G65E4503F3H7646BDCA14
【解析】 我们采用分析排除法,将道路图逐步简化.从A到O有两条路,A→C→O用6分钟,A→F→O
用7分钟,排除后者,可将FO抹去,但AF不能抹去,因为从A到B还有其它路线经过AF,简化为图⑴.从A到E还剩两条路,A→C→G→E用12分钟,A→C→O→E用10分钟,排除前者,可将CG,GE抹去,简化为图⑵.从A到D还剩两条路,A→C→O→D用12分钟,A→H→D用13分钟,排除后者,可将AH,HD抹去,简化为图⑶.从A到B还剩两条路,A→C→O→E→B用17分钟,A→C→O→D→B用16分钟,排除前者,可将OE,EB抹去,简化为图⑷. 小明按A→C→O→D→B走最快,用16分钟.
5E6CA1574O67F(1)46HBDCA1E74O67F46H(2)BDCA15E746O4GBDCA15O64BD(3) ⑴ ⑵ ⑶ ⑷
【巩固】 (十一学校考题)下图为某三岔路交通环岛的简化模型,在某高峰时段,单位时间进出路口A,
B,C的机动车辆数如图所示,图中x1,x2,x3分别表示该时段单位时间通过路段AB,BC,CA的机动车辆数(假设:单位时间内,在上述路段中,同一路段上驶入与驶出的车辆数相等),问:x1,x2,x3的大小关系.
5055(4)
X3X12030X23035
x1?x3?55?50?x3?5,x2?x1?20?30?x1?10,x3?x2?35?30?x2?5,所以x2?x3?x1 【解析】
【例 10】 某人从住地外出有两种方案,一种是骑自行车去,另一种是乘公共汽车去.显然公共汽车的速度
比自行车速度快,但乘公共汽车有一个等候时间(候车时间可以看成是固定不变的),在任何情况下,他总是采用时间最少的最佳方案.下表表示他到达A、B、C三地采用最佳方案所需要的时间.为了到达离住地8千米的地方,他需要花多少时间?并简述理由.
【解析】 显然A、B两地所需时间与路程不成比例,所以不可能为A、B两地均为骑自行车.
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①.如果A、B两地均采用公共汽车,那么到达B地比A地多1千米,多用15.5-12=3.5分钟,即公共汽车行1千米需3.5分钟,则等候时间为12-2×3.5=5分钟.
当达到A、B两个较短的路程都采用公共汽车,那么到达C地采用的方式一定也是公共汽车,于是所需时间为4×3.5+5=19分钟,与题中条件不符,所以开始假设不成立;
②.所以只能是到达A采用自行车,到达B采用公共汽车,则C地采用的也是公共汽车.
由C地比B地多1千米,多18-15.5=2.5分钟,那么行3千米所需时间为3×2.5=7.5分钟,等候时间为15.5-7.5=8分钟.那么行至8千米的路程及等候时间为8×2.5+8=28分钟.
板块二、合理安排地点
【例 11】 如图,在街道上有A、B、C、D、E、F六栋居民楼,现在设立一个公交站,要想使居民到达车
站的距离之和最短,车站应该设在何处?
ABCDEF
【解析】 找最中间的那栋楼,可这时最中间的楼有两个,这该怎么办呢?其实经过研究发现,建在这两个
楼都一样,路程和最短,所以可以建在C或D .如果我们只要求建在这条道路上的一点即可,那么CD之间及点C、D均可.
【巩固】 如图,在街道上有A、B、C、D、E五栋居民楼,为使五栋楼的居民到车站的距离之和最短,车
站应立于何处?
ABCDE
【解析】 条件中只有五个楼的名字和排列顺序,楼与楼的距离也不确定.那么我们先来分析一下A、E两
个点,不论这个车站放在AE之间的那一点,A到车站的距离加上E到车站的距离就是AE的长度,也就是说车站放在哪儿不会影响这两个点到车站的距离之和;那么我们就使其他的3个点到车站的距离之和最短,再看为了使B、D两个到车站的距离之和小,应把车站放在BD之间.同理,只要是在BD之间,B、D到车站的距离之和也是不变的,等于BD.最后,只需要考虑C点到车站的距离最近就行了.那么当然也就是把车站放在C点了.这里就体现了一个“向中心靠拢的思想”.
【巩固】 有1993名少先队员分散在一条公路上值勤宣传交通法规,问完成任务后应该在公路的什么地点
集合,可以使他们从各自的宣传岗位沿公路走到集合地点的路程总和最小?
【解析】 由于1993数目较大,不易解决.我们先从人数较小的情况入手.
当只有2个人时,设2人宣传岗位分别为A1和A2(如上图),显然集合地点选在A1点或A2点或者A1A2之间的任何一个地点都可以.因为由A1、A2出发的人走过的路程总和都等于A1A2.
当有3个人时,则集合地点应该选在A2点(如上图).因为若集合地点选在A1A2之间的B点,那时3个人所走的路程总和是A1B+A2B+A3B=(A1B+A3B)+A2B=A1A3+A2B;
若集合地点选在A2A3之间的C点,那时3个人所走的路程总和是:A1C+A2C+A3C=(A1C+A3C)+A2C=A1A3+A2C;而集合地点选在A2点时,3个人所走路程总和仅是A1A3.当然A1A3比A1A3+A2B
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及A1A3+A2C都小.
当有4个人时,由于集合地点无论选在A1A4之间的任何位置,对A1、A4岗位上的人来说,这2人走的路程和都是A1A4(如上图).因此,集合地点的选取只影响A2、A3岗位上的人所走的路程,这就是说,问题转化为“2个人站在A2和A3岗位的情形”.根据上面已讨论的结论可知,集合地点应选在A2或A3或者A2A3之间任何地点.
当有5个人时,类似地可把问题转化为“ 3个人站在A2、A3、A4岗位的情形”(如下图)根据已讨论的结论可知,集合地点应选在A3点.
依此递推下去,我们就得到一个规律: 当有偶数( 2n)个人时,集合地点应选在中间一段 AnAn+1之间的任何地点(包括An和An+1点); 当有奇数(2n+1)个人时,集合地点应选在正中间岗位An+1点.
本题有1993=2×996+1(奇数)个人,因此集合地点应选在从某一端数起第997个岗位处.
【例 12】 如图,在街道上有A、B、C、D、E五栋居民楼,每栋楼里每天都有20个人要坐车,现在设立
一个公交站,要想使居民到达车站的距离之和最短,应该设在何处?
【解析】 如果不考虑楼里坐车的人数,应该把车站放在C点.因为每栋楼的人数相同所以数量不影响选
择,所以答案不影响,应该把车站放在C点.
【例 13】 在一条公路上每隔100千米,有一个仓库(如图)共有5个仓库,一号仓库存有10吨货物,二号
仓库有20吨货物,五号仓库存有40吨货物,其余两个仓库是空的.现在想把所以的货物集中存放在一个仓库里,如果每吨货物运输1公里需要0.5元运输费,那么最少要多少运费才行?
ABCDE一二三四五10吨40吨20吨
【解析】 做此类问题时我们都可以根据“小往大处靠”的原则进行判断,观察可知五号仓的最大,所以先
把一号仓库的10吨货物往五号方向靠拢,先集中到二号仓库,那么现在二号仓库中就有30吨货物了.再根据“小往大处靠”的原则,那么这30吨货物应该集中到五号仓库中.
10?0.5?100?500(元),30?0.5?300?4500(元),500?4500?5000 所以所需的费用是:共需要:
(元).
【巩固】 (人大附中分班考试题)在一条公路上,每隔10千米有一座仓库(如图),共有五座,图中数字表
示各仓库库存货物的重量.现在要把所有的货物集中存放在一个仓库里,如果每吨货物运输1千米需要运费0.9元,那么集中到哪个仓库运费最少?
10吨A30吨B20吨C10吨D60吨E
【解析】 这道题可以用“小往大处靠”的原则来解决.E点60吨,存的货物最多,那么先处理小势力,A
往E那个方向集中,集中到B,B变成40吨,判断仍是E的势力最大,所以继续向E方向集中,B点集中到C点,C点变成60吨.此时C点和E点都是60吨,那么C、E谁看成大势力都可以.例如把E点集中到D点,D点是70吨.所以C点也要集中到D点.确定了集中地点,运输费用也
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(10?30?30?20?20?10?60?10)?0.9?1530(元). 就容易求了.运费最少为:
【例 14】 在一条公路上,每隔100千米有一座仓库,共有8座,图中数字表示各仓库库存货物的重量(单
位:吨),其中C、G为空仓库.现在要把所有的货物集中存入一个仓库里,如果每吨货物运输1千米需要0.5元,那么集中到那个仓库中运费最少,需要多少元运费?
A10B30CD20E5F10GH60
【解析】 根据这道题可以用“小往大处靠”的原则来解决.H点60吨,存的货物最多,那么先处理小势
力,A往H那个方向集中,集中到B,B变成40吨,判断仍是H的势力最大,所以继续向H方向集中,B点集中到D点,D点变成60吨.此时D点和H点都是60吨,那么D、H谁看成大势力都可以.例如把H点集中到F点,F点是70吨.把D点集中到E点,E点是65吨所以E点也要集中到F点.确定了集中地点为F点,运输费用也就容易求了.运费最少为:(10?500?30?400?20?200?5?100?60?200)?0.5?16750(元).
【巩固】 (04年我爱数学夏令营试题)一条直街上有5栋楼,从左到右编号为1,2,3,4,5,相邻两楼
的距离都是50米.第1号楼有1名职工在A厂上班,第2号楼有2名职工在A厂上班……,第5号楼有5名职工在A厂上班.A厂计划在直街上建一通勤车站接送这5栋楼的职工上下班,为使这些职工到通勤车站所走的路程之和最小,车站应建在距1号楼多少米处?
【解析】 如图所示,“小往大处靠”的原则来解决,故应建在4号楼的位置,距1号楼150米处.
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[小结]对于集中货物的问题,涉及到了重量,而集中到何处起决定作用的是货物的重量,而至于距离,
仅仅只是为了计算所以对于这类问题老师要强调“小往大处靠”的原则.
【例 15】 (奥数网习题库)右图是A,B,C,D,E五个村之间的道路示意图,○中数字是各村要上学的
学生人数,道路上的数表示两村之间的距离(单位:千米).现在要在五村之中选一个村建立一所小学.为使所有学生到学校的总距离最短,试确定最合理的方案.
A402B20320C435D50E5
【解析】 “小往大处靠”的原则来解决,A点向C点集中,因为根据“小往大处靠”的原则,虽然A点
40人比C点20人多,但是人最多的点是E点,所以大方向是向E点的方向靠拢.那么B点当然也要向C点靠拢.C点就有80人了.此时人数最多的点变成了C点了.D、E又变成小势力了,因此还是“小往大处靠”的原则,看大方向,E点要向D点靠拢.此时D点变成85人了.那么D点比此时C点的80人多了.C点又变成小势力了.所以最终要集中在D点.也就是学校要设在D点.
【巩固】 (三帆中学分班考试题)有七个村庄A1,A2,
,A7分布在公路两侧(见右图),由一些小路与
公路相连,要在公路上设一个汽车站,要使汽车站到各村庄的距离和最小,车站应设在哪里?
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