1、四年级数学统筹与最优化主要内容及解题思路1、 时间统筹1、排队问题:等候最短,先快后慢2、过河问题:1)快的来回走;2)接近的一起走2、 地点统筹1、人数相同1)奇数点,中间点2)偶数点,中间段2、人数不同两头相比较,小的往大靠3、 调运问题1、无冲突,直接运2、有冲突,比较差值例题:1、 车间里有五台车床同时出现故障,已知第一台到第五台修复时间依次为 18,30,17,25,20 分钟,每台车床停产一分钟造成经济损失5 元。1)现有一名工作效率相同的修理工,问怎样安排才能使得经济损失最少,最少为多少元?2)现有两名工作效率相同的修理工,问怎样安排才能使得经济损失最少,最少为多少元?解题思路:
2、本题是排队问题,应采用先快后慢的方式,才能使等候时间最短。1)第一步:排序,17,18,20,25,30第二步:采用由快到慢的方式修理机器,并且计算其它机器的等待时间(包括自身等待) 。175+184+203+252+301=85+72+60+50+30=297(分钟)第三步:计算损失 2975=1485(元)2)第一步:排序,17,18,20,25,30第二步:采用由快到慢的方式修理机器,并且计算其它机器的等待时间(包括自身等待) 。甲 17,乙 18,甲 20,乙 25,甲 30,即甲:17,20,30乙:18,25甲修机器等待时间 173+202+30甲修机器等待时间 182+25即:1
3、73+(20+18)2+25+30=51+76+25+30=182(分钟)第三步:计算损失 1825=910(元)2、 小明骑在牛背上赶牛过河。共有甲乙丙丁 4 头牛,甲牛过河需要 1 分钟,乙牛过河需要 2 分钟,丙牛过河需要 5 分钟,丁牛过河需要 6 分钟。每次只能赶两头牛过河,那么小明要把这 4 头牛都赶到对岸,最少要用多少分钟?解题思路:本题是过河问题,应采用 1)快的来回走;2)接近的一起走。但是在来回过河的时候,又有两种方式,一种是每次都采用最快的来回走的方式,并且一起走的时候采用第一快和第二快的搭档;另一种是优先考虑接近的搭档。方案 1:优先最快的来回走,每次走都是第一快和第二
4、快搭档。甲 、 乙 ; 时 间 : 2甲 ; 时 间 : 1甲 、 丙 ; 时 间 : 5甲 ; 时 间 : 1甲 、 丁 ; 时 间 : 6时间:2+1+5+1+6=15 分钟方案 2:最快的来回走,并且优先考虑时间接近的一起走的原则。甲 、 乙 ; 时 间 : 2甲 ; 时 间 : 1丁 、 丙 ; 时 间 : 6乙 ; 时 间 : 2甲 、 乙 ; 时 间 : 2时间:2+1+6+2+2=13 分钟方案 2 较好,时间为 13 分钟。3、道路沿线有一些垃圾回收站点(每一个垃圾站回收量相同) ,现需要将每个回收站点的垃圾都运到一个处理场(处理场也可以设在站点上) ,希望所有站点到处理场的距
5、离总和最短。(1 ) 若有三个回收站点,处理场应健在哪?站 点 1 站 点 2 站 点 3解题思路:地点统筹问题,人数相同(垃圾量相同) ,奇数点,选中间点,因此选站点 2.(2)若有四个回收站点,处理场应健在哪?站 点 1 站 点 2 站 点 4站 点 3解题思路:地点统筹问题,人数相同(垃圾量相同) ,偶数点,选中间段,因此可以选站点 2、或者站点 3,或者这两个站点中间段。4、在一条公路上每隔 100 千米,有一个仓库。共有 5 个仓库,一号仓库存有 10 吨货物,二号仓库存有 20 吨货物,5 号仓库存有40 吨货物,其余两个仓库是空的。现有想把所有的货物集中存放在一个仓库里,如果每吨
6、货物运输 1 千米需要 0.5 元运输费,那么最少需要多少运费才行?解题思路:地点统筹问题,每一个仓库存放重量不同,选择两头相比较,小的往大靠原则。仓 库 2仓 库 1 仓 库 4仓 库 3 仓 库 510吨 20吨 40吨0吨 0吨第一步:仓库 1-10 吨仓库 5-40 吨,仓库 1 向仓库 5 方向靠拢,将 10 吨放入仓库 2,仓库 2 变为 30 吨;第二步:仓库 2-30 吨仓库 5-40 吨,仓库 2 向仓库 5 方向靠拢,将 30 吨放入仓库 3,仓库 3 变为 30 吨同理仓库 4 变为 30 吨。第三步:仓库 4-30 吨仓库 5-40 吨,仓库 4 向仓库 5 方向靠拢,
7、将 30 吨放入仓库 5,仓库 5 变为 70 吨第四步:确定仓库 5 为最终的仓库。第五步:计算运费:(101004+201003)0.5=5000(元)5、 某地共有 6 块甘蔗地,每块地的产量如下图所示,现准备建设一个蔗糖厂,问糖厂建于何处总运费最省?ABCDEF3吨4吨2吨7吨5吨6吨解题思路:地点统筹问题,每一个产量不同,选择两头相比较,小的往大靠原则。第一步:仓确定主要路线,也就是将分支合并。ABC E F3吨4吨2+7吨5吨6吨第二步:比较 A 和 F,F 大,因此 A 向 F 靠拢,将 A 的产量加入 B。ABC E F3+4吨9吨5吨6吨第三步:比较 B 和 F,B 大,因此
8、 F 向 B 靠拢,将 F 的产量加入 E。ABC E F7吨9吨5+6吨第四步:比较 B 和 E,E 大,因此 B 向 E 靠拢,将 B 的产量加入 C。ABC E F7+9吨11吨第五步:比较 C 和 E,C 大,因此 E 向 C 靠拢,将 E 的产量加入 C。ABC E F27吨第六步:糖厂建于 C 处。6,北京、洛阳分别有 9 台和 12 台完全相同的机器,准备给杭州13 台、西安 8 台,每台机器的运费如表所示,如何调运能使总运费最省?发站运费/元到站杭州 西安北京 800 1000洛阳 600 700解题思路:调运问题,由题意,运往西安的比运往杭州的要贵,因此北京和洛阳的机器都想运往杭州节约成本,因此属于冲突问题。发站运费/元到站杭州 13 西安 8 差值北京 9 800 1000 200洛阳 12 600 700 100第一步:确定是冲突的调运问题;第二步,选择差值较小的,然后解决运输问题,因此应选择洛阳12 个机器中的 8 台,运往西安。第三步:选择剩下的机器和北京的 9 台的机器,运往杭州。第四步:求解。8700+4600+9800=15200(元)