知识背景
在 100 米的小路一旁栽树,每隔 5 米栽一棵,很多同学脱口而出" 棵"。可要是两端都栽,答案其实是 21 棵——多出来的 1 棵去哪儿找?
秘密就在"间隔"里:栽树栽出的是一个个间隔,棵数和间隔数并不总是相等的。
这一讲,我们研究植树问题的四种情况,抓住"棵数与间隔数"的关系。学会了它,锯木头、上楼梯、敲钟、安路灯这些问题都能一网打尽。
知识讲解
两端都栽
在线段上植树,两端都栽时,棵数比间隔数多 1:
例如 100 米、每 5 米一棵:间隔数 ,棵数 。
两端都栽:棵数 = 间隔数 + 1。可以画一段短的线段图验证:"两个端点都有树,树总比空多一棵。"
只栽一端与两端都不栽
- 只栽一端(如一端靠墙):棵数 = 间隔数。
- 两端都不栽(如两头都是建筑物):棵数 = 间隔数 − 1。
三种线上植树模型对比:两端都栽多 1,只栽一端相等,两端不栽少 1。做题先判断属于哪一种。
封闭线路上植树
绕圆形水池、操场跑道一圈植树,首尾相接,相当于"只栽一端":
封闭图形上植树:棵数 = 间隔数,没有"多 1"或"少 1"的问题。
植树问题的变式
许多问题本质上都是植树问题:
- 锯木头:锯的次数 = 段数 − 1(类似"两端不栽")。
- 敲钟:敲 6 下之间有 5 个间隔。
- 上楼梯:从 1 楼到 5 楼走了 层楼梯。
经典例题
在 120 米长的跑道一侧栽树,每隔 6 米栽一棵,两端都栽,一共要栽多少棵?
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- 间隔数:(个)。
- 两端都栽,棵数比间隔数多 1:(棵)。
- 答:一共要栽 21 棵树。
两栋教学楼相距 60 米,在楼间小路一旁栽树,每隔 5 米栽一棵,两端都不栽,能栽多少棵?
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- 间隔数:(个)。
- 两端都不栽,棵数比间隔数少 1:(棵)。
- 答:能栽 11 棵树。
一个圆形水池的周长是 90 米,沿池边每隔 6 米安一盏景观灯,一共要安多少盏?
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- 封闭线路:棵数 = 间隔数。
- 间隔数:(个)。
- 所以要安 15 盏灯。
- 答:一共要安 15 盏景观灯。
难点与易错点
- 不判断类型就套公式:先弄清是两端都栽、只栽一端、两端不栽还是封闭线路,再决定加 1、减 1 还是不加不减。
- 把间隔数当棵数: 算出的是间隔数,不一定是棵数。
- "两旁"忘记乘 2:路的两旁都栽树时,先算一旁的棵数,再乘 2。
- 锯木头次数与段数混淆:锯成 n 段只需锯 次;时间要按"次数"算。
- 敲钟问题按下数算时间:钟敲 6 下用 10 秒,是 5 个间隔用 10 秒,每个间隔 2 秒。
生活中的应用
生活应用题 1 · 苏堤栽桃树
苏堤上一段 200 米的步道一侧补栽桃树,每隔 8 米栽一棵,两端都栽,需要多少棵树苗?
分步解:
- 间隔数:(个)。
- 两端都栽:(棵)。
- 答:需要 26 棵桃树苗。
生活应用题 2 · 地铁站台安广告牌
杭州某地铁站台一面墙长 72 米,两端是出入口不能安装,中间每隔 9 米安一块广告牌,能安多少块?
分步解:
- 间隔数:(个)。
- 两端都不安:(块)。
- 答:能安 7 块广告牌。
生活应用题 3 · 西溪湿地环岛布灯
西溪湿地一个小岛沿岸是封闭的一圈,周长 150 米,每隔 10 米装一盏太阳能灯,要装多少盏?
分步解:
- 封闭线路:盏数 = 间隔数。
- 间隔数:(个)。
- 答:要装 15 盏太阳能灯。
考点
- 两端都栽:棵数 = 间隔数 + 1
- 只栽一端:棵数 = 间隔数
- 两端都不栽:棵数 = 间隔数 − 1
- 封闭线路植树:棵数 = 间隔数
- 变式应用:锯木头、敲钟、上楼梯、安路灯、路两旁植树
- 画线段图分析、建立植树问题模型的思想方法