三十、四方阵法
四方阵是著名教育家赵宋光《新体制数学》中解应用题的一种方法。 通过画四方阵可以找准整数乘除题中数量间的对应关系,也可以找准分
数(百分数)题中的标准量、比较量和分率,从而明确题中数量间的关系, 很快解答出应用题。
画四方阵图要遵守“同名竖对、同事横对”的规则;四方阵图中,“四个方位的数交叉相乘,两个积必定相等”是四方阵的性质;在计算时,x 斜对方位的数必当除数。
例1 光明玻璃厂十月份生产玻璃20000 份生产玻璃多少箱?(适于六年级程度)
解:设九月份生产玻璃 x 箱。
1
箱,比九月份多生产了 3 ,九月
-
画一个大“十”字。在“十”字横线左端点外的上、下方位分别写上九月、十月(图 30-1)。
-
在大“十”字中心点的左上方、左下方,横对九月、十月分别写上x、20000,并在它们中间的横线上写出 x 与 20000 的单位名称“箱”(图 30-2)。
(3 1
x箱就是
)题中说,十月份比九月份多生产了 3 ,九月份生产的
标准量1,把1与九月、x横对写在大“十”字中心点的右上方(图30
- 3)。
1
(4)题中说,十月份比九月份多生产了 3 ,十月份的产量是比较量,
1 1
与20000对应的分率是(1 + 3 ),把(1 + 3 )与十月、20000横对,与1竖
对,竖着写在大“十”字中心点的右下方(图30
- 4)。
从摘录、整理完条件与问题的四方阵图 30-4 中,可清楚地看到 x 的对应
分数是1。20000的对应分数是(1 + 1 ),九月份生产的玻璃比十月份少,
3
十月份生产的玻璃是九月份的(1 + 1 )倍。
3
1
阵中,九月、x、1这三者是同一回事,横对;十月、20000、(1 + 3 )
这三者也是同一回事,也横对。x与20000 的单位名称相同,x与20000竖对;
分数1,(1+ 1 )都没有单位名称,1与(1 + 1 )竖对。
3 3
根据题中的数量关系,也根据四方阵“交叉相乘,积相等”的性质,可以列出方程解答此题。
(1 + 1 )x = 20000
3
1
x = 2000÷(1 + 3 )
x = 15000
答:九月份生产玻璃 15000 箱。
1
亩,今年的水田比去年增加 4 。今年有水田多
少亩?(适于六年级程度)
解:设今年有水田 x 亩。
按题意画出图 30-5 的四方阵图。
480亩与x亩的单位名称相同,480与x坚对,在它们中间的横线上写出它
1
们的单位名称——亩;1与(1+ 4 )都没有单位名称,竖对。
480亩是去年的亩数,是标准量1,480与1横对;x亩是今年的亩数,
1
是x亩的对应分率,x与(1 + 4 )横对。
1
(1 + 4)
根据题中的数量关系,再根据四方阵“交叉相乘,积相等”的性质,可得:
x = 480×(1 + 1 )
4
答略。
5
x = 480× 4
x = 600
例3 志远中学买来35000 程度)
解:设还剩 x 块砖。
3
块砖,用去 5 ,还剩多少块砖?(适于六年级
根据题意,画出图 30-6 的四方阵图。
图 30-6 中 35000 块与 x 块的单位名称相同,所以 35000 与 x 竖对,在它
3 3
们中间的横线上写出它们的单位名称——块;1与(1- 5)竖对。把(1- 5)竖着写,
用[ ]括起来。
1与35000横对;
3 是x的对应分率, 3 与x横对。
(1- 5) (1- 5)
x = 35000×(1- 3 ) = 14000
5
答:还剩 14000 块砖。
例 4 前进造纸厂四月份用煤 540 吨,比三月份节约 20%。三月份用煤多少吨?(适于六年级程度)
解:设三月份用煤 x 吨。
根据题意,画出图 30-7 的四方阵图。
根据四方阵的性质“四个方位的数交叉相乘,两个积必定相等”可得:
(1-200%)x=540
x=540÷(1-20%) x=540÷0.8
x=675
答略。
例 5 用“1059”农药和水配合成药水,可防治棉花害虫。农药和水的重量比是 1∶2000。要配制 2500 千克药水,需要“1059”多少千克?(精确到
0.01 千克)(适于六年级程度) 解:设需要农药 x 千克。
根据题意画出图 30-8 的四方阵图。
阵中 1 与 2000 坚对,1 与 x 横对;要配制 2500 千克药水,农药占 x 千克,水的重量是(2500-x)千克。x 与(2500-x)坚对。
根据四方阵“四个方位的数交叉相乘,两个积必定相等”的性质得:
2000x=2500-x
2001x=2500
答略。
x=2500÷2001
x≈1.24
2 2 1
例6 某农场在自己全部土地的 5 上种了高粱, 7 上种了大豆, 4 上种了
玉米;又在25公顷地里种了棉花,在2公顷地里种了绿豆。这个农场共有多
少公顷土地?(适于六年级程度)
解:设这个农场共有 x 公顷土地。根据题意画出图 30-9 的四方阵图。
图30 - 9中(25 + 2)的对应分率是(1 - 2 -
5
2 - 1 )
7 4
根据四方阵“交叉相乘,两积相等”的性质,可得:
2
(1 - 5
2
- 7 -
1
4 )x = 25 + 2
2 x = (25 + 2)÷(1 - 5 -
2 1
7 - 4 )
答略。
x = 27÷
x = 420
9
140
例7 一座建筑物的地基长150米,宽30米,把它画在比例尺是设计图上,图上的长和宽各应是多少厘米?(适于六年级程度)
解:设图上的长是 x 厘米,宽是 y 厘米。
150 米=15000 厘米
30 米=3000 厘米根据题意画出四方阵图 30-10 和 30-11。
1
2000 的
根据四方阵的性质可得:
根据四方阵的性质可得:
2000x=15000
x=15000÷2000 x=7.5
2000y=3000
y=3000÷2000 y=1.5
答:图上的长是 7.5 厘米,宽是 1.5 厘米。
例 8 五年级学生去年种了 4800 棵蓖麻,平均每一棵收蓖麻子 0.15 千克。蓖麻子的出油率是 45%,这些蓖麻能出油多少千克?(适于六年级程度)
解:设共收蓖麻子 x 千克,出油 y 千克。根据题意画出四方阵图 30-12 和图 30-13。
根据四方阵的性质可得:
x=4800×0.15 x=720
根据四方阵的性质可得:
y=720×45% y=324
答:能出油 324 千克。
例 9 某学校改制了一台饮水锅炉后,每天烧煤 25 千克,是原来每天用煤量的 25%。现在每月(按 30 天计算)比原来节煤多少千克?(适于六年级程度)
解:设现在每天节约煤 x 千克,一个月节煤 y 千克。根据题意画出四方阵图 30-14 和图 30-15。
根据四方阵的性质可得:
25%x=25×(1-25%) x=25×(1-25%)÷25%
根据四方阵的性质可得:
y = 30x
= 30× 25×(1 - 25%)
25%
= 30× 25×0.75
0.25
= 30×75
= 2250
答:现在每月比原来节煤 2250 千克。
例 10 同学们搞野营活动。一个同学到负责后勤的老师那里去领碗。老
师问他领多少,他说领 55 个。又问“多少人吃饭?”他说:“一人一个饭碗, 两个人一个菜碗,三个人一个汤碗。”这个同学给多少人领碗?(适于六年级程度)
解:这道题,教师不容易讲清,学生也不容易理解。
按四方阵的格式摘录整理条件和问题,就容易列式解答了。设给 x 个人领碗。
画出四方阵图 30-16。
因为 x 个人领 55 个碗,所以 x 与 55 横对;因为 1 个人得到 1 个饭碗,
1 1 1 1
- 个菜碗, 3 个汤碗,所以一个人得到(1 + 2 + 3 )个碗,1与x坚对,与
(1
- 1 + 1 )横对;( 1 1 )与55坚对。
2 3 1 + 2 + 3
根据阵中呈现的数量关系,也根据“交叉相乘,积相等”的性质,可以列出方程解答此题。
( 1 1
答略。
1 + 2 + 3 )x = 55
x = 55÷(1+ x = 30
1 1
2 + 3 )
例 11 一辆快车和一辆慢车同时从甲、乙两站相对开出,经过 12 小时相
遇,相遇后快车又行了 8 小时到达乙站。求慢车还要行几小时才能到达甲站?
(适于六年级程度)
解:先用一般方法解。这道题很抽象,不少学生不能理解。
快车从甲站到乙站共行了12 + 8 = 20(小时),由此可知快车每小时行了1
全程的20 。两车相遇时,快车行了全程的:
慢车行了全程的:
1 ×12 = 3
20 5
3 2
慢车12
1 - 5 = 5
2
小时行了全程的 5 ,慢车每小时行:
2 ÷12 = 1
5 30
3
因为慢车从相遇到甲站的路程是全程的 5 ,所以慢车还要行的时间是:
3 1
5 ÷ 30
= 18(小时)
用四方阵法解。用这种方法解题很简单。设慢车还要行 x 小时才能到达甲站。
快车在相遇前行 12 小时,相遇后行 8 小时,慢车相遇前行 12 小时,相遇后行 x 小时。画出图 30-17 的四方阵后,就可根据四方阵的性质列出方程:
8x=12×12 x=12×12÷8
x=18(小时)
答略。
要注意的是,按四方阵的格式摘录、整理反比例应用题的条件和问题时, 要使阵中的“同事斜对”。
例 12 一辆汽车从甲地开往乙地,每小时行驶 32 千米,5 小时到达,如
果要 4 小时到达,每小时行驶多少千米?(适于六年级程度) 解:设每小时行驶 x 千米。
按“同事横对,同名竖对”的摆阵规则,这道题应摆成图 30-18 的形式, 这样根据“交叉相乘,积相等”的性质,得:
5x = 32×4
x = 32×4
5
= 25.6(千米)
行驶的时间少了,速度增加才对,可这样速度却减少了,显然这样摆阵是错误的。
这道题是反比例应用题,正确的摆阵方式是图 30-19 的形式,即“同事斜对”。32 与 5 斜对,x 与 4 斜对。
根据题意,也根据四方阵“交叉相乘,积相等”的性质,以及 x 的斜对方必当除数的规律,可得:
4x=32×5 x=32×5÷4
x=40(千米)
答略。
“交叉相乘积相等”是四方阵的重要性质,它帮助解题,帮助验算,还可以验证阵式摆得是否正确。例如,把上面各例题中算出的 x 的数值代入四方阵中,把四个方位的数交叉相乘,得到的两个积相等,说明摆阵、运算都正确;要是两个积不相等,或虽然相等但不合理,那就要认真查找出现问题的原因了。