这一讲学习的是问题,向孩子渗透一种思想:在完成多个任务时,设计出最优化的解决问题的方案,合理安排工作顺序可以提高效率。统筹方法在日常生活、生产或科学研究中常常用到。
例题1:
假设烙一个馅饼需要4分钟(每一面需要2分钟),1个烙饼锅每次正好可以烙两个馅饼,要烙97个馅饼至少需要多少个分钟?
【解析】:
根据题中条件,联系生活实际,可知,每两个馅饼一组烙好需要4分钟。97个馅饼可以分成48组(97÷2=48……1),如果先烙好前48组,还剩下1个馅饼,烙最后一个馅饼也需要4分钟,但因为只有一个饼,所以空了半边锅。要想节省时间,只能合理利用那空着的半边锅。
97个馅饼,每两个一组,我们可以先烙好47组后,把剩下3个饼作为一组,这3个饼可以这样烙:先用2分钟烙好第一个馅饼和第二个馅饼的正面,再用2分钟烙好第一个馅饼反面和第三个馅饼的正面,最后用2分钟烙好第二个馅饼的反面和第三个馅饼的反面。烙3个饼子只需要6分钟。
所以烙97个馅饼至少需要时间:47×4+6=196(分钟)。
例题2:
小红中午放学回家煮饭。淘米要3分钟,煮饭要25分钟,洗菜要8分钟,切菜要5分钟,炒菜要10分钟。如果煮饭和炒菜用不同的锅子和炉子。小红要将饭、菜都煮好,最少需要多少分钟?
【解析】:
解题前先要分析,要做的这些事,有些事有先后顺序、不能同时做的,例如必须要先淘米再煮饭;而有些事是可以同时做的,例如煮饭一般不需要人看的,而且煮饭、炒菜用不同的锅和炉子,所以煮饭、烧菜可以同时进行。可以列出如下表格:
小红可以先淘米再煮饭,在煮饭的同时洗菜、切菜、烧菜,最少需要时间:
3+25=28(分钟)。
例题3:
10个人各提1只水桶,同时到水龙头前打水。设水龙头注满第一个人的桶需要1分钟,注满第二个人的桶需要2分钟,依此类推,注满第几个人的桶就需要几分钟。如果只有一只水龙头,适当安排这10个人的顺序,就可以使每个人所费时间的总和尽可能小,问这个总费时至少是多少分钟?
【解析】:
每个人所费时间包括这个人打水的时间和等待的时间。10个人的总费时指的是10个人打水时间和等待时间的总和。
按照打水的先后顺序,我们把10个桶依次编号为一号、二号……十号。则一号桶打水时,有9个人等待,一号桶打水,总费时为打水时间的10倍;二号桶打水时有8个人等待,二号打水总费时是打水时间的9倍;依次类推,十号桶打水时,无人等待,只有打水人费时是打水时间的1倍。
总费时是:一号桶注水时间×10+二号桶注水时间×9+……+九号桶注水时间×2+十号桶注水时间
要使总费时最少,显然应该按注水时间从少到多的顺序,安排先后顺序,尽可能让注水时间短的先打水,这个总费时至少是:
1×10+2×9+3×8+4×7+5×6+6×5+7×4+8×3+9×2+10×1=220(分钟)。
例题4:
三个旅游团同时去旅游,分别有84、97、58人,要求其中一个旅游团乘大车,一个乘中巴车,另一个乘小车,已知小、中、大车分别能容纳12,14,17人,每种车每辆收费分别为75元、85元、100元。那么这三个旅游团一共至少要花多少元车费?
【解析】:
每辆车的收费是固定的,空位越少,人均费用就越低,三个团对应的选择3种车,应尽可能的使空位少。先计算:
小车:
84÷12=7 (没有空位)
97÷12=8……1 (11个空位)
58÷12=4……10 (2个空位)
中巴车:
84÷14=6 (没有空位)
97÷14=6……13 (1个空位)
58÷14=4……2 (12空位)
大车:
84÷17=4……16 (1个空位)
97÷17=5……12 (5个空位)
58÷17=3……7 (10个空位)
结合上面的计算结果,97人应该选择中巴车7辆;58人应该选择小车5辆;最后84人选择大车5辆,总空位最少,只有4个空位。至少要花车费:
7×85+5×75+5×100=1470(元)。
例题5:
在一条公路上,每隔100千米有一个仓库,共5个仓库(如下图),1号仓库存10吨货物,2号仓库存20吨货物,5号仓库存40吨货物,其余两座仓库空着。现将所有货物集中存放,如果每1吨货物运1千米,运费为0.5元,那么最少要多少元运费?
【解析】:
把1吨货物运1千米看着一份工作量,运费为0.5元。总工作量就是总重量乘以运送的距离,而总运费就是总工作量乘以0.5,工作量越大运费越高。
如下图:
我们以装货物的3个仓库中,正中间的2号仓库为基准,货物集中点每向左移动一个仓库,就要多运送60吨货物100千米,少运送10吨货物100千米,相当于增加了50吨货物运送100千米的工作量;每向右移动一个仓库就多运送30吨货物100千米,少运送40吨货物100千米,相当于减少10吨货物运送100千米的工作量。
所以,以5号仓库为货物集中点,运费最少:
10×400×0.5+20×300×0.5=5000(元)。
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