重庆育才中学 骆 磊
初中数学中的实际问题,被作为很多省市中考的填空或选择的提高题。这类题目难住了大量的中学生。如何解决这一类问题呢?
首先来看一道小学数学的经典奥赛题目“牛吃草”问题,题目如下:
牧场上长满牧草,每天牧草都匀速生长,这片牧草可供10头牛吃20天,可供15头牛吃10天,那么,可供25头牛吃几天?
分析:由于牧草在匀速生长,题目又不是用一元一次方程能够解决的类型。很多学生觉得无从下手。但是本题有一个突破口,试想如果只有一头牛在牧场上吃草,有可能永远都吃不完;如果一千头牛同时在牧场吃草,可能几分钟就吃完了。那么中间就一定有一个最特殊的临界点,那就是长出来的草刚好够几头牛吃,换言之几头牛在牧场吃草,草不增加也不减少。而最特殊的状态往往是解题的突破口。
解:设每头牛每天吃的草为1份。
①根据“10头牛可吃20天”,可算出共吃了10×20=200(份)
②根据“15头牛可吃10天”,可算出共吃了15×10=150(份)
③都是吃完草,为什么一个是200份,一个是150份呢?因为多出的10天,草地上一直在匀速的长草。所以草地每天长的草为(2 0 0- 1 50 ) ÷10=5(份)
④草地原来的草(不包括新生长的草),有多少份呢?(这是一个理解上的难点,可以按照这种方式理解:草地每天长的草为5份,换句话说就是草地每天长的草刚好够5头牛吃。所以不管是10头牛还是20头牛,先分配5头牛,只吃新长出来的草,那么剩下的牛吃的就全部是原来的草了。)
原来的草为:(10-5)×20=5×20=100(份)
或:(15-5)×10=10×10=100(份)
⑤现在来了25头牛,因为草地上新长出的草就足够养5头牛.只要计算剩下的20头牛吃原有的草够吃多少天,便求得结果了.
100÷(25-5)=100÷20=5(天)
这是小学的解法,方法巧妙,但是这个巧妙的方法却蕴含着一个解题原则,就是最特殊的临界点往往是解题的突破点,本题最特殊的临界点就是,5头牛在牧场时,牧场的草刚好不增加,也不减少。下面请看用初中的参数法来解题。
参数法是指在解题过程中,通过适当引入一些与题目研究的数学对象发生联系的变量(参数),以此作为媒介,再进行计算,从而解决问题的一种解题方法。
解题时常分为三步,设参数,用参数,消参数。
(一)设参数:设每头牛每天吃草量为,草地原有草量b,每天长草速度c
(二)用参数:根据牛吃的草等于原来有的草加上新长的草得出两个方程
(由于是三元一次方程组,但是只有两个方程,无法解出每个未知数具体的值。所以需要把其中一个字母看成常量,不妨把c看成常量,用c表示出和b)
解得:
设二十五头牛吃x天把牧场的草吃完25a⋅x=b+c⋅x
答:可供25头牛吃5天。
从经典的牛吃草问题可以看出用参数法解题时分为三部。第一步:设参数,把题目中所有需要的未知量都用字母表示出来(有时需引入题目中没有而解题需要的量)。第二步:用参数,把题目中给出的条件用方程表示出来。第三步:消参数,根据题目要求对列出的方程进行有目的的变形。消去参数,算出题目要求的量。按照这三个步骤做题能解决大量实际应用题。下面再看一道例题。
(重庆市2011年中考数学16题)某步行街摆放有若干盆甲、乙、丙三种造型的盆景。甲种盆景由15朵红花、24朵黄花和25朵紫花搭配而成,乙种盆景由10朵红花和12朵黄花搭配而成,丙种盆景由10朵红花、18朵黄花和25朵紫花搭配而成。这些盆景一共用了2900朵红花,3750朵紫花,则黄花一共用了 朵。
分析:题中有两个等量关系:甲种盆景所用红花的朵数+乙种盆景所用红花的朵数+丙种盆景所用红花的朵数=2900朵;甲种盆景所用紫花的朵数+丙种盆景所用紫花的朵数=3750朵。根据我们之前总结的解题方法,第一步设参数,设步行街摆放有甲、乙、丙三种造型的盆景分别有x盆、y盆、z盆。第二步用参数,根据上述关系列出方程组。第三步消参数,有目的的变形后求出黄花一共用的朵数。
解:设步行街摆放有甲、乙、丙三种造型的盆景分别有x盆、y盆、z盆。
由题意,有
化简得
将x当成常数解得
∴黄花一共用了:
故黄花一共用了4380朵。
本题总结:本题问题是黄花一共用了多少朵,如果只是局限于设直接未知数设黄花共用了x朵,那么本题将无从着手。按照我们总结的设参数,用参数的方法,做到这一步,若只是局限于解这个方程组,那么思维又进入了死胡同。我们应该想到,消参数是进行有目的的变形,我们最后要的不是每个未知数的值。而是这个代数式24x+ 1 2y+ 18z的值。所以我们把x或y或z中任何一个数当成常数,把另外两个未知数用这个常数表示出来,再带入24x+ 1 2y+ 18z都能算出结果。
设参数,用参数,消参数。用这三步解决实际问题中的难题,关键是消参数这一步,一定要有很明确的目的性。如牛吃草问题,我们要约掉c因为我们要求x,不能本末倒置被参数干扰到。初中数学的中的实际应用题千变万化,参数法能解决部分难题,还有其他的方法,如不定方程法,不等式法等,需要学生不断学习,不断思考,才能不断进步。