在一条“路”上等距离植树的问题称为植树问题。例如:在一周长为50m的花坛周围种树,如果每隔Sm种一棵,共要种多少棵树?在植树问题中,“路”被分为等距离的几段。
解题思路:先判断植树类型,再套用公式。
对上例可先判断其属于封闭道路植树问题,路长=50m,间距=5m,套用公式:棵数=总路长÷间距,可得棵数=50÷5=10棵。
植树问题是指在给定的一段路线上等距离植树,同时给出植树的方式、相邻两树之间的距离、路的总长度,可以求出共需要种多少棵树。
植树问题中经常涉及的概念有:总路长、间距和棵数。
1、典型变形
围绕植树问题的核心概念——总路长、间距和棵数之间的相互关系,还可以对植树问题的题目背景进行拓展变形,衍生出以下四种题型:
(1)锯木头问题
一根木料有两个端点,n段有2n个端点,每锯一次增加两个端点。故一根木料要锯成x段,需要增加(2x-2)个端点,即只需锯(x-1)次,相当于两端不植树的不封闭植树问题。
(2)爬楼梯问题
一幢n层的高楼,从底层到顶层需要走(n-1)层的楼梯,相当于两端都植树的不封闭植树问题。
若爬完一层休息一次,则从底层到顶层需要休息(n-2)次。
(3)打木桩问题
一段路打了n个木桩,每一根木桩就相当于一棵树,一般来说,木桩要求在路的两端都要打上一根,因此,打木桩问题就相当于两端都植树的不封闭植树问题。
(4)队列问题
一列队伍中,每列(行)有n人,则中间有(n-1)个间距,若间距为a米,则队伍长为a(n-1)米,相当于两端都植树的不封闭植树问题。
2、重点难点指津
(1)解决植树问题的关键思路是,先准确判断植树的类型,然后套用相应的公式进行计算。
(2)对于植树问题的拓展题型,如走楼梯、锯木头、打木桩等,虽然题目情景有所变化,但其本质仍属于植树问题的四种类型。
3、典型变形:
【例题】从一楼走到五楼,爬完一层休息30秒,一共要210秒,那么从一楼走到七楼,需要多少秒?
A.318 B.294
C.330 D.360
解析:此题答案为C。这种“爬楼梯”问题本质上是不封闭的路两端都不植树问题。其中每一层楼相当于一棵树,爬一层楼所需要的时间相当于相邻两棵树之间的距离。因此爬楼问题的公式为:总时间=爬一层楼所需时间×(楼层数-1)。
从一楼走到五楼一共爬了4层,需要休息3次,休息了30×3=90秒;则爬到五楼需要210-90=120秒,爬一层需要120÷(5-1)=30秒。从一楼走到七楼共休息5次,则共费时(7-1)x30+5×30=330秒。
一点通:
在数学运算中还有一些变形题,如锯木头、走楼梯等实际问题,这些变形只是形式上的改变,其本质仍然是植树问题。在最近几年的行测考试中,植树问题往往以这种变形题出现。
解决植树问题的变形题,要注意端点是否“植树”,分清“棵数”与“段数”之间是+1还是-1。
常见的变形题:锯木头、爬楼梯、重合、队列问题均可视为两端都不植树问题,其中的知识要点如下:
锯木头:要锯成,n段,则需锯(n-1)次。
爬楼梯:从l层到,n层,需爬(n-1)段楼梯;若每爬完一段,休息一次,则需休息(n-2)次。
队列问题:有n个人(或,n辆车),中间有(n-l)个空。
四、拓展
(1)单边线形植树:棵数=总长间隔+1;总长=(棵数-1)×间隔
(2)单边环形植树:棵数=总长间隔; 总长=棵数×间隔
(3)单边楼间植树:棵数=总长间隔-1;总长=(棵数+1)×间隔
(4)双边植树:相应单边植树问题所需棵数的2倍。
(5)剪绳问题:对折N次,从中剪M刀,则被剪成了(2N×M+1)段