本节定位:植树问题是行测中的经典小模块,核心是理解"总长、间隔数、棵数"三者之间的关系。知识点少、公式简单,一旦掌握即可快速得分。
一、考点概述
1. 什么是植树问题?
植树问题研究的是在一段路程上,按照固定间隔种树(或安装路灯、设置标记点等),求总长、间隔、棵数之间关系的问题。
2. 核心关系
植树问题的本质是"间隔数"与"棵数"的对应关系,需要根据端点是否种树来选择公式。
3. 衍生题型
- 剪绳问题:将绳子截为N段,需要截(N-1)次。
- 调整间距问题:涉及最小公倍数应用。
- 指定位置问题:涉及最大公约数应用。
二、常见设问方式
- 【两端都种】"从头到尾在道路两侧每隔X米种树,共需多少棵?"
- 【两端都不种】"两座楼房之间每隔X米栽树,能栽多少棵?"
- 【只种一端】"一端为建筑物,从起点开始每隔X米种树..."
- 【环形/封闭】"在周长为X米的花坛周围每隔Y米种树..."
- 【调整间距】"原间隔为A米,现改为B米,有多少棵树不需移动?"
- 【剪绳问题】"一根绳子对折N次后从中间剪断,共剪成几段?"
三、解题思路总览
1. 基本公式(必背)
| 类型 | 公式 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 单边线型(两端都种) | 棵数 = 总长 ÷ 间隔 + 1 | 道路起点和终点均需植树(如路灯、行道树) |
| 单边线型(只种一端) | 棵数 = 总长 ÷ 间隔 | 一端为建筑物或障碍物 |
| 单边线型(两端都不种) | 棵数 = 总长 ÷ 间隔 − 1 | 两座楼房之间植树 |
| 封闭曲线(环形) | 棵数 = 总长 ÷ 间隔 | 花坛、池塘周边、环形跑道(首尾重合) |
| 双边植树 | 在单边公式基础上 × 2 | 马路两侧都要植树 |
2. 衍生公式
- 剪绳问题:剪N刀 = N+1段;对折K次后从中间剪一刀 = $2^K + 1$ 段
- 调整间距(不动树):不动位置 = 原间隔与新间隔的最小公倍数的位置
- 指定位置(最少棵数):间隔 = 各分段长度的最大公约数
四、典型题型拆分与例题精讲
题型一:单边线型植树(两端都种)
【例1】
150米堤坝两侧每隉10米种树,从头到尾种植,共需多少棵?
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解析:
- 单侧棵数 = 150 ÷ 10 + 1 = 16棵
- 双侧棵数 = 16 × 2 = 32棵
答案:32棵
题型二:单边线型植树(两端都不种)
【例2】
两楼相距56米,每隔4米树树,求树树棵数?
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解析:
两端都不种(楼房位置不种树):棵数 = 56 ÷ 4 − 1 = 13棵
答案:13棵
题型三:封闭曲线植树(环形)
【例3】
周长270米圆形花坛,每隔3米植球瑰,需多少朵?
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解析:
环形植树:棵数 = 270 ÷ 3 = 90棵
答案:90棵
【例4】
一环形跑道上画了100个标记点,已知相邻任意两个标记点之间的跑道距离相等。某人在环形跑道上跑了半圈,问他最多能经过几个标记点?
A.49 B.51 C.50 D.100
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解析:
- 环形跑道100个标记点,即100个间隔。
- 跑半圈 = 50个间隔。
- 从某点出发到终点(两端都算),经过的标记点 = 50 + 1 = 51个。
答案:B
题型四:调整间距问题(最小公倍数)
【例5】
某条道路进行灯光增亮工程,原来间隄35米的路灯一共有21盏,现要将路灯的间隔缩短为25米,那么有( )盏路灯无需移动。
A.2 B.3 C.4 D.5
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解析:
- 求总长:21盏灯有20个间隔(注意不是21),总长 = 20 × 35 = 700米。
- 找不动位置:原位置是35的倍数,新位置是25的倍数。不动位置 = 35和25的公倍数位置。
- 求最小公倍数:LCM(35, 25) = 175米。
- 计算不动棵数:700 ÷ 175 = 4个间隔。加上起点(0米处),共 4 + 1 = 5盏。
答案:D
【例6】
道路一侧原按4米间距植树,现改为6米间距。若总长120米且两端有树,多少棵树不需移动?
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解析:
- 原位置为4的倍数,新位置为6的倍数。
- 最小公倍数 LCM(4, 6) = 12米。
- 不动棵数 = 120 ÷ 12 + 1 = 11棵(含两端)。
答案:11棵
题型五:指定位置问题(最大公约数)
【例7】
东西长600米礼堂顶部安装吊灯,距西墙375米处必装一盏,吊灯均匀排列且墙角不装,至少需几盏?
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解析:
- 将600米分为375米和225米两段(600 - 375 = 225)。
- 取两段最大公约数:GCD(375, 225) = 75米(间距最大,盏数最少)。
- 总盏数 = 600 ÷ 75 − 1 = 7盏(两端不装)。
答案:7盏
题型六:剪绳问题
【例8】
一根绳子对折三次后,从中间剪断,共剪成( )段绳子。
A.9 B.6 C.5 D.3
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解析:
- 对托1次:中间2股
- 对托2次:中间4股
- 对托3次:中间8股
- 从中间剪一刀 = 对这8股绳子各剪了一刀。
- 绳子被剪断点数 = 8个断口。段数 = 8 + 1 = 9段。
答案:A
公式:对折K次后从中间剪一刀 = $2^K + 1$ 段。
题型七:复合条件植树
【例9】
在长581米的道路两侧植树,假设该路段仅两端有路口,要求在道路路口15米范围内最多植1棵树,并且相邻两棵树间的距离为4米,问最多能植多少棵树?
A.137 B.139 C.278 D.280
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解析:
- 处理路口:两端各15米范围内最多1棵。为求"最多",应尽量密,即两端各植1棵(就在路口处)。
- 最优解法:两端各种一棵(位置0和581)。中间的树距离两端至少15米。有效种植区间长度 = 581 - 15 - 15 = 551米。
- 中间段间隔数:551 ÷ 4 = 137.75。最多能容纳137个间隔。
- 中间段棵数:137 + 1 = 138棵。
- 单侧总棵数:138 + 2(两端) = 140棵。
- 双侧总棵数:140 × 2 = 280棵。
答案:D
答案:D
五、高频易错点与命题陷阱
| 易错点 | 错误表现 | 正确应对 |
|---|---|---|
| 双边植树忘×2 | 只算单侧棵数 | 注意题目是否说"道路两侧",若是则最后结果乘2。 |
| 端点条件判断错 | 两端都种用成了两端都不种 | 仔细审题:楼间→两端不种;从头到尾→两端都种。 |
| 环形与线型混淆 | 环形用了+1公式 | 环形(封闭曲线):棵数 = 总长 ÷ 间隔(不加不减)。 |
| 最小公倍数漏端点 | 不动树数未加端点 | 若两端有树,不动树数 = 总长 ÷ LCM + 1。 |
| 剪绳问题算错 | 对折次数与股数关系搞错 | 对折K次 = $2^K$股;剪一刀 = 剪了$2^K$刀 = $2^K + 1$段。 |
六、小结与刷题建议
核心要点回顾
- 线型两端都种:棵数 = 总长 ÷ 间隔 + 1
- 线型两端都不种:棵数 = 总长 ÷ 间隔 − 1
- 环形植树:棵数 = 总长 ÷ 间隔(不加不减)
- 双边植树:单边结果 × 2
- 调整间距不动树:用最小公倍数
- 指定位置最少棵:用最大公约数
- 剪绳问题:对折K次剪一刀 = $2^K + 1$段
刷题建议
- 基础必练:三种线型公式(两端都种/只种一端/两端都不种)各做2-3道。
- 进阶题型:调整间距(最小公倍数)、剪绳问题各做2道。
- 注意事项:审题时首先判断是单边还是双边、端点是否种树。
