一看就懂!小学数学统筹规划(烙饼问题)深度图解指南 | 阿星数学:典型例题精讲
适用年级
五年级
难度等级
⭐⭐⭐
资料格式
PDF 可打印
最近更新
2025-12-20
阿星的统筹规划课:像烙饼一样安排时间
💡 阿星解密:为什么公式长这样?
想象一下,你家有一个平底锅,一次最多只能烙两张饼。每张饼需要烙两面,每面烙熟需要 3分钟。你要烙3张饼,最少需要多少分钟?
核心思想就是:“锅不能空着”。我们要像最高效的厨师一样,在烙上一张饼的反面时,马上放入一张新饼的正面,让锅的“工作时间”最大化,让饼的“等待时间”最小化。
👀 看图说话:让锅一直工作!
关键点拨:
我们来看慢动作回放。3张饼,一共有6个面需要烙。锅一次能烙2个面,那么最少需要的“锅次”就是6 ÷ 2 = 3次。每次需要3分钟,所以总时间就是3 × 3 = 9分钟。公式:最短时间 = 饼的数量 × 烙每面的时间(当饼数 ≥ 2时)。这里的隐形数字是锅的“容量”和饼的“面数”,优化秘诀就是让每一次“锅次”都烙满两个面,绝不浪费。
🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通
【母题演示】平底锅一次最多烙2张饼,每面3分钟。烙5张饼最少要几分钟?
阿星的显微镜
5张饼,共有 5 × 2 = 10 个面。锅一次烙2个面,所以至少需要 10 ÷ 2 = 5 次“锅次”。每次3分钟。
标准算式:\( 5 \text{张饼} \times 3 \text{分钟/面} = 15 \text{分钟} \)
*解释:因为饼数(5)≥2,我们总可以安排得让锅不空。所以直接用“饼数×每面时间”。
【易错陷阱】一个大锅一次能烙3张饼,每面要4分钟。烙4张饼最少要几分钟?
阿星的避雷针:
大多数人会怎么错:错误地认为还是“饼数×每面时间”:4 × 4 = 16分钟。
图解陷阱:错在没看清锅的“容量”变了!现在是3张/锅,不是2张/锅。如果按上图思路,前3张饼(A,B,C)正反面烙完需要2个“锅次”(8分钟),但烙第4张饼(D)时,会浪费锅的1个空位,导致总时间变长吗?
正确思路:核心还是“锅不能空着”。4张饼,共8个面。锅一次烙3个面。最理想情况是8个面刚好被整数次烙完,但8÷3除不尽。所以我们需要最小化空位浪费。最佳安排:第一锅烙A正、B正、C正;第二锅烙A反、B反、D正;第三锅烙C反、D反。总共3个“锅次”,每次4分钟。
正确算式:\( 3 \text{次锅次} \times 4 \text{分钟/次} = 12 \text{分钟} \) (4 × 4 = 16分钟是错的!)
【高手进阶】复印社复印资料,单面复印机一次最多放2张纸,每复印一面需要10秒(包括放入取出时间)。现在要复印一份3页的单面资料(每页只需印一面),最少需要多少秒?
思维迁移:这本质上就是“烙饼问题”的变形!把“饼”换成“纸张”,“烙两面”换成“印一面”。虽然每张纸只需要印一面,但机器一次能放2张。核心依然是“机器不能空着”。3页纸,一次印2页。第一轮同时印第1、2页(10秒),第二轮印第3页,但同时机器还有一个空位!高手会想到,可以利用这个空位提前开始印另一份资料的第一页,来节省总时间。但本题只印一份,所以最少时间就是:先同时印2页(10秒),再印最后1页(10秒),共20秒。
📝 阿星的定海神针(口诀):
统筹规划像烙饼,锅不空着时最少。
算清面数和锅量,巧排顺序是法宝。
🚀 举一反三:巩固练习
(基础复现)烙饼锅一次烙2张,每面2分钟。烙7张饼最少要几分钟?
(陷阱识别)烤肉架一次能烤4串肉,每串需要烤两面,每面烤1分钟。烤6串肉最少需要几分钟?
(生活应用)洗衣机洗一缸衣服需30分钟,烘干机烘干需20分钟。妈妈只有一台洗衣机和一台烘干机。她有一大堆衣服,需要洗并烘干。她最少需要多少分钟完成所有工作?(假设可以连续操作)
📚 答案与解析
【答案速查】
- 练习一:14分钟。解析:7张饼 ≥ 2,直接套用公式:7 × 2 = 14分钟。
- 练习二:3分钟。解析:易错成6×1=6分钟。正确思路:6串肉共12个面,每次烤4个面。12÷4=3次,每次1分钟,共3分钟。
- 练习三:这是一个更复杂的“流水线”统筹问题。核心是让洗衣机和烘干机都别闲着。最佳安排:第0分钟开始洗第一缸(30分钟),第30分钟洗好的衣服放入烘干机(20分钟),同时立即开始洗第二缸衣服(30分钟)。注意,第50分钟第一缸烘干完成,但第二缸衣服在第60分钟才洗完。所以烘干机在第50-60分钟会空闲10分钟吗?不!在洗第三缸衣服时,可以调整顺序让烘干机连续工作。实际上,对于多批任务,总时间 = 第一批洗衣时间 + 最后一批烘干时间 + (批次-1)× max(洗衣时间,烘干时间)。这里需要假设衣服总量,如果衣服很多,时间趋向于 (洗衣时间 + (n-1)*max(洗衣,烘干) + 烘干时间)。本题未给出具体缸数,意在启发思考“设备不空闲”的连续作业思想。一个简单的两缸答案是:第一缸洗(30)→烘(20),第二缸在洗衣机空闲时(第30分钟)立即开始洗(30),洗好后(第60分钟)等烘干机空闲(第50分钟已空)再烘(20),总时长80分钟。
PDF 典型例题打印版
为了节省资源,点击后将为您即时生成 PDF