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    8.1数学广角—优化-2023-2024学四年级上册数学分层作业设计(知识清单·真题演练)(人教版)
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    小学数学优化课时练习

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    这是一份小学数学优化课时练习,共9页。试卷主要包含了学习重难点,知识梳理,解答题等内容,欢迎下载使用。

    一、学习重难点
    1、学习重点:通过生活实例,初步体会运筹学在解决问题中的应用。
    2、学习难点:经历自主探究的过程,体验解决问题的多样性,在寻求解决问题最优方案的过程中积累数学的基本活动经验,感悟优化的数学思想。
    二、知识梳理
    1、沏茶问题。
    彻茶问题属于合理安排时间的问题,解决此类问题的步骤如下:
    (1)明确完成一项工作需要做哪些事情;
    (2)知道每项事情所用的时间;
    (3)合理安排做每件事情的顺序,明白先做什么,后做什么,以及哪些事情可以同时做。
    2、烙饼问题。
    解决烙饼问题的最优方案:充分利用空间,最节省时间的操作方案就是最优方案。每一次尽可能地让锅里按要求放上最多的饼,这样既没有浪费空间,又节省时间。
    3、对策问题。
    (1)解决同一个问题会有多种策略,要选择最优策略,才有可能取得最终胜利。
    (2)以弱胜强的结局要满足的条件:①强者先出招,且知晓他的战略方案。②全盘考虑,先以最弱对最强,再依次应对,从整体取胜。
    真题基础过关练
    一、选择题
    1.弟弟感冒了,丽丽准备为他冲泡“感冒颗粒”,需要做以下几件事。①找感冒颗粒2分钟;②打开饮水机烧水6分钟;③拿杯子放药倒水3分钟;④洗杯子3分钟。做这四件事用时最短的是( )。
    A.①→②→③→④B.①→④→②→③
    C.D.
    2.妈妈周末做饭,洗米1分钟,用高压锅煮饭15分钟,高压锅减压5分钟,洗菜3分钟,炒菜10分钟。最少( )分钟可以吃上饭。
    A.34B.24C.21D.16
    3.小林早晨起来,要完成这几件事情:起床穿衣服4分钟,刷牙洗脸5分钟,用电饭煲煮早饭12分钟,整理房间6分钟。为了尽快做完这些事情,最少需要( )分钟。
    A.21B.18C.12D.16
    4.小华双休日帮妈妈做家务:用全自动洗衣机洗衣服用30分钟;扫地用8分钟;擦家具用16分钟,晾衣服用5分钟,做完这些事至少要花( )分钟。
    A.30B.35C.38D.59
    5.王老师要复印3张资料,每次最多放2张,两面都要复印,如果每面需要3秒,复印完这三张资料,至少需要( )秒。
    A.9B.15C.18D.6
    二、填空题
    6.四(1)班和四(2)班举行100米赛跑,采取三局两胜制。两个班各选出3位选手。(1)班的3位选手的成绩分别是A:17秒,B:16秒,C:20秒。(2)班的3位选手的成绩分别是甲:15秒,乙:18秒,丙:23秒。如果(1)班的选手比赛顺序是A→B→C,那么(2)班选手以( )→( )→( )的比赛顺序才能获胜。
    7.用一只平底锅煎大饼,每次能同时放两个大饼,大饼的正反面各需要煎3分钟,煎23个饼需要( )分钟。
    8.丁丁睡觉前喜欢听音乐,他要做的事有:听音乐15分钟,洗脸3分钟,刷牙2分钟,冲牛奶1分钟,喝牛奶3分钟。做完这些事最少需要( )分钟。
    9.一个平底锅,每次只能煎2个鸡蛋,一个鸡蛋两面都要煎,每煎一面需要3分钟,那么煎好9个鸡蛋至少需要( )分钟。
    10.有5张文稿,正反面都要复印,复印一次最多只能同时放2张文稿,复印一次的时间是20秒,那么全部复印好至少需要( )秒。
    真题拓展培优练
    三、解答题
    11.合理、省时安排晚餐:
    (1)乐乐最快( )分钟可以吃到晚餐。
    (2)请你用画图的方法画出乐乐准备晚餐的过程。
    12.李昊和王强两人玩扑克牌比大小游戏。李昊拿到黑桃3,6,9,王强拿到红心4,7,10(如图)。两人轮流出牌,每人每次出一张牌,牌面上的数字较大者计1分,各出3次,率先获得2分者获胜。看到双方拿到的牌,王强认为自己一定获胜,于是说:“每次我先出牌。”说完他就拿出了红心10,你认为王强一定能赢吗?写出两人出牌比大小的过程。
    13.小华感冒了,妈妈想让他吃完药后赶快休息,他应如何合理安排左边表格所列的事情?请用你喜欢的方式表示这个过程,并计算出最少需要多少时间?
    14.星期天,明明在家做家务。擦桌子要用2分钟,电热水壶烧开水要用20分钟,拖地要用12分钟,整理房间要用5分钟,洗水壶、接水共用了3分钟。要想用最短的时间做完这些事情,怎样安排合理呢?做完这些事情,最少要用几分钟?
    参考答案
    1.D
    【分析】先打开饮水机烧水6分钟,同时可以找感冒颗粒2分钟以及洗杯子3分钟,随后拿杯子放药倒水3分钟;据此解答。
    【详解】根据分析:6+3=9(分钟),所以做这四件事用时最短的是。
    故答案为:D
    【分析】优化问题注意先观察做事情的顺序;考虑哪些事情可以同时做;写出做事情的顺序;计算所需时间。
    2.C
    【分析】要使用的时间最少,那么能同时做的事情就应同时做,用高压锅煮饭的同时可以洗菜和炒菜,依此计算出洗菜和炒菜的总时间,然后再与用高压锅煮饭需要的时间进行比较,最后再加洗米的时间和高压锅减压的时间长即可,依此解答。
    【详解】3+10=13(分钟)
    13分钟<15分钟
    15+1+5=21(分钟)
    最少21分钟可以吃上饭。
    故答案为:C
    【分析】熟练掌握优化问题的计算,是解答此题的关键。
    3.D
    【分析】要使用的时间最少,那么能同时做的事情就应同时做,用电饭煲煮早饭的同时可以刷牙洗脸、整理房间,因此先计算出刷牙洗脸、整理房间需要的总时间长,再与用电饭煲煮早饭的时间进行比较,最后用最多需要的时间长,加,起床穿衣服需要的时间长即可。
    【详解】6+5=11(分钟)
    11分钟<12分钟
    12+4=16(分钟)
    即为了尽快做完这些事情,最少需要16分钟。
    故答案为:D
    【分析】熟练掌握优化问题的计算,是解答此题的关键。
    4.B
    【分析】扫地、擦家具共需要8+16=24分钟,由于用全自动洗衣机洗衣服用30分钟,因此在等待洗好衣服的这30分钟内,可以完成扫地与擦家具这两项家务,洗完衣服后晾衣服用5分钟,因此做完这些事至少要花30+5=35分钟。
    【详解】先用洗衣机洗衣服,在洗衣服的同时扫地和擦家具,最后晾衣服。
    30+5=35(分钟)
    做完这些事至少要花35分钟。
    故答案为:B
    【分析】本题考查优化问题,要想时间最短,应合理安排各项任务之间的顺序,注意同时进行的两项任务应互不干扰。
    5.A
    【分析】根据题意,要复印3张资料,假设3张资料分别是①号、②号、③号,可以先将①号、②号两个的正面复印好,需要3秒;然后先取出②号,复印①号的反面,再加入③的正面,需要3秒;最后再复印②号的反面和③号的反面,需要3秒,所以最后需要3个3秒,据此解答。
    【详解】(秒)
    王老师要复印3张资料,每次最多放2张,两面都要复印,如果每面需要3秒,复印完这三张资料,至少需要(9)秒。
    故答案为:A
    【分析】解决此类问题的方法是使效率最大化,即复印机能放满就尽量放满,不做无用功。
    6. 甲 丙 乙
    【分析】此题可以结合田忌赛马的故事进行解答,(2)班的第一名甲是15秒,成绩最好,可以和(1)班的第一名B或第二名A一组;四(2)班的第二名乙与(1)班的第三名C一组,四(2)班的第三名丙与(1)班剩下的一人一组,这样能保证四(2)班胜出2局。根据三局两胜的规则即可得出四(2)班胜。
    【详解】(1)班选手比赛顺序是A→B→C;如果采取三局两胜制,(2)班可选择丙→甲→乙或者甲→丙→乙的比赛顺序才能获胜。
    【分析】此题主要考查了优化问题,结合田忌赛马的故事分析解答是解题关键。
    7.69
    【分析】当煎2个及以上的饼(两面都要烙),并且锅里只能同时烙两个饼时,最少需要的时间=煎一面需要的时间×个数;依此计算并填空。
    【详解】3×23=69(分钟)
    煎23个饼需要69分钟。
    【分析】熟练掌握优化问题的计算,是解答此题的关键。
    8.15
    【分析】观察题干,发现洗脸、刷牙、冲牛奶、喝牛奶四件事情完成只需要9分钟,比听音乐的时间短,所以听音乐的时候可以进行洗脸、刷牙、冲牛奶、喝牛奶这些事情。据此解答。
    【详解】丁丁睡觉前喜欢听音乐,他要做的事有:听音乐15分钟,洗脸3分钟,刷牙2分钟,冲牛奶1分钟,喝牛奶3分钟。做完这些事最少需要15分钟。
    【分析】本题主要考查优化问题,找到哪些事情可以同时完成是解决此题的关键。
    9.27
    【分析】当煎2个及以上的蛋,并且锅里只能同时煎2个蛋时,最少需要的时间=煎一面需要的时间×蛋的个数;依此计算并填空。
    【详解】3×9=27(分钟)
    煎好9个鸡蛋至少需要27分钟。
    【分析】熟练掌握优化问题的计算,是解答此题的关键。
    10.100
    【分析】要使复印的总时间最少,那么每一次复印件内就应有两张文稿,然后计算出时间总和即可。
    复印5张文稿时:
    第一次:第1张文稿的正面,第2张文稿的正面,用时20秒;
    第二次:第1张文稿的反面,第3张文稿的正面,用时20秒;
    第三次:第3张文稿的反面,第2张文稿的反面,用时20秒;
    第四次:第4张文稿的正面,第5张文稿的正面,用时20秒;
    第五次:第4张文稿的反面,第5张文稿的反面,用时20秒;
    因此当复印2张及以上的文稿,并且复印件里只能同时放两张文稿时,复印所需要的最短时间=复印1张需要的时间×张数。
    【详解】20×5=100(秒)
    有5张文稿,正反面都要复印,复印一次最多只能同时放2张文稿,复印一次的时间是20秒,那么全部复印好至少需要(100)秒。
    【分析】熟练掌握优化问题的计算是解答此题的关键。
    11.(1)25
    (2)见详解
    【分析】要使尽快可以吃到晚餐,那么能同时做的事情就应同时做,熬粥的同时可以做烧饼、洗黄瓜、切黄瓜、拌黄瓜,因此洗南瓜、切南瓜、准备熬粥材料、熬粥的时间就是最快吃到晚餐的时间,依此解答。
    【详解】(1)3+2+20=25(分钟)
    即乐乐最快25分钟可以吃到晚餐。
    (2)如图:
    【分析】熟练掌握优化问题的计算是解答此题的关键。
    12.王强不一定能赢;过程见详解
    【分析】本题可以依据“田忌赛马”的解题思路进行解答。王强属于实力较强的一方,当他拿出红桃10时,李昊要拿出最小的3对王强最大的10。李昊再用中间的对王强最小的4,用最大的9对王强中间的7,李昊即可获胜。据此解答。
    【详解】王强不一定能赢;李昊用3对10,输一局;9对7,6对4,3局2胜,李昊胜二局,则李昊获胜。
    【分析】本题考查优化问题,关键是熟记“田忌赛马”的解题思。
    13.先倒开水,再等开水变温(同时找药和量体温);8分钟
    【分析】要使用的时间最少,那么能同时做的事情就应同时做,因此等开水变温的同时可以找药和量体温,然后计算出药和量体温需要的总时间,再与等开水变温需要的时间进行比较,最后再加倒开水需要的时间即可,依此解答。
    【详解】2+5=7(分钟)
    7分钟=7分钟
    7+1=8(分钟)
    答:妈妈应先倒开水,再等开水变温(同时找药和量体温),最少需要8分钟。
    【分析】熟练掌握优化问题的计算,是解答此题的关键。
    14.应当先洗水壶、接水,然后用电热水壶烧开水,同时擦桌子、拖地、整理房间;23分钟
    【分析】根据题意,洗水壶、接水→电热水壶烧开水(同时擦桌子、拖地、整理房间);据此计算时间即可。
    【详解】3+20=23(分钟)
    答:要想用最短的时间做完这些事情,应当先洗水壶、接水,然后用电热水壶烧开水,同时擦桌子、拖地、整理房间。做完这些事情,最少要用23分钟。
    【分析】本题考查优化问题。解决此题的关键是明确做事顺序,然后再进一步解答。倒开水
    1分钟
    等开水变温
    7分钟
    找药
    2分钟
    量体温
    5分钟
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