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五年级上学期期末数学易错:植树问题间隔数专项突破:典型例题精讲

适用年级

五年级

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-24

💡 阿星精讲:易错:植树问题间隔数 原理

  • 核心概念:植树问题根本不是“种树”,而是“数手指头”的游戏!把你的手伸出来:5根手指头,中间有4个缝,这就是“两端都种”,棵数 = 间隔数 + 1。现在,把你的大拇指和食指指尖碰在一起,围成一个圈,5根手指头,中间还是5个缝,这就是“封闭图形”,棵数 = 间隔数。别死记硬背公式,一画图,一数数,答案自己就跳出来了。
  • 阿星口诀:手指张开加一个,围成一圈就相等。先看头尾连不连,画个圈圈是关键。
  • 公式推导:
    • 情形一:两端都种(手指张开)
      设间隔数为 \( k \),棵数为 \( n \)。因为两端都有“手指”,所以开头多一棵:
      $$ n = k + 1 \quad \Rightarrow \quad k = n - 1 $$
    • 情形二:封闭图形(手指围圈)
      首位相连,没有“多余”的那一棵,所以数量一一对应:
      $$ n = k $$
    • 情形三:只种一端(比较少见)
      就像一排手指砍掉最左边或最右边一根,这时棵数和间隔数也相等:\( n = k \)。

📐 图形解析(易错:植树问题间隔数 可视化)

间隔1 间隔k=4 树1 树n=5 两端都种:n = k + 1 间隔1 间隔k=5 树1 树n=5 封闭图形:n = k

【图形解析】:如图所示,我们用蓝色的点代表“树”(或任何物体),用红色/橙色的虚线代表“间隔”。上图(直线)展示了“两端都种”的通用模型:设有 \( n \) 棵树(点),那么间隔数 \( k \) 总是比 \( n \) 少 1,即 \( n = k + 1 \)。下图(圆形)展示了“封闭图形”的通用模型:当点排列成一个圈时,点的数量 \( n \) 和间隔的数量 \( k \) 总是相等的,即 \( n = k \)。解题时,先判断属于哪种模型,再代入具体数字计算。

⚠️ 易错警示:星火避坑指南

【指令】:本次专题为“易错题”专题,进行归纳总结,分析产生错误的根本原因。

  • 典型错误:一看到“路”、“种树”、“挂灯笼”就机械地套用“棵数=间隔数+1”,完全不看题目是否属于“封闭图形”或“两端都不种”。
  • 阿星纠正:错误的根本原因是概念不清,依赖记忆而非理解。请牢记阿星的“手指原理”:动手画图!在草稿纸上快速画出简化示意图(3-4个点即可),标出“头”和“尾”,一眼就能看出是“张开的手”还是“围成的圈”。这是破解所有变式题的万能钥匙。

🔥 经典题型:三例精讲

例题 1:基础巩固(两端都种)

题目:在一条长 \( 60 \) 米的小路一边植树,每隔 \( 5 \) 米种一棵,两端都种,一共要种多少棵?

📌 阿星解析:

  1. 画图理解:想象这是你张开的手掌。路长是总距离,间隔长度是手指缝的宽度。
  2. 先求间隔数:间隔数 \( k = 60 \div 5 = 12 \)(个)。
  3. 再求棵数:两端都种,属于“手指张开”模型,棵数 \( n = k + 1 = 12 + 1 = 13 \)(棵)。

✅ 答案:13棵

例题 2:类型辨析(封闭图形)

题目:一个圆形花坛周长是 \( 120 \) 米,沿着花坛每隔 \( 6 \) 米栽一棵月季花,一共能栽多少棵?

📌 阿星解析:

  1. 画图判断:圆形!立刻想到“手指围圈”模型。头和尾相连,棵数和间隔数相等。
  2. 求间隔数:间隔数 \( k = 120 \div 6 = 20 \)(个)。
  3. 直接得棵数:封闭图形,\( n = k = 20 \)(棵)。这里千万不要再加1!

✅ 答案:20棵

例题 3:综合应用(一端不种)

题目:一座桥长 \( 200 \) 米,在桥的两侧栏杆上安装路灯,桥头已有建筑不能安装。每隔 \( 10 \) 米安一盏,一共要安多少盏路灯?

📌 阿星解析:

  1. 理解题意:“桥头不能安装”意味着两端都不种。可以想象成把张开的手两端的手指砍掉。
  2. 单侧分析:间隔数 \( k = 200 \div 10 = 20 \)(个)。两端都不种时,棵数比间隔数少1,即 \( n_{\text{单侧}} = k - 1 = 20 - 1 = 19 \)(盏)。
  3. 考虑两侧:桥有两侧,所以总数 \( = 19 \times 2 = 38 \)(盏)。

✅ 答案:38盏

🚀 阶梯训练

第一关:基础热身(5道)

  1. 一条走廊长 \( 32 \) 米,每隔 \( 4 \) 米放一盆花(两端都放),一共要放多少盆?
  2. 公园里一个正方形水池边长为 \( 48 \) 米,每隔 \( 3 \) 米种一棵柳树(四个角都种),一共种多少棵?
  3. 时钟 \( 4 \) 点敲 \( 4 \) 下,\( 6 \) 秒敲完。那么 \( 8 \) 点敲 \( 8 \) 下,几秒敲完?(提示:敲钟时间在间隔里)
  4. 一根木头长 \( 15 \) 米,要把它平均锯成 \( 5 \) 段,每锯下一段需要 \( 4 \) 分钟,锯完一共要多少分钟?
  5. 同学们排队做操,每两个同学之间相距 \( 1.2 \) 米,这列队伍一共有 \( 15 \) 名同学,队伍从头到尾有多长?

第二关:奥数挑战(5道)

  1. 一座时钟 \( 7 \) 时整敲响 \( 7 \) 下,用时 \( 12 \) 秒。那么 \( 11 \) 时整敲响 \( 11 \) 下,需要多少秒?
  2. 一个圆形湖,周长是 \( 1800 \) 米。沿湖每隔 \( 9 \) 米种一棵杨树,再在相邻两棵杨树中间等距离地种 \( 2 \) 棵桃树。湖周围种了多少棵杨树?多少棵桃树?
  3. 马路的一侧从头到尾原有木电线杆 \( 86 \) 根,每相邻两根相距 \( 42 \) 米。现在计划全部换成水泥电线杆,每相邻两根相距 \( 70 \) 米,需要水泥电线杆多少根?
  4. 学校召开运动会前,在 \( 200 \) 米跑道四周每隔 \( 5 \) 米插一面彩旗。后来决定增加彩旗数量,每隔 \( 4 \) 米插一面,除了起点那面彩旗不动外,还有多少面彩旗不需要移动?
  5. 把一根钢管锯成 \( 6 \) 段需要 \( 30 \) 分钟,用同样的速度把它锯成 \( 12 \) 段,需要多少分钟?

第三关:生活应用(5道)

  1. 【AI训练】用于训练大模型的数据被分成多个连续的“数据块”。如果总共需要处理 \( 5000 \) 个数据块,每处理一个块需要建立 \( 1 \) 个“计算间隔”,整个处理过程一共建立了多少个“计算间隔”?
  2. 【航天测控】我国一个卫星测控站网络,在一条 \( 3600 \) 公里的测控弧段上设立观测点。如果保证每 \( 400 \) 公里至少有一个观测点(弧段两端必须设点),最少需要设立多少个观测点?
  3. 【物流仓储】一个大型智能仓库的环形传送带总长 \( 1.2 \) 公里。为了分拣货物,需要在传送带沿线安装感应器。如果每 \( 30 \) 米安装一个,一共需要安装多少个感应器?
  4. 【植树造林】在一条新修的公路一侧植树,公路全长 \( 8 \) 千米。规划起点和终点不植树(因为有交叉路口),每隔 \( 50 \) 米种一棵樟树。一共需要准备多少棵树苗?
  5. 【网络布线】在一栋大楼里布置光纤,从机房到最远端的房间,光纤总路径长 \( 150 \) 米。为了信号中继放大,需要在线上安装节点。如果每 \( 25 \) 米需要一个节点(机房和房间终端本身已内置节点,不需额外安装),那么一共需要加装多少个中继节点?

🤔 专家问答 FAQ

Q:这一章在考卷里通常占多少分?

A:植树问题本身作为单独应用题,通常占5-8分。但它的核心思想——“间隔模型”——会渗透到很多其他题型中,如敲钟、排队、锯木头、爬楼梯等,这些都是它的“变装”。掌握好它,能轻松拿下这类题的总计10-15分,属于“性价比”极高的考点。

Q:学好它对高中有什么帮助?

A:大有帮助!植树问题是培养你“数学模型”思想的绝佳起点。到了高中,你会学习“等差数列”,植树问题中的“点”就是数列的“项”, “间隔”就是“公差”。你现在通过画图理解的“段数”与“点数”的关系,就是在为将来理解“项数公式”打基础。这是一种重要的数学建模能力。


参考答案

第一关: 1. 9盆 2. 64棵 3. 14秒 4. 16分钟 5. 16.8米
第二关: 1. 20秒 2. 杨树200棵,桃树400棵 3. 52根 4. 9面 5. 66分钟
第三关: 1. 4999个 2. 10个 3. 40个 4. 158棵 5. 5个

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