一看就懂!小学数学“视线盲区”难题图解全攻略 – 阿星数学课堂:典型例题精讲
适用年级
五年级
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⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-20
👁️ 看穿“视线盲区”:小学数学里的几何侦探术
“为什么有的树我看不见?” 当一排树、路灯或柱子挡住视线时,就产生了“盲区”。这不仅是生活中的常见现象,更是数学中考察几何直观与逻辑推理的经典题型。让我们一起,像侦探一样破解盲区的秘密。
💡 阿星解密:为什么公式长这样?
想象一下,你(阿星)站在一个高处的观察点(比如一个凳子上),望向前方一排整齐的树木。你的目光像一束激光,是笔直的。当这束光碰到一棵比你眼睛高度更高的树时,它就被“挡住”了。树后面的区域,你就看不见了——这就是盲区。
核心隐喻: “站在高处看。阿星:障碍物越高,盲区越大。” 这意味着,障碍物的“有效高度”(障碍物自身高度 减去 你的眼睛高度)是关键。障碍物相对越高,它身后被你遗漏的黑暗区域就越长。
👀 看图说话:盲区是如何形成的?
关键点拨(慢动作回放):看上图,从阿星的眼睛出发,画两条线到同一棵树的顶端和根部。这两条线在地面上的“脚印”之间的距离,就是这棵树制造的盲区长度。盲区是从树根后方开始的。当多棵树排列时,前一个盲区的末端可能恰好是后一棵树盲区的起点,也可能重叠或分离。我们计算的,正是所有盲区连接起来后,从第一棵盲区树的起点到最后一棵盲区树的盲区末端的总长度。那个容易被忽略的“隐形数字”就是:第一棵障碍物本身所占的那个起点位置。
🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通
【母题演示】 阿星眼睛离地1.2米,前方有一排树,间距2米。其中第3、4、5棵树高于视线(假设它们完全阻挡视线)。请问,阿星的视线盲区总长度是多少米?(忽略树的粗细)
阿星的显微镜(画图验证):
我们用“√”表示能被看见的区域(或低于视线的树),“■”表示盲区树及其制造的盲区。
树位: 1 2 3 4 5 6
状态: √ √ ■ ■ ■ √
盲区段: [===============]
从第3棵树根开始,到第5棵树的盲区结束。
标准算式: 间距是2米。盲区从第3棵树开始,到第5棵树结束。
关键:盲区长度 = 从第3棵树到第5棵树的距离 + 第5棵树自身的盲区长度。
但在这个简化模型中(树无限细),每棵盲区树只是一个“点”,所以盲区总长就是(最后一棵盲区树的位置 - 第一棵盲区树的位置)。
位置:第3棵树在 2*(3-1) = 4米处,第5棵树在 2*(5-1) = 8米处。
\( 盲区总长 = 8 - 4 = 4 \text{米} \)
【易错陷阱】 条件不变,但第1、3、5棵树是盲区树。很多人会算成:第1棵到第5棵,距离是8米(5-1=4个间隔,4*2=8米)。对吗?
阿星的避雷针:
大多数人会怎么错: 错误算式:\( (5-1) \times 2 = 8 \text{米} \)
图解陷阱: 盲区并不是连续覆盖从第1棵到第5棵的所有地方! 因为第2、4棵树是“√”(可视的),它们像窗户一样,打断了连续的盲区。
树位: 1 2 3 4 5
状态: ■ √ ■ √ ■
盲区段: [==] [==] [==]
(0-2米) (4-6米) (8-10米) 总长 = 2+2+2 = 6米
正确思路: 必须分段计算,再相加。第1棵盲区长度=第2棵位置-第1棵位置=2-0=2米;第3棵盲区长度=第4棵位置-第3棵位置=6-4=2米;第5棵树后面没有参考点?通常题目会给出总排列长度或默认盲区延伸到无穷远/终点。这里假设排列足够长,第5棵树的盲区长度也是到下一棵树的间距2米。所以总长=2+2+2=6米。
【高手进阶】 一条笔直小路长100米,每隔10米有一盏路灯(共11盏)。阿星眼睛高1.5米站在起点,其中第2、5、8盏路灯的灯柱特别粗大,高过阿星视线,每根这样的灯柱会在其身后产生一个5米长的视线盲区(即从灯柱位置向后5米)。请问,从阿星的位置看去,这条小路上总的视线盲区有多长?(盲区可能重叠)
思维迁移: 这变成了“区间覆盖与合并”问题。先找出每个盲区灯柱产生的盲区区间(起点为灯柱位置,终点为位置+5米),然后将这些区间在数轴上画出来,合并重叠部分,最后测量合并后总区间的长度。这就是从“数树木”到“量长度”的思维跃迁,也是实际问题(如路口安全监控覆盖)的数学模型。
📝 阿星的定海神针(口诀):
“视线直如箭,遇高就被拦。
盲区起于根,分段计算全。
间隔是钥匙,首尾细盘点。
重叠要合并,陷阱是离散!”
🚀 举一反三:巩固练习
一条走廊有8根柱子,等距排列,总长35米。阿星站在一端,眼睛高1米。第3、6根柱子高过视线。请问这两根柱子造成的盲区在走廊地面上占据的总长度是多少?(柱子很细,仅视为点)
(陷阱识别)10棵树排成一排,间距3米。阿星眼睛高1.8米。第1、4、10棵树是盲区树。一个学生计算:最远盲区树位置是第10棵,在27米处,最近是第1棵在0米处,所以盲区长27米。他错在哪里?正确的盲区总长是多少?(假设每棵盲区树盲区长度等于树间距)
(生活应用)一个停车场一排停着6辆车,车宽2米,车间距1米。小明身高1.4米,从一侧张望。第2、4、5辆车是高大的SUV,完全挡住小明视线。请问,小明看不见的连续区域(从第一辆阻挡车开始算起)最少有多长?
📚 答案与解析
【答案速查】
练习一:间距 = 35 ÷ (8-1) = 5米。第3根位置:5×(3-1)=10米;第6根位置:5×(6-1)=25米。因为只有两棵且中间有非盲区柱(第4、5根),盲区不连续。每棵盲区长度等于一个间距5米。总长=5+5=10米。
练习二:错误在于把不连续的盲区当成了连续区域。正确计算:第1棵盲区:从0米到3米;第4棵盲区:从3×(4-1)=9米到12米;第10棵盲区:从3×(10-1)=27米到30米。三段盲区分离,总长=(3-0)+(12-9)+(30-27)=3+3+3=9米。
练习三:车辆与间隔总宽度:6辆车宽12米,5个间隔5米,总长17米。第2辆车起始位置:2(车宽)+1(间隔)=3米处;第5辆车结束位置:前4辆车宽8米+4个间隔4米+第5辆车自身宽度2米=14米处。由于第2、4、5辆车连续阻挡(第3辆车不是SUV吗?题目说第2、4、5辆是,所以第3辆不是,因此盲区被第3辆车打断,是两块)。第2辆盲区从3米到5米(车尾);第4辆起始于 3辆车宽6米+3个间隔3米=9米处,盲区从9米到第5辆车尾14米处。所以盲区总长 = (5-3) + (14-9) = 2+5 = 7米。
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