至少需要耗油多少吨? 解:显然,为了省油,应尽量使用大卡车运,大卡车运 6 次,还剩 2 吨,所以剩下一次用小卡车运,耗油最少,共需 6*10+7.2=67.2 升