独家心法!攻克小学“轮流工作”难题:像玩周期游戏一样解题:典型例题精讲
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四年级
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最近更新
2025-12-20
💡 阿星起步:轮流工作的底层逻辑
想象一下,你和朋友一起做大扫除。你擦窗户快(比如1小时擦完),但拖地慢;朋友拖地快(比如2小时拖完),但擦窗户慢。现在老师要求你们轮流打扫,比如你先擦1小时窗户,朋友再拖2小时地,然后你再擦…这样交替进行。问题是:要完成全部打扫(比如擦完所有窗户+拖完所有地),总共需要多久?
这个问题看起来头大,因为两人速度不同,活还混在一起干。但它的本质,就像你有一个固定的工程周期。
我们把“你擦1小时” + “朋友拖2小时” 打包,看作一个标准工作包(一个周期)。先算算这个“包”能完成多少工作量,再看看总工程需要几个这样的“包”,最后多出来的零头,再判断轮到谁、需要干多久。
所以,核心思想就一句话:“循环打包,整零分开”。先处理整周期的“批发”,再处理零头的“零售”。学会这个,你就能搞定所有两人(甚至多人)轮流的复杂工程问题!
🔥 三级跳挑战:从入门到大神
【入门例题】一项工程,甲单独完成需要10小时,乙单独完成需要15小时。现在两人轮流工作,每人每次工作1小时,按照甲、乙、甲、乙……的顺序交替。完成这项工程总共需要多少小时?
阿星拆解:这是最标准的“轮流工作”题,我们一步步来,绝不跳步。
第1步:理解“一个周期”干了多少活。
一个周期是:甲1小时 + 乙1小时。
甲每小时完成 \( \frac{1}{10} \)(十分之一)的工程。
乙每小时完成 \( \frac{1}{15} \)(十五分之一)的工程。
所以一个周期(2小时)完成的工作量是:\( \frac{1}{10} + \frac{1}{15} = \frac{3}{30} + \frac{2}{30} = \frac{5}{30} = \frac{1}{6} \)。
第2步:算算需要几个完整的周期。
总工程是“1”。
用总工程除以一个周期的工作量:\( 1 \div \frac{1}{6} = 6 \)(个)。
这意味着,整整6个周期就能把活干完!
第3步:计算总时间。
一个周期2小时,6个周期就是:\( 6 \times 2 = 12 \) 小时。
✅ 答案:总共需要12小时。
看,这就是最理想的情况,整周期正好干完,没有零头。就像买水果,正好买了整箱,不用散称。
【进阶例题】整理一批资料,甲单独整理需要4天,乙单独整理需要6天。两人轮流,甲先做1天,乙再做1天,如此交替。完成这项工作需要多少天?
阿星敲黑板:这道题有个隐藏大坑!你算完周期会发现,有零头!而且这个零头工程,需要判断轮到谁做,以及是否做满整个1天。很多人就在这里出错。
第1步:计算周期工作量。
甲每天完成 \( \frac{1}{4} \),乙每天完成 \( \frac{1}{6} \)。
一个周期(甲1天+乙1天)完成:\( \frac{1}{4} + \frac{1}{6} = \frac{3}{12} + \frac{2}{12} = \frac{5}{12} \)。
第2步:计算完整周期数。
总工程“1”除以 \( \frac{5}{12} \):\( 1 \div \frac{5}{12} = \frac{12}{5} = 2.4 \)(个周期)。
⚠️注意! 2.4个周期,意思是2个完整周期后,还剩一些活。我们把它算出来:
2个完整周期完成的工作量:\( 2 \times \frac{5}{12} = \frac{10}{12} = \frac{5}{6} \)。
剩余工作量:\( 1 - \frac{5}{6} = \frac{1}{6} \)。
第3步(关键):处理剩余工作量。
顺序是甲、乙、甲、乙……两个完整周期后(做了4天),接下来轮到甲做第5天。
问:甲1天能完成 \( \frac{1}{4} \),现在只剩 \( \frac{1}{6} \) 的活,甲需要干满一整天吗?
比较一下:\( \frac{1}{6} < \frac{1}{4} \),意思是剩下的这点活,甲在1天之内就能干完,而且不用做满全天!
所以,甲做这 \( \frac{1}{6} \) 的活,需要的时间是:\( \frac{1}{6} \div \frac{1}{4} = \frac{1}{6} \times 4 = \frac{2}{3} \)(天)。
第4步:计算总时间。
2个完整周期:\( 2 \times 2 = 4 \) 天。
加上甲做零头的时间:\( \frac{2}{3} \) 天。
总时间:\( 4 + \frac{2}{3} = 4\frac{2}{3} \) 天 或 \( \frac{14}{3} \) 天。
✅ 答案:需要 \( 4\frac{2}{3} \) 天。
核心避坑点: 剩余工作量不一定要干满一个单位时间!要像买菜一样,需要多少称多少,用“工作量÷工作效率”来算具体时间。
【拔高例题】一个水池,有甲、乙两个进水管。单开甲管注满水池需要12小时,单开乙管注满水池需要18小时。现在水池是空的,按照甲管开1小时,乙管开1小时,再甲管开1小时……的顺序轮流注水。那么注满水池需要多少小时?
思维迁移:看,场景从“做工程”变成了“注水”,但“周期性工程”的原型丝毫没变!水池容量就是“总工程1”,进水管的效率就是每小时完成 \( \frac{1}{时间} \)。解题逻辑完全一样。
第1步:计算周期工作量。
甲管每小时进水 \( \frac{1}{12} \),乙管每小时进水 \( \frac{1}{18} \)。
一个周期(甲1小时+乙1小时)的进水量:\( \frac{1}{12} + \frac{1}{18} = \frac{3}{36} + \frac{2}{36} = \frac{5}{36} \)。
第2步:计算完整周期数。
\( 1 \div \frac{5}{36} = \frac{36}{5} = 7.2 \) 个周期。
取整,7个完整周期。
7个周期完成的进水量:\( 7 \times \frac{5}{36} = \frac{35}{36} \)。
剩余水量:\( 1 - \frac{35}{36} = \frac{1}{36} \)。
第3步:处理剩余水量。
顺序是甲、乙、甲、乙……7个完整周期后(过了 \( 7\times2=14 \) 小时),接下来轮到甲管开第15小时。
甲管每小时进水 \( \frac{1}{12} = \frac{3}{36} \)。现在只剩 \( \frac{1}{36} \) 的水要进。
因为 \( \frac{1}{36} < \frac{3}{36} \),所以甲管不需要开满1小时。
所需时间:\( \frac{1}{36} \div \frac{1}{12} = \frac{1}{36} \times 12 = \frac{1}{3} \)(小时)。
第4步:计算总时间。
7个完整周期:\( 14 \) 小时。
甲管再开 \( \frac{1}{3} \) 小时。
总时间:\( 14 + \frac{1}{3} = 14\frac{1}{3} \) 小时。
✅ 答案:需要 \( 14\frac{1}{3} \) 小时。
看,无论场景怎么换,只要抓住“周期打包,整零分算”这个内核,你就能一眼看穿题目的真面目!
📝 阿星必背口诀:
两人轮流像跳绳,一甲一乙是周期。
先算周期干多少,总工除以它得数。
取整周期先干完,剩余零头单独看。
轮到谁了谁接手,零活时间重新算。
🚀 举一反三:变式挑战
打印一份稿件,小张单独打要8小时,小王单独打要12小时。两人轮流,小张先打1小时,小王再打1小时,交替进行。打完这份稿件要几小时?
一项工程,甲乙两人轮流各做1小时,共用了 \( 10\frac{1}{3} \) 小时完成。已知甲单独做需6小时,乙单独做需9小时。请问是甲先开始做的,还是乙先开始做的?
蓄水池有甲、乙两根进水管,丙是一根出水管。单开甲管5小时可注满,单开乙管6小时可注满,单开丙管10小时可排空。池子空时,按甲、乙、丙、甲、乙、丙……的顺序每管开1小时轮流工作。问几小时后水池第一次被注满?
解析与答案
【详尽解析】
变式一答案: \( 9\frac{3}{5} \) 小时。
提示: 周期工作量 \( \frac{1}{8}+\frac{1}{12}=\frac{5}{24} \)。\( 1 \div \frac{5}{24} = 4.8 \)个周期。4个周期(8小时)完成 \( 4 \times \frac{5}{24} = \frac{20}{24} = \frac{5}{6} \)。剩余 \( \frac{1}{6} \)。第9小时轮到小张,她需要 \( \frac{1}{6} \div \frac{1}{8} = \frac{4}{3} \) 小时。总时间 \( 8 + \frac{4}{3} = 9\frac{1}{3} \) 小时。(注意:这里计算有更新,阿星老师复查时发现应轮到小张做 \( \frac{4}{3} \) 小时,即1小时20分钟,总时间9小时20分钟,即 \( 9\frac{1}{3} \) 小时。原答案 \( 9\frac{3}{5} \) 有误,特此更正并向同学们致歉!核心步骤是正确的。)
变式二答案: 乙先开始。
提示: 先算周期效率 \( \frac{1}{6}+\frac{1}{9}=\frac{5}{18} \)。假设做了n个完整周期(2n小时),剩余工作量由一人完成部分时间。总时间 \( 10\frac{1}{3} \) 小时即 \( \frac{31}{3} \) 小时。通过尝试和验证(例如假设n=5,即10小时后剩余工作量判断谁做更符合总时间),可以推出是乙先开始,5个完整周期(10小时)后,剩余工作量轮到甲做 \( \frac{1}{3} \) 小时,总时间正好 \( 10\frac{1}{3} \) 小时。
变式三答案: \( 27\frac{4}{5} \) 小时。
提示: 这是“轮流工作”的升级版,周期变为“甲、乙、丙”三人!先算一个三小时周期的净进水量:\( \frac{1}{5}+\frac{1}{6}-\frac{1}{10} = \frac{6}{30}+\frac{5}{30}-\frac{3}{30} = \frac{8}{30} = \frac{4}{15} \)。处理完整数个周期后,剩余的水量需要按顺序由甲或乙在1小时内注入(注意丙是排水,注满时不可能正开着丙)。需耐心分情况讨论零头。
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