“牛顿问题”的归纳及推广初探
2017-06-15邹军文
邹军文
摘 要:在“牛顿问题”的计算中,通过计算消耗原量、消耗品单位时间增加(减少)的数量、第三次主体量、第三次消耗时间四者之间的关系,使土地利用率尽可能最大化,也可以用于其它资源或时间、空间的运算使利益最大化。
关键词:“牛顿问题” ;转化;统一
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2017)17-0034-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.17.019
一、发现并提出问题
现在环境保护已经成为世界性的问题,人们在日益关注环境的同时,也在关注着如何进行土地保护和提高土地的利用效率。
畜牧业作为用地较多的行业,在与圈地运动高潮同时期的英国伟大的科学家牛顿在其著的《普通算式》中曾编过这样一道题:12头牛4周吃草3格尔,同样的牧草21头牛9周吃10格尔。问24格尔牧草多少头牛18周能吃完(格尔为牧场面积单位)?(以后人们称这类“牛吃草”的问题叫做“牛顿问题”)。这道题从经济角度上讲,初步提出了人地矛盾的关系,而在数学上,也不失为一道经典题目。
二、建立数学模型
我先从几道基础经典题型来寻找解决方法。
例1. 牧场上有一片青草,每天匀速生长,这片青草可供24头牛吃6周,18头牛吃10周,问可供19头牛吃几周?
分析与解答:解题关键是先求出原有的草量和每周新长出的草量。
从题意可知,18头牛吃10周的总草量比24头牛吃六周的总草量多,多出的部分就是1016=4(周)新长出的草量。为了求出每周新长出的草量,我先假设1头牛1周吃的草量为1份,那么24头牛吃6周的草量为24×6=144(份),18头牛吃10周的草量为18×10=180(份),则4周新长出来的草量为1801144=36(份),每周新长出来的草量即为36÷4=9(份),因此可以用14419×6或18019×10求出原有草量为90份。……