数量关系
数学模型
过河问题

过河问题

一、题目描述

一条船只能运送 N 个人,现在有 M 个人等待过河,求过河安排。

二、解题思路

1. 核心公式

过河总次数 = M1N1\frac{M-1}{N-1}

其中:

  • M: 等待过河的总人数
  • N: 船一次可以运送的人数

2. 公式解释

  1. 分子和分母都减去 1 是因为需要 1 人划船。如果需要 n 个人划船,则应同时减去 n。
  2. "过一次河"指的是单程,"往返一次"指的是双程。
  3. 最后一次过河不需要返回。

三、重点解析

  1. 为什么要减 1?

    • 划船人数的考虑:每次过河都需要有人划船,这个人不计入可运送的人数中。
    • 例如:如果船载 5 人,实际上只能运送 4 人,因为 1 人必须划船。
  2. 单程与双程的区别

    • 单程:只计算从一岸到另一岸的次数。
    • 双程:包括去程和回程,通常用于计算船只的往返次数。
  3. 最后一次过河的特殊性

    • 当所有人都过河后,船不需要再返回,这就是为什么公式中使用 M-1。

四、例题演练

题目:有 20 人需要过河,船一次可载 6 人,其中 1 人划船。问至少需要几次才能让所有人过河?

解答

  1. 套用公式:M1N1=20161=195=3.8\frac{M-1}{N-1} = \frac{20-1}{6-1} = \frac{19}{5} = 3.8
  2. 因为次数必须是整数,所以向上取整,得到 4 次。

详细过程

  1. 第一次:5 人过河,1 人回来
  2. 第二次:5 人过河,1 人回来
  3. 第三次:5 人过河,1 人回来
  4. 第四次:剩下的 5 人过河,无需回来

例1: 有37 红军战士渡河,现仅有一只小船,每次只能载5人,需要 几次才能渡完?

  • A.7 次
  • C.9 次
  • B.8 次
  • D.10 次

解析:C。(37-1)/(5-1)=9

例2: 有一只青蛙掉入一口深20米的井中。每天白天这只青蛙跳上5 米晚上又滑下3米,则这只青蛙经过多少天可以从井中跳出?

  • A.7
  • C.9
  • B.8
  • D.10

解析:C。相当于运输20人。每次过去5人,3人划船回来。共需要 203/53=8.5(20-3)/(5-3)=8.5 次,取整为9