说明:牛吃草问题模型可以套用到资源开采、漏船排水、窗口售票等各种环境。
【例2】某轮船发生漏水事故,漏洞处不断地匀速进水,船员发现险情后立即开启抽水机向外抽水。已知每台抽水机每分钟抽水20立方米,若同时使用2台抽水机15分钟能把水抽完,若同时使用3台抽水机9分钟能把水抽完。当抽水机开始向外抽水时,该轮船已进水( )立方米。
【答案】B。解析:根据题干可分析出,抽水机向外抽水的速度相当于牛吃草的速度,轮船漏水的速度既相当于青草生长的速度,假设抽水机开始抽水前轮船的进水量为y立方米,每分钟轮船进水的量为x立方米,代入核心公式可得,解得
【例3】某演唱会检票前若干分钟就有观众开始排队等候入场,而每分钟来的观众人数一样多。从开始检票到等候队伍消失,若同时开4个入场口需50分钟,若同时开6个入场口则需30分钟。问如果同时开7个入场口需几分钟?( )
【答案】D。解析:根据题干可分析出入场口的数量既相当于牛的数量,每分钟来的观众人数既相当于青草生长的速度,假设开始检票前已有y个观众在排队等候,每个入场口每分钟入场1人,每分钟来的观众人数为x人,代入核心公式可得:,再次代入公式,可得,解得t=25。因此,选择D选项。
说明:以上3个题目均属于消耗速度大于增长速度,因此每个单位时间里都是对存量的净消耗。但是当情况相反,即增长速度大于消耗速度时,每个单位时间里都是对存量的净增长,我们对牛吃草核心公式的应用就应及时做调整,即变成。代表的含义为单位时间净增长的速度,此时的y的含义也随之有所变化,既代表从原有固定的存量增长到某一个指标时需要净增长的总量。下面我们用例4来演示如何进行变化之后的应用。
【例4】由于连日暴雨,某水库水位急剧上升,逼近警戒水位。假设每天降雨量一致,若打开2个水闸放水,则3天后正好到达警戒水位;若打开3个水闸放水,则4天后正好到达警戒水位。气象台预报,大雨还将持续七天,流入水库的水量将比之前多20%。若不考虑水的蒸发、渗透和流失,则至少打开几个水闸,才能保证接下来的七天都不会到达警戒水位?
【解析】题干中水库的水位尽管打开水闸但仍然逼近警戒水位,说明水库的水量在持续增长,因此判定增长速度大于消耗速度,需要使用变形后的公式。假设水库里面的水从当前水位达到警戒水位需要净流入的水量为y,之前每天流入水库的水量为x,代入变形公式可得:。接下来七天每天流入水库的水量为,假设要想保证接下来的七天都不会达到警戒水位需要至少打开n个水闸,根据题意可列公式,则至少需要打开6个水闸。因此,选择B选项。
总之,牛吃草问题的本质就是工作量与效率、时间的关系,只要把握住这一点,再结合一些具体情况的变通处理,这类题就一定能快速的处理好。