有些知识看似超前,却是数学思维的基石。今天我们要探讨的🔥"烙饼问题"虽属于奥数范畴,但它的底层逻辑——优化思想,贯穿整个数学学习。让孩子接触这类问题,即使暂时无法完全掌握,也能在潜意识中种下逻辑推理的种子,未来或许就是"开窍"的关键!关联阅读《解决“烙饼问题”的秘诀公式,这些年你烙对了吗?https://mp.weixin.qq.com/s/pqSM7R0PpqKbhC1I-ElYZQ》
📚 问题类型解析
烙饼问题的核心是时间优化,通过合理安排步骤,用最少时间完成任务。核心规则:文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202504/xiaoxueshuxuebagaobikaolaobingwentiwannenggongshizhentijiexijiazhangsushoucang.html
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锅的容量(一次最多烙几张); -
单面用时(每面需要几分钟); -
总饼数(需完成的总量)。
万能公式(适用于每次最多烙2张饼):文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202504/xiaoxueshuxuebagaobikaolaobingwentiwannenggongshizhentijiexijiazhangsushoucang.html
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例外:当饼数为奇数且锅容量为2时,前3张用"交替法",剩余双数张用"同步法"。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202504/xiaoxueshuxuebagaobikaolaobingwentiwannenggongshizhentijiexijiazhangsushoucang.html
📝 经典例题精讲(按难度排序)
练习一:基础交替法(难度★☆☆☆☆)
题目:平底锅煎饼,每次放2张,单面1分钟。煎5张饼至少需几分钟?文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202504/xiaoxueshuxuebagaobikaolaobingwentiwannenggongshizhentijiexijiazhangsushoucang.html
分析:文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202504/xiaoxueshuxuebagaobikaolaobingwentiwannenggongshizhentijiexijiazhangsushoucang.html
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前2张用同步法:同时煎正面→反面(共2分钟)。 -
后3张用交替法:
① 煎A正、B正(1分钟);
② 煎A反、C正(1分钟);
③ 煎B反、C反(1分钟)。
解答:总时间=2(前2张) + 3(后3张)= 5分钟文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202504/xiaoxueshuxuebagaobikaolaobingwentiwannenggongshizhentijiexijiazhangsushoucang.html
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解决此类问题的方法是使效率最大化,即锅能放满就尽量放满,不做无用工.文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202504/xiaoxueshuxuebagaobikaolaobingwentiwannenggongshizhentijiexijiazhangsushoucang.html
练习二:变形应用(难度★☆☆☆☆)
题目:玩具厂用机器给玩具贴图案,每次只能同时贴两个玩具,每个玩具都要求贴正、反两面,贴一面需要5分钟,怎样安排才能比较快地贴好3个玩具?
分析:
① 贴A正、B正(5分钟);
② 贴A反、C正(5分钟);
③ 贴B反、C反(5分钟)。
解答:
将3个玩具分别编号为a、b、c;前5分钟贴a、b的正面,中间5分钟贴a的反面和c的正面,这样a贴好了,后5分钟贴b、c的反面;共需要:5×3=15(分钟)
答:先贴a、b的正面,再贴a的反面和c的正面,最后贴b、c的反面,这样安排才能比较快地贴好3个玩具.
本题属于烙饼问题,在烙饼优化问题中,要统筹安排烙饼的顺序,使事情能够顺利完成,但又不至于相互干扰.
练习三:高效分组策略(难度★★☆☆☆)
题目:李大妈店里的锅一次能煎10个土豆饼,两面都要煎,每面要3分钟,现在客人点了15个土豆饼,要求李大妈10分钟内煎好.李大妈能做到吗?
分析:
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第1锅:煎10个正面(3分钟); -
第2锅:再煎剩下5个正面和第一步中5个的反面(3分钟); -
第3锅:最后第一步剩5个反面和第二步5个反面(3分钟)。
解答:总时间=3×3=9分钟<10分钟,可以完成
解决此类问题的方法是使效率最大化,即锅能放满就尽量放满,不做无用工.
练习四:大容量锅的优化(难度★★★☆☆)
题目:用一个平底锅煎韭菜盒子,每次最多能同时煎4个韭菜盒子.如果煎一个韭菜盒子需要8分钟.(假定正反各需要4分钟).
(1)煎6个韭菜盒子至少需要几分钟?8个呢?
(2)如果一个锅能同时煎6个韭菜盒子,那么煎15个韭菜盒子至少需要几分钟?
分析:
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若菜盒需要煎两面,则每个面要煎4分钟.6个菜盒分别记为A,B,C,D,E,F. -
先煎A,B,C,D四个菜盒,4分钟后,把C和D取出,A和B不取出,煎A和B的另一面,并放入E和F; -
4分钟后,A和B成熟取出,并把C和D放入煎锅内(煎另一面),E和F也翻面继续煎; -
4分钟后全取出即可. -
所以,煎6个需要4+4+4=12(分钟); -
8个韭菜盒子分2次煎,共需8×2=16分钟,据此解答即可.
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因为平底锅可以一次煎6个,要煎15个,多出两个6还多,所以有6个可以直接一次性煎完。 -
若先把6个韭菜盒子煎好用8分钟,剩余未煎9个; -
剩下的9个应先往锅中放入6个,煎4分钟; -
时间到后,翻面3个,拿出3个,再放入另3个,煎4分钟; -
时间到后,完成3个拿出,放入之前拿出的3个,剩下的3个翻面,煎4分钟; -
9个共需4+4+4=12分钟. -
15个共需要8+12=20分钟
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解答:
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6个菜盒分别记为A,B,C,D,E,F.
第一步,先煎A,B,C,D四个菜盒,用4分钟;
第二步,4分钟后,把C和D取出,A和B不取出,并放入E和F,用4分钟;
第三步,4分钟后,A和B成熟取出,并把C和D放入煎锅内(煎另一面),用4分钟完成。所以,煎6个需要4+4+4=12(分钟)
8个韭菜盒子分2次煎,共需8×2=16(分钟)
答:煎6个韭菜盒子至少需要12分钟;8个16分钟. -
第一步,先把6个韭菜盒子煎好用8分钟;
第二步,剩下的9个韭菜盒子应先往锅中放入6个韭菜盒子,先煎熟一面,用4分钟;
第三步,拿出3个,翻面3个,再放入另3个,煎4分钟;
第四步,当再煎熟一面时把熟的3个拿出来,再放入早拿出的那3个,未拿的3个翻面,煎4分钟,使6个同时熟。
共需8+4+4+4=20分钟.
答:煎15个韭菜盒子至少需要20分钟.
练习五:超多数量计算(难度★★★★☆)
题目:用一个平底锅煎饼,每次最多能同时放2张饼,如果煎一张饼需要2分钟(假定正、反面各需1分钟).
(1)煎3张饼至少需要几分钟?
(2)煎5张饼至少需要几分钟?
(3)煎1993张饼至少需要几分钟??
分析:
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问题一:若先把两只饼煎至熟,势必在煎第三张饼时,锅中只有一只饼而造成浪费,所以应把两只饼的两面错开煎. -
问题二:先拿出3张,剩下的再按照2张一组求解,据此解答即可. -
问题三:先拿出3张按照三张饼的煎法进行求解,剩下的1990张,按照每两张一组进行求解.
解答:
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3张饼需要的时间是:
第一次:放A的正面和B的正面,1分钟;
第二次:放A的反面和C的正面,1分钟;
第三次:放B的反面和C的反面,1分钟,共需3分钟; -
第一步,3张饼需要的时间是3分钟;
第二步,2张饼同时煎需要4分钟;
5张饼一共:3+4=7(分钟) -
第一步,3张饼需要的时间是共需3分钟;
第二步,剩余的按照两张饼的煎法进行煎,每2张饼需要2分钟;
1993张共需要:
(1993﹣3)×2+3
=1990×2+3
=3980+3
=3983(分钟)
答:煎1993张饼至少需要3983分钟.
煎饼的数量是偶数个时,就按照每两张饼一组求解;奇数个时,先拿出3张,剩下的再按照2张一组求解.
📌 考点总结与技巧
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核心公式:饼数×单面时间(锅容量=2时); -
单数处理:前3张用交替法,剩余双数同步法; -
联想拓展:煎鱼、复印文件、排队问题均适用优化思想; -
易错点:忽略锅的容量或未合理分组。
🌟 结语
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