第四章 方程与不等式
第一节 ★基本方程思想
一、题型评述
方程与方程组,是解答文字应用题的重要工具。尽管数学运算的很多试题不需要也不应该使用方程的方法来解答,因为那样可能会耗去大量的精力,但仍然有着相当一大部分问题,采用方程法才是最简单的。如果论及数学运算“第一重要的方法”, “方程法”当之无愧。
二、破题密钥
数学运算的大部分题型,都可以使用“方程法”来解答。其中,“盈亏问题”、“鸡兔同笼问题”和“和差倍比问题”一般都应该使用“方程法”;除此之外,“经济利润问题”、“浓度问题”、“年龄问题”、“行程问题”、“等差数列”、“平均数问题”、“容斥问题”、“工程问题”等题型当中的相当一部分试题也需要利用方程来求解。
三、例题精析
● 题型一:基础列方程
【例1】(北京2015—76)某条道路安装了60盏功率相同的路灯,如将其中24盏的灯泡换为200瓦的节能灯泡,则所有路灯的耗电量将比之前节约20%。如将所有灯的灯泡换为150瓦的节能灯泡,则耗电量能比之前节约多少?()
A.62.5%
B.50%
C.75%
D.64%
[解析]设原路灯的功率为x,则有:24×200+36x=(1-20%)×60x,解得x=400,若换为150瓦的灯泡,可节约(400-150)÷400=0.625,即62.5%。
【例2】(秋季联考2014—37)三个学生各购买一批课外书,小明和小强的购买课外书数量总和比小军的3倍多4本,小明和小军购买的课外书数量总和比小强的2倍少2本,若小明给小军3本课外书,则两人购买的课外书一样多,问小明买了多少本课外书?()
A.9
B.10
C.11
D.12
[解析]假设小明、小强、小军购书分别为x、y、z本,则:。
微博答疑实录—17
● 题型二:巧设未知数
核心提示
设未知数的时候,应该首先考虑未知数设出来要便于理解,便于表示其他量,便于列出方程。在某些情况下,不一定要直接设所求量,也可以设中间量为x,还可以设某种倍数关系(如12x、5x等)的未知数,以消除方程当中的分数形式。
【例3】(上海2014A—75)年初,甲、乙两种产品的价格比是3∶5,年末,由于成本上涨,两种产品的价格都上涨了9元,价格比变成了2∶3,则年初时乙的价格比甲高出()元。
A.9
B.18
C.27
D.36
[解析]设年初时甲、乙两种商品的价格为3x、5x,进而得到(3x+9)∶(5x+9)=2∶3,解得x=9,则年初时价格高出2x=2×9=18(元)。
【例4】(国考2014—70)8位大学生打算合资创业,在筹资阶段,有2名同学决定考研而退出,使得剩余同学每人需要再多筹资1万元;等到去注册时,又有2名同学因找到合适工作而退出,那么剩下的同学每人又得再多筹资几万元?()
A.3
B.4
C.1
D.2
[解析]从最开始的8人到后来的6人,再到最后的4人,我们不妨假设总筹资金额为24x万元,那么开始每人需要3x万元,2名同学离开之后每人应该筹资4x万元,比原来多x万元,所以x=1。最后只剩4人时每人需筹资6x万元,得再多筹6x-4x=2x=2(万元)。
【例5】(北京2013—80)某服装如果降价200元之后再打8折出售,则每件亏50元。如果直接按6折出售,则不赚不亏。如果销售该服装想要获得100%的利润,需要在原价的基础上加价多少元?()
A.90
B.110
C.130
D.150
[解析]根据“直接按6折销售,则不赚不亏”,可以假设服装原价为10x,成本为6x。根据题意:(10x-200)×80%=6x-50,解得x=55,所以成本6x=330,原价10x=550,想要获得100%的利润,则定价应该为660,需要在原价的基础上加110元。
【例6】(上海2013A—58)某公司针对A、B、C三种岗位招聘了35人,其中只能胜任B岗位的人数等于只能胜任C岗位人数的2倍,而只能胜任A岗位的人数比能兼职别的岗位的人多1人,在只能胜任一个岗位的人群中,有一半不能胜任A岗位,则招聘的35人中能兼职别的岗位的有()。
A.10人
B.11人
C.12人
D.13人
[解析]我们把所有人分成四类:只能胜任A岗位、只能胜任B岗位、只能胜任C岗位、能兼任别的岗位。如图所示,第四类包括图中间四个小部分的总和。根据“只能胜任B岗位的人数等于只能胜任C岗位人数的2倍”,我们假设“只能胜任C岗位”为x人,那么“只能胜任B岗位”为2x人。又根据“只能胜任一个岗位的人群中,有一半不能胜任A岗位”,知道“只能胜任A岗位”的人数为3x。再根据“只能胜任A岗位的人数比能兼职别的岗位的人多1人”,知道“能兼职别的岗位”一共有(3x-1)人。于是把这四个部分加起来,得到:9x-1=35,解得x=4,所以“能兼职别的岗位”应该是3x-1=11(人)。
[点睛]别看我写了这么长一段解析,其实你照着图来做,过程很简单的。
【例7】甲、乙、丙、丁共有48本书,若在他们原有基础上做如下变动:甲增加3本,乙减少3本,丙增加到原来的3倍,丁减少为原来的,此时四人的书一样多,则原有书本最多的人有()本书。
A.18
B.24
C.27
D.36
[解析]我们假设那个相等的中间量为x,则:,那么甲、乙、丙、丁原来分别有6、12、3、27本书,最多的有27本。
微博答疑实录—18
【例8】(山西、四川2014—60)在一场篮球比赛中,甲、乙、丙、丁共得125分,如果甲再多得4分,乙再少得4分,丙的分数除以4,丁的分数乘以4,则四人得分相同。问甲在这场比赛中得了多少分?()
A.24
B.20
C.16
D.12
[解析]设该相同分数为n,逆推可得甲得分为(n-4),乙得分为(n+4),丙得分为4n,丁得分为,进而得到。解得n=20,故甲得分为n-4=16。
核心提示
同样列出方程,有考生可以很快解得答案,有考生看着方程就头痛,求解方程(组)本身就有很多的技巧,包括但不限于:
1.当方程中因为有小数或分数而计算复杂时,应首先考虑两边乘以一个数以化为整数;
2.方程组中若存在多个未知数,尽量消去无关未知数,保留我们关心的未知数;
3.方程组中有一些无关的未知数,完全可以作为整体直接消去;
4.比例型的方程形式,可以有很好的化简方法。
【例9】(上海2012A—64)某农场有一批大米需运往市中心的超市销售,现只租到一辆货运卡车,第一次运走了总数的五分之一还多60袋,第二次运走了总数的四分之一少60袋,最后还剩220袋没有运走,则这批大米一共有()袋。
A.400
B.450
C.500
D.640
[解析]我们假设这批大米一共有x袋,那么:,两个60正负抵消,两边同时乘以20,把分母消去:4x+5x+4400=20x⇒x=400。
【例10】(甘肃2013—30)甲、乙、丙练习投篮,一共投了150次,共有64次没投进。已知甲和乙一共投进48次,乙和丙一共投进69次,乙投进多少次?()
A.28
B.31
C.30
D.33
[解析]设甲、乙、丙分别投进x、y、z次,则:,三个未知数当中,y是我们关心的,于是我们想办法消掉x和z。前两个式子加起来,减去第三个式子,得到:y=31。
【例11】(北京2013—79)一项工程如果交给甲、乙两队共同施工,8天能完成;如果交给甲、丙两队共同施工,10天能完成;如果交给甲、丁两队共同施工,15天能完成;如果交给乙、丙、丁三队共同施工,6天就可以完成。如果甲队独立施工,需要多少天完成?()
A.16
B.20
C.24
D.28
[解析]假设工程总量是120,进而可以得到甲、乙、丙、丁的效率满足:
。
本题关心的是甲队的效率,我们要想办法把乙、丙、丁消去,前三式相加再减去第四式,得到:3×甲=15,甲=5,所以甲队独立施工,需要120÷5=24(天)。
【例12】(上海2013B—59)某大学音乐系学生在学校礼堂举行音乐会,第一场音乐会前三排位置的座位票价是每张10元,其他座位的票价是每张6元,全场的营业收入为2040元;第二场音乐会第四排位置的座位票价也被提升到每张10元,全场的营业收入为2120元。如果两场音乐会都满座,而且每一排的座位数量也都一样,那么该礼堂一共有()座位。
A.300个
B.320个
C.480个
D.500个
[解析]假设礼堂一共有N排座位,每排座位有a个,那么:
。
这个方程组比较特别的是含有N和a的乘积项,不再是一个一次方程组。于是,我们直接令两式做差,消去Na,得到:4a=80,所以a=20,代入易得N=15,所以礼堂一共有Na=300(个)座位。
【例13】(秋季联考2013—44)甲购买了A、B、C三种书籍各若干本捐赠给希望小学。其中B书籍比C书籍少3本,比A书籍多2本;B书籍的单价比A书籍低4元,比C书籍高4元。其购买B书籍的总开销与C书籍相当,比A书籍少4元。问甲购买三种书籍一共用了多少元?()
A.724
B.772
C.940
D.1084
[解析]假设B书籍购买了x本,那么A、C种书籍分别购买了(x-2)、(x+3)本;再假设B书籍单价为y元,那么A、C书籍单价分别为(y+4)、(y-4)元,结合条件可知:
。
易知三本书分别购买了13、15、18本,单价分别为28、24、20元,算得总价为1084元。
[点睛]本题虽然含有xy这样的乘积项,但化简之后仍然是一个简单的二元一次方程组。
核心提示
当方程出现比例形式的时候,可以通过下面的转换进行简化:
1.(当两个分子或两个分母的和或差为常数时)
2.(当一个分数的分子、分母之和或差为常数时)
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【例14】(国考2014—66)某单位原有45名职工,从下级单位调入5名党员职工后,该单位的党员人数占总人数的比重上升了6个百分点。如果该单位又有2名职工入党,那么该单位现在的党员人数占总人数的比重为多少?()
A.50%
B.40%
C.70%
D.60%
[解析]设该单位原有党员x名,结合题干可以得到:,则最终党员为18+5+2=25(人),比重为25÷50×100%=50%。
[点睛]本题的特征是,两个分子分别为x和x+2,差是常数。
【例15】(江苏2014B—34)有甲、乙两瓶盐水,其浓度分别为16%和25%,质量分别为600克和240克,若向这两瓶溶液中加入等量的水,使他们的浓度相同,则需要向这两瓶盐水中分别加入的水量为()。
A.320克
B.360克
C.370克
D.377克
[解析]设加入的水量为x克,则:
。
[点睛]本题的特征是,两个分母分别为600+x和240+x,差是常数。
【例16】(江苏2013A—35)有一类分数,每个分子与分母的和是100,如果分子减K,分母加K,得新的分数约分后等于,其中K是正整数,则该类分数中分数值最小的是()。
A.
B.
C.
D.
[解析]假设分数分子为N,那么其分母为100-N,得到:
。
因为K为正整数,所以N比40大即可,在A、B、C项当中挑选最小的。
[点睛]本题的特征是,第一个分数的分子、分母之和为常数100。实际上,因为原来分数的分子、分母之和为100,分子减K、分母加K之后,分子、分母之和仍然是100,约分之后得到,那么很容易知道约分之前应该是,大家如果可以这样心算,也可以避免列方程了。
● 题型四:整体解方程
核心提示
在求解较复杂方程组的时候(特别是在对称未知数的情形下),往往需要我们进行“整体代换”,以提高解方程的效率和速度。
【例17】(秋季联考2014—32)某火车站有一、二、三号三个售票窗口,某天一号以外的窗口卖出了746张票,二号以外的窗口卖出了726张票,三号以外的窗口卖出了700张票。问当天该站共售车票多少张?()
A.1086
B.988
C.986
D.980
[解析]设三个窗口卖出的票分别为x、y、z张,则:,三个方程加起来得到:2(x+y+z)=2100+72,所以:x+y+z=1086。
[点睛]如果要求三个未知数的大小,用三数之和,分别减去上面三个方程即可。
【例18】(深圳2014—52)一个长方体形状的玻璃鱼缸,从鱼缸内侧量,它的2个相邻的侧面及底面的面积分别是5、6、7.5平方分米,则这个玻璃鱼缸最多可以装()立方分米的水。
A.12
B.15
C.16
D.18
[解析]设三边长分别为a、b、c,则:。
【例19】有5箱苹果,若两箱两箱称,其重量(公斤)分别为:111、112、113、114、115、116、117、118、119、121。问最重的一箱是多少公斤?()
A.58
B.62
C.64
D.72
[解析]这类题目我们往往分三步来解答:①两箱两箱称了10次,每箱苹果称了4次,所以10个重量加起来应该是总重量的4倍,那么总重量应该是(111+112+113+114+115+116+117+118+119+121)÷4=289(公斤); ②我们还知道,111公斤是最轻的两箱苹果之和,121公斤是最重的两箱苹果之和,那么重量在正中间(第3重)那箱苹果的重量应该是289-111-121=57(公斤); ③119一定是最重的苹果和第3重的苹果之和,那么最重的苹果重量为119-57=62(公斤)。
[点睛]本题看似复杂,但做题步骤机械固定,并没有特别的难度,但有三个地方需要特别注意:①本题解题的关键是求得5箱苹果的总和,虽然没有列出方程,但其过程本质上仍然跟“整体解方程”是一样的;②解析中第一步需要把10个数字相加,我们注意到前9个数字是连续的自然数,所以可以直接用中间那个数乘以9来代表其和。而对于其他一般的情况,我们应该选一个基准来求和,比如本题可以以110为基准,10个数字的总和应该是10个110再加上各个数字比110多的部分;③10个数字中,最大的数字121一定是最重的两箱苹果重量之和,次大的数字119一定是最重和第三重的苹果重量之和,但第三大的数字118是不能确定的,可能是最重和第四重的苹果重量之和,也可能是第二和第三重的苹果重量之和。
第二节 ★不定方程(组)
一、题型评述
在我们的解题过程中,经常会遇到含有1个未知数的方程,也可能遇到含有2个未知数、2个方程的方程组,或者3个未知数、3个方程的方程组,这些方程或者方程组一般都有确定的解。然而,我们还可能遇到2个未知数只有1个方程等式,或者3个未知数只有2个方程等式等等,我们把这样的形式称为“不定方程”或者“不定方程组”,这种题型的考查能够突出体现应试者对数字把控的逻辑素质,因此成为最新考题的一大热点。
二、破题密钥
多元不定方程组:特值代入法;
二元不定方程:代入试值法。
三、例题精析
● 题型一:多元不定方程组
核心提示
在方程组中,方程的个数如果少于未知数的个数,并且没有譬如“整数”之类的限制,说明未知数是不能完全确定下来的。在这种情形下,我们一般可以直接设定一种最特殊的情况(譬如假设其中1个未知数为0),从而简化计算过程。
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【例1】去超市购物,如果买9件A商品,5件B商品,1件C商品,一共需要98元。如果买13件A商品,7件B商品,1件C商品,一共需要126元。若A、B、C三种商品各买2件,共需要多少钱?()
A.76
B.84
C.98
D.108
[解一] (1)×6-(2)×4⇒2×(A+B+C)=84。
[解二]假定A为已知:。
[解三]我们假设u=A+B+C,代入原方程组(消掉C):
。
[点睛]本题只给出了2个方程,但含有3个未知数,说明这些未知数肯定不能全部求解出来。上述三种解法从形式上看非常完美,但第一种解法找系数非常复杂,第二、三种解法计算量偏大,都不是考场上的最优解法。既然这些未知数是不确定的,我们不妨假设其中一个量为0,从而简化计算。因此,下面这种解法才是考场上的最佳有效方法。
[解四]由于A的系数最为复杂,我们令A=0:
。
【例2】(深圳2011—11)小刚买了3支钢笔、1个笔记本、2瓶墨水,花去35元钱,小强在同一家店买同样的5支钢笔,1个笔记本,3瓶墨水花去52元钱,则买1支钢笔、1个笔记本、1瓶墨水共需()元。
A.9
B.12
C.15
D.18
[解析]设钢笔、笔记本、墨水的价格分别为x、y、z元,由题意得:
,令x=0,解得,所以x+y+z=18(元)。
[点睛]同时,我们还可以假设y=0或者z=0,得到的最终结果肯定是一样的。
微博答疑实录—19
【例3】(浙江2012—50)某班级去超市采购体育用品时发现买4个篮球和2个排球共需560元,而买2个排球和4个足球则共需500元。问如果篮球、排球和足球各买1个,共需多少元?()
A.250元
B.255元
C.260元
D.265元
[解析]这里三种球的价格都不知道,但只给了我们两个条件,显然不可能把三个价格都确定,所以我们可以用“特值法”来求解。我们假设排球价格为0元,易知1个篮球需要140元,而1个足球需要125元,那么三个球各1个需要140+0+125=265(元)。
[点睛]我们还可以假设篮球价格是0元,那么排球价格为280元,足球价格为-15元,加起来仍然是265元。在这种方法中,我们即使得到了负数价格,也没有关系,直接计算并不影响结果。
【例4】(春季联考2013—43)一个班有50名学生,他们的名字都是由2个或3个字组成的。将他们平均分为两组之后,两组的学生名字字数之差为10。此时两组学生中名字字数为2的学生数量之差为()。
A.5
B.8
C.10
D.12
[解析]我们假设第一组25个人全部是3个字的名字,那么其名字字数为75,于是第二组名字字数应该为65,容易算得第二组应该是15个人名字为3个字、10个人名字为2个字,所以两组学生名字字数为2的学生数分别为0人、10人,相差为10。
[点睛]本题与上题,虽然没有列出来方程,但本质上仍然是不定方程(组)。本题两组人中名字字数为2的学生数都是未知的,但只给了一个条件“名字字数之差为10”,说明两个未知数都不能完全确定,于是我们选定任意一个特殊值,即可得到题目所求。
【例5】(江苏2013A—26)一项工程,甲、乙合作12天完成,乙、丙合作9天完成,丙、丁合作12天完成。如果甲、丁合作,则完成这项工程需要()天。
A.16
B.18
C.24
D.26
[解析]假设工作总量为36,则甲、乙、丙、丁的工作效率满足:甲+乙=3,乙+丙=4,丙+丁=3,三个方程包括四个未知数,我们可以令:甲=0,于是:乙=3,丙=1,丁=2,所以:甲+丁=2,甲、丁合作需要36÷2=18(天)。
[点睛]甲的数值到底是多少,这并不影响我们最终的结果,大家可以用其他值试试。
【例6】某工程,甲队单独做所需天数是乙、丙两队合作天数的a倍,乙队单独做所需天数是甲、丙两队合作天数的b倍,丙队单独做所需天数是甲、乙两队合作天数的c倍,则的值是()。
A.1
B.2
C.3
D.4
[解析]很明显,a、b、c的数值是不能确定的,我们完全可以考虑一种最特殊的情况:三个队工作效率相同,则容易得到:a=b=c=2,进而得到结果为1。
● 题型二:二元不定方程
核心提示
如果两个未知数只有一个方程关系(或者是方程组化成这种形式),这两个未知数是不能完全确定下来的。但如果这些未知数被限定在“正整数”范围内,我们便可以利用整数的倍数关系和大小范围进行代入试值,利用类似“枚举”的办法确定唯一满足题目要求的解。
上一题型“多元不定方程组”与本题型“二元不定方程”的区别在于:前者方程的具体解是不唯一、不确定的,但不论是哪种解,题目所求的数字是确定的;后者直接从方程来看解也是不确定的,但加上“正整数”类似的条件后,其解就唯一确定了。
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【例7】(广东2014—36)办公室工作人员使用红、蓝两种颜色的文件袋装29份相同的文件。每个红色文件袋可以装7份文件,每个蓝色文件袋可以装4份文件。要使每个文件袋都恰好装满,需要红色、蓝色文件袋的数量分别为()个。
A.1、6
B.2、4
C.3、2
D.4、1
[解析]假设红、蓝文件袋分别有x、y个,则:7x+4y=29,代入可知,只有第三项满足。
[点睛]如果条件允许的话,直接将选项代入,这是解答不定方程最好的办法。
【例8】(浙江2014—49)某班有56名学生,每人都参加了a、b、c、d、e五个兴趣班中的其中一个。已知有27人参加a兴趣班,参加b兴趣班的人数第二多,参加c、d兴趣班的人数相同,e兴趣班的参加人数最少,只有6人,问参加b兴趣班的学生有多少个?()
A.7个
B.8个
C.9个
D.10个
[解析]设参加b兴趣班的人数为x人,c、d兴趣班的人数为y人,则27+x+y+y+6=56,得到x+2y=23。x显然是奇数,排除B、D。代入A选项,x=7, y=8,不满足条件,也排除。
【例9】(吉林2014甲—54)某学校组织一次教工接力比赛,共准备了25件奖品分发给获得一、二、三等奖的职工,为设计获得各级奖励的人数,制定两种方案:若一等奖每人发5件,二等奖每人发3件,三等奖每人发2件,刚好发完奖品;若一等奖每人发6件,二等奖每人发3件,三等奖每人发1件,也刚好发完奖品,则获得二等奖的教工有多少人?()
A.6
B.5
C.4
D.3
[解析]假设一、二、三等奖的职工数依次为x、y、z人,则:
,代入选项,B、C、D项都不满足。
[点睛]本题关注二等奖y,所以消元一定要留下y。若消去x的话,也是一样的结果。
【例10】(山东2014—59)某公司有29名销售员,负责公司产品在120个超市的销售工作。每个销售员最少负责3个,最多负责6个超市。负责4个超市的人最多但少于一半,而负责4个超市和负责5个超市的人总共负责的超市数为75个。问负责3个超市的人比负责6个超市的人多几个?()
A.2
B.3
C.6
D.9
[解析]设负责3、4、5、6个超市的分别为a、b、c、d人,则:,负责4个超市的人数b最大,那么肯定超过平均数,最低为8,但又少于一半,说明最多是14,根据上面第三个方程得到:4b=5(15-c),说明b是5的倍数,那b只能取值为10,进而得到c=7。我们把b和c的值代回原来前两个方程,解得a=9, d=3,那么a-d=6。
【例11】(山东2013—54)某单位向希望工程捐款,其中部门领导每人捐50元,普通员工每人捐20元,该单位所有人员共捐款320元,已知该单位总人数超过10人,问该单位可能有几名部门领导?()
A.1
B.2
C.3
D.4
[解析]假设该部门领导人数为x,普通员工人数为y,根据题意有50x+20y=320,即5x+2y=32。结合奇偶特性,x应该是偶数,排除A、C项。若领导人数为4,普通员工人数为6,则单位总人数为10人,不符合题意。
【例12】(秋季联考2013—39)现有3个箱子,依次放入1、2、3个球,然后将3个箱子随机编号为甲、乙、丙,接着在甲、乙、丙3个箱子里分别放入其箱内球数的2、3、4倍,此时箱子里共有22个球。最终甲箱中的球比乙箱()。
A.多1个
B.少1个
C.多2个
D.少2个
[解析]设开始时,甲、乙、丙箱中分别有球x、y、z个,这三个数对应了1、2、3这三个数字,但顺序是不知道的,我们还知道这三个数字之和应该为6。根据题意:
。
很明显,y应该是偶数,所以y=2,从而算得x=3, z=1,最终甲箱比乙箱多1个球。
【例13】(国考2014—73)小王、小李、小张和小周4人共为某希望小学捐赠了25个书包,按照数量多少的顺序分别是小王、小李、小张、小周。已知小王捐赠的书包数量是小李和小张捐赠书包的数量之和;小李捐赠的书包数量是小张和小周捐赠的书包数量之和。问小王捐赠了多少个书包?()
A.9
B.10
C.11
D.12
[解析]设小周捐赠的书包数量为x,小张的为x+a,则可得数据如下:
结合题干求得四人捐赠的书包的总数:7x+4a=25。很明显,x为奇数,而且小于4。如果x=1,那么a不是整数,如果x=3,则a=1,满足条件,所以小王捐赠书包数为3x+2a=11(个)。
【例14】(北京2014—81)小张购买了2个苹果、3根香蕉、4个面包和5块蛋糕,共消费58元。如果四种商品的单价都是正整数且各不相同,则每块蛋糕的价格最高可能为多少元?()
A.5
B.6
C.7
D.8
[解析]假设四种食品的单价分别为x、y、z、w,那么2x+3y+4z+5w=58。结合选项,从最大的数字开始代入,如果w=8,那么2x+3y+4z=18,显然y必须是偶数,尝试y=2,那么2x+4z=12,即x+2z=6,所以x只能是偶数,但不能是2,容易发现x=4, z=1是完全满足题目条件的。
【例15】(秋季联考2013—31)射箭运动员进行训练,10支箭共打了93环,且每支箭的环数都不低于8环。问命中10环的箭数最多能比命中9环的多几支?()
A.2
B.3
C.4
D.5
[解析]设10环命中x支,9环命中y支,8环命中z支,则,消去z,可得2x+y=13,容易发现x最大值为6, y最小值为1,因此命中10环的箭数最多比命中9环的多5支。
[点睛]本题满足条件的解不止一组,但题目问的是“最多”。
【例16】(秋季联考2014—34)商店促销某种商品,一次购买不超过10件,每件5元;超过10件,超过部分每件3元。甲、乙两人分别购买此种商品,甲比乙多付19元,则甲、乙共买了多少件?()
A.22
B.21
C.20
D.19
[解析]假设甲比乙多买的商品中,有x件是5元/件,有y件是3元/件,那么:5x+3y=19,试值可知,只有x=2、y=3这一组解,所以乙应该是8件,甲为13件,总共21件。
第三节 不等式
一、题型评述
不等式是方程的一种延伸,方程研究等量关系,而不等式研究不等关系。不等关系是我们日常生活当中经常遇到的,通过不等关系,我们可以确定变量变化的范围及其最大最小值。
二、破题密钥
直接求解不等式,得出其范围,找到满足题目要求的数值。
三、例题精析
【例1】(浙江2014—47)对分数进行操作,每次分母加15,分子加7,问至少经过几次这样的操作能使得到的分数不小于15?()
A.46次
B.47次
C.48次
D.49次
[解析]设x次后满足条件,则:,所以最少48次。
【例2】(上海2013B—56)某县筹备县庆,园林部门决定利用现有的3490盆甲种花卉和2950盆乙种花卉搭配A、B两种园艺造型共50个摆放在迎宾大道两侧。已知搭配一个A种造型需甲种花卉80盆,乙种花卉40盆;搭配一个B种造型需甲种花卉50盆,乙种花卉90盆,则搭配方案共有()。
A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
[解析]假设A、B两种造型分别有x、(50-x)个,那么需要满足:
,很显然有3种方案。
【例3】(广州2013—32)某饼店一种成本为1.4元的点心卖2元一份,每天没卖完的点心会在晚上8点后半价促销,全部卖完。已知一个月30天中,平均有15天每天晚上8点前可卖出100份点心,而其余15天每天晚上8点前只能卖出60份。如果饼店每天做的点心数量相同,一个月能够获得的最大利润是()元。
A.1080
B.1200
C.1320
D.1440
[解析]由题可知,晚上8点之前每个点心盈利0.6元,8点之后每个点心亏本0.4元,所以可设每天做的点心数量为x份(60≤x≤100),那么利润可表示为:x×0.6×15+[60×0.6+(x-60)×(-0.4)]× 15=900+3x,可知x=100时,盈利最多,为1200元。
【例4】(浙江2014—60)一门课程的满分为100分,由个人报告成绩与小组报告成绩组成,其中个人报告成绩占70%,小组报告成绩占30%。已知小明的个人报告成绩与同一小组的小欣的个人报告成绩之比为7∶6,小明该门课程的成绩为91分,则小欣的成绩最低为多少分?()
A.78分
B.79分
C.81分
D.82分
[解析]因为个人报告成绩占70分,所以个人成绩在0—70分之间,而小组报告成绩在0—30分之间。假设两人的个人成绩分别为7x、6x(满足0≤x≤10),而小组成绩为y,那么小明的成绩为7x+y=91,而小欣的成绩应该为6x+y=(7x+y)-x=91-x≥91-10=81(分)。
【例5】(山东2014—63)某企业安排30名职工参加体检,其中男性职工的近视比例大于10%小于11%,女性职工的近视比例在20%—30%之间,问男性职工中不近视的人比女性职工中不近视的人多几人?()
A.4
B.6
C.7
D.9
[解析]设男职工m人,其中近视为a人,则:,当a=0或1时,m无正整数解;当a=2时,m=19;当a=3时,m=28或29; a≥4时,m超过总人数30了。m=28或29时,女性职工应该为2或1人,那么其近视比例不可能在20%—30%之间,所以唯一解为:a=2, m=19,那么女性职工人数为11人,近视比例在20%—30%之间,只能是3人。所以男性不近视有19-2=17(人),女性不近视有11-3=8(人),前者比后者多9人。
【例6】(四川2013—58)某单位志愿者团队在重阳节购买了一批牛奶,到“夕阳红”敬老院慰问孤寡老人。如果给每个老人分5盒,则剩下38盒;如果给每个老人分6盒,则最后一个老人不足5盒,但至少分得1盒,问该敬老院至少有多少名老人?()
A.39
B.40
C.41
D.43
[解析]设敬老院的老人人数为x,则,解得40≤x≤43,所以至少有40名老人。
【例7】(江苏2014A—34)甲、乙、丙三种盐水,浓度分别为5%、8%、9%,质量分别为60克、60克、47克,若用这三种盐水配置浓度为7%的盐水100克,则甲种盐水最多可用()。
A.49克
B.39克
C.35克
D.50克
[解析]设甲、乙、丙溶液质量分别取:0≤x≤60,0≤y≤60,0≤z≤47,则:
。
题目关心甲,所以我们保留x。如果消掉y,我们可以得到3x=100+z≤147,等号成立时,z=47, x=49,进而得到y=4,满足所有条件,所以甲最多可用49克。
如果我们保留x和y,消掉z,则:4x=200-y≤200,等号成立时,y=0, x=50,进而得到z=50,但z最大值只能为47,所以z只能取47,代入原方程可以得到x=49, y=4,满足所有条件,所以甲最多可用49克。
[点睛]当我们遇到两个方程、三个未知数,要求某个未知数的最大/小值的时候,我们有不同的消元方式,也许会得到不同的初步结果。但我们一定要代入原方程,看看我们得到的“最优点”是否满足所有条件。
【例8】(江苏2013B—94、浙江2012—47)已知,问X的整数部分是多少?()
A.180
B.181
C.182
D.183
[解析]我们通过不等式“放缩法”来确定X的整数部分:
;
。
很明显,X的整数部分是182。
第四节 盈亏与鸡兔同笼问题
一、题型评述
盈亏问题与鸡兔同笼问题是数学运算题中相对基础简单的题型,是考生必答必会的题型。
二、破题密钥
这两类问题是小学奥数当中的经典题型,利用一定的设计和思维,可以进行奇妙的解答。但是,实际考试的时候,“列方程,解方程”才是最准确、最高效的方法。
方程法相对有两个最大的优点:(1)不需要进行方法设计上的思考,只需要进行机械的、固化的程序化答题;(2)计算不容易出错。所以希望各位考生抛弃那些“华而不实”的“奇思妙想”,踏实地把方程法掌握。
三、例题精析
● 题型一:盈亏问题
【例1】(深圳2014—53)甲乙两人各有一堆苹果,如果甲拿12个给乙,那么两个人的苹果数就一样多;如果乙拿12个给甲,那么甲的苹果数就是乙的2倍。则甲、乙共有()个苹果。
A.120
B.144
C.148
D.154
[解析]设甲、乙分别有x、y个,则。
【例2】(春季联考2013—52)出租车队去机场接某会议的参会者,如果每车坐3名参会者,则需另外安排一辆大巴送走余下的50人;如每车坐4名参会者,则最后正好多出3辆空车。问该车队有多少辆出租车?()
A.50
B.55
C.60
D.62
[解析]假设有出租车x辆,一共y人,则:。
【例3】(天津2013—7)一群人坐车去旅游,如果每辆车坐22人,还剩5人没有坐车;如果每辆车坐26人,则空出15个座位。问每辆车坐25人,空出多少个座位?()
A.20
B.15
C.10
D.5
[解析]假设车有x辆,一共y人,则:。
● 题型二:鸡兔同笼问题
【例4】(北京2015—74)一扇玻璃门连门框玻璃共重80公斤,如果门框和玻璃的材质都不变但将玻璃厚度增加50%,重量将达到105公斤。则门框重多少公斤?()
A.20
B.25
C.30
D.35
[解析]假设门框、玻璃原重分别为x、y公斤,则:。
【例5】(上海2014B—69)小张投资6万元买了甲、乙两个股票,一段时间后股票上涨,甲股票涨了45%,乙股票涨了40%,小张看行情好就想再等等。没想到后来股票下跌,甲股票跌了20%,乙股票跌了10%,小张马上卖出所有股票,最终获利11000元(不计交易费用)。那么在这两个股票中,小张投入较多的股票投资了()元。
A.40000
B.42000
C.44000
D.46000
[解析]设甲、乙分别为x、y万元,则:。
【例6】(江苏2014A—37)甲、乙两种商品,其成本价共100元,如甲、乙商品分别按30%和20%的利润定价,并以定价的90%出售,全部售出后共获得利润14.3元,则甲商品的成本价是()。
A.55元
B.60元
C.70元
D.98元
[解析]设甲、乙成本分别为x、y元,则:。
【例7】(黑龙江2014—3)甲乙两村共有9600头牛,如果两村分别卖出自己村40%的牛,甲村再赠送120头牛给乙村,这时两村的牛数量相等,问甲村原有多少牛?()
A.5200
B.5400
C.5600
D.5000
[解析]设甲、乙分别原有x、y头牛,则:。
【例8】(山西、四川2014—59)某游乐园提供打折的团体门票。当团队人数低于50时,票价为10元/人;团队人数在51—100时,票价为8元/人;团队人数超过100时,票价为5元/人。某校甲班有50多人,乙班不足50人,如果以班为单位分别购买门票,两个班一共应付944元;如果两个班联合起来作为一个团体购票,一共要付530元。问乙班有多少人?()
A.46
B.47
C.48
D.49
[解析]因为530不是8的倍数,所以两个班加起来肯定超过100人了,并且总人数为:530÷5=106(人),假设两班分别有x、y人,则:。
【例9】(北京2015—80)某商店进了5件工艺品甲和4件工艺品乙,如将甲加价110%,乙加价90%出售,利润为302元;如将乙加价110%,甲加价90%出售,利润为298元。则甲的进价为每件多少元?()
A.14
B.32
C.35
D.62.5
[解析]设甲、乙成本分别为x、y元,则:。
【例10】(广州2014—33)吴老师到商店买篮球和足球共56个。篮球每个定价90元,足球每个定价80元。由于购买的数量较多,该商店老板就给吴老师八折优惠,结果吴老师付的钱比按定价买少付了960元,那么他买了()个篮球。
A.24
B.26
C.30
D.32
[解析]设购买篮球x个,足球y个,则:。
第五节 和差倍比问题
一、题型评述
和差倍比问题研究不同量之间的和、差、倍、比关系,这种题型也是数学运算试题中相对基础的题型,也是考生必答必会的题型,大家务必在速度和精度上多下工夫。
二、破题密钥
“列方程,解方程”,是最准确、高效的方法。
三、例题精析
【例1】(山西、四川2014—64)小明和小华计算甲、乙两个不同自然数的积(这两个自然数都比1大)。小明把较大的数字的个位数错看成了一个更大的数字,其计算结果为144,小华却把乘号看成了加号,其计算结果为28。问两个数的差为()。
A.16
B.12
C.8
D.4
[解析]这两个数字的和是28,如果知道两个数字的差,这两个数就直接求出来了。代入四个选项,求出对应的两个数字:[22,6]、[20,8]、[18,10]、[16,12],用144除以较小的数字,对应四组分别为24、18、14.4、12,显然只有第一组满足条件:24是22的个位数看错成一个更大的数字。
[点睛]实际上这两个数字的积肯定比144小,最后一步也可以这样判断。
核心提示
如果已知两个数的和与差,那么这两个数应该分别为这两个数和与差相加的一半、相减的一半。这个结论非常重要,方便我们口算很多题目。数学形式为:
【例2】(北京2015—75)某公司计划通过四周的市场活动为其官方微博拉升人气。第一周该公司微博的关注人数增加了300人,往后三周每周的关注人数增量都是上一周增量的两倍。活动结束时该公司微博的关注人数是活动之前的4倍。则该公司活动前微博的关注人数是多少?()
A.1200
B.1500
C.1800
D.2100
[解析]四周关注人数增量分别为300,600,1200,2400,设活动前关注人数为x,则:x+300+600+1200+2400=4x,解得x=1500。
【例3】(山东2014—51)加油站有150吨汽油和102吨柴油,每天销售12吨汽油和7吨柴油。问多少天后,剩下的柴油是剩下的汽油的3倍?()
A.9
B.10
C.11
D.12
[解析]设x天后满足条件,则:102-7x=3×(150-12x),得到x=12。
【例4】(江苏2014C—28)小王、小李和小周一共收藏了121本图画书,小王给小李和小周每人6本后,小王图画书的本数是小周的3倍,小李的2倍,则小周原有图画书的本数是()。
A.14
B.15
C.16
D.22
[解析]设小王给完小李和小周后,小周的数量为x,则小王为3x,小李为1.5x,则:x+3x+1.5x=5.5x=121,解得x=22,那么小周原有数量为:22-6=16(本)。
【例5】(浙江2014—55)用a、b、c三种不同型号的客车送一批会议代表到火车站,用6辆a型车,5趟可以送完;用5辆a型车和10辆b型车,3趟可以送完;用3辆b型车和8辆c型车,4趟可以送完。问先由3辆a型车和6辆b型车各送4趟,剩下的代表还要由2辆c型车送几趟?()
A.3趟
B.4趟
C.5趟
D.6趟
[解析]用a、b、c代表对应车型承载人数,令总人数为60,所求为T,则:
。
本章习题训练
[习题01](深圳2012—11)举办排球比赛,选男员工的和12名女员工,剩余男员工是剩余女员工的2倍,总员工人数156人,问:男员工有多少人?()
A.100
B.99
C.111
D.121
[习题02](贵州2012—33)某次英语考试,机械学院有210人报名,建筑学院有130人报名。已知两个学院缺考的人数相同,机械学院实际参加考试的人数是建筑学院实际参加考试人数的。问建筑学院缺考的人数是多少?()
A.2
B.4
C.9
D.12
[习题03](江苏2013C—29)一项工程,甲、乙合作16天完成,乙、丙合作12天完成,丙、丁合作16天完成,如果甲、丁合作完成这项工程需要多少天?()
A.21
B.24
C.26
D.27
[习题04](黑龙江2010—44)有四个数,其中每三个数的和分别是45,46,49,52,那么这四个数中最小的一个数是多少?()
A.12
B.18
C.36
D.45
[习题05](国考2012—76)超市将99个苹果装进两种包装盒,大包装盒每个装12个苹果,小包装盒每个装5个苹果,共用了十多个盒子刚好装完。问两种包装盒相差多少个?()
A.3
B.4
C.7
D.13
[习题06](春季联考2012—64)甲工人每小时可加工A零件3个或B零件6个,乙工人每小时可加工A零件2个或B零件7个。甲、乙两工人一天8小时共加工零件59个,甲、乙加工A零件分别用时为x小时、y小时,且x、y皆为整数,两名工人一天加工的零件总数相差()。
A.6个
B.7个
C.4个
D.5个
[习题07](秋季联考2013—32)某单位为业务技能大赛获奖职工发放奖金,一、二、三等奖每人奖金分别为800、700和500元。11名获一、二、三等奖的职工共获奖金6700元,问有多少人获得三等奖()。
A.3
B.4
C.5
D.6
[习题08](江苏2013C—26)甲、乙两种笔的单价分别为7元、3元,某小学用60元钱买这两种笔作为学科竞赛一、二等奖奖品。钱恰好用完,则这两种笔最多可买的支数是()。
A.12
B.13
C.16
D.18
[习题09](上海2012A—58)某单位举行“庆祝建党90周年”知识抢答赛,总共50道抢答题。比赛规定:答对1题得3分,答错1题扣1分,不抢答得0分。小军在比赛中抢答了20道题,要使最后得分不少于50分,则小军至少要答对()道题。
A.16
B.17
C.18
D.19
[习题10](春季联考2011—42)某单位招待所有若干间房间,现要安排一支考察队的队员住宿,若每间住3人,则有2人无房可住;若每间住4人,则有一间房间不空也不满,则该招待所的房间最多有()。
A.5间
B.4间
C.6间
D.7间
[习题11](北京2012—78)一本书有100多页,小赵每天看6页,第31天看完,小张每天看7页,第26天看完。小周每天看2页,问第几天可以看完?()
A.90
B.91
C.92
D.89
[习题12](新疆兵团2013—52)某地实行分时电价政策,平时执行基础电价,每度电0.5元;高峰时段基础电价上浮60%;低谷时段按基础电价下调60%。某户居民某月用电恰好100度,应付电费38元。问该月该用户在低谷时段至少用电多少度?()
A.40
B.50
C.60
D.70
[习题13](江苏2013B—86)用一根绳子测量一口枯井的深度,如果绳子对折去量就多出4米,三折去量就多出1米,则该井的深度是()。
A.6米
B.5米
C.4米
D.3米
[习题14](广州2013—36)用混凝土铺设一条宽度为20米的马路,每两包水泥可以制造1立方米混凝土。使用现有的水泥,如果按照20厘米的混凝土厚度铺设马路,工程完成后剩余4600包水泥;如果按照50厘米的混凝土厚度铺设马路,就还缺5000包水泥。则这条马路长()米。
A.800
B.850
C.920
D.1000
[习题15](广州2012—74)某单位组织员工外出活动,所有员工刚好坐满10辆客车。已知大客车每辆坐50人,小客车每辆坐30人,大客车比小客车一共多坐了260人。则大客车有()辆。
A.3
B.4
C.6
D.7
[习题16](重庆2013—100)农场有大型和小型联合收割机7台,一台大型收割机每小时能收割14亩麦田,一台小型收割机每小时能收割10亩麦田,周一至周五两种收割机都工作8小时,周六和周日只有小型收割机每天工作4小时,正好一个星期内将全部3520亩麦田收割完毕,问该农场有小型收割机多少台?()
A.3
B.4
C.5
D.6
[习题17](河北2013—47)小伟参加英语考试,共50道题,满分为100分,得60分算及格。试卷评分标准为做对一道加2分,做错一道倒扣2分,结果小伟做完了全部试题但没及格。他发现,如果他少做错两道题就刚好及格了。问小伟做对了几道题?()
A.32
B.34
C.36
D.38
[习题18](北京2013—71)某工厂的两个车间共有120名工人,每名工人每天生产15件设备。如果将乙车间工人的调到甲车间,则甲车间每天生产的设备数将比乙车间多120件。问原来乙车间比甲车间多多少人?()
A.12
B.24
C.36
D.48
[习题19](广东2012—13)某公司举办年终晚宴,每桌安排7名普通员工与3名管理人员,到最后2桌时,由于管理人员安排完,便全部安排了普通员工,结果还差2名人才能刚好坐满,已知该公司普通员工人数是管理人员的3倍,则该公司有管理人员()人。
A.24
B.27
C.33
D.36
[习题20](上海2013A—56)农民刘大伯在某处工作,约定一年的报酬是8600元现金和一头牛。他从1月干到8月底因故离开时获得报酬3800元现金和一头牛,则这头牛的价格是()。
A.4600元
B.5800元
C.6000元
D.6500元
[习题21](春季联考2013—53)某单位今年一月份购买5包A4纸、6包B5纸,购买A4纸的钱比B5纸少5元;第一季度该单位共购买A4纸15包,B5纸12包,共花费510元;那么每包B5纸的价格比A4纸便宜()。
A.1.5元
B.2.0元
C.2.5元
D.3.0元
[习题22](秋季联考2013—41)A、B、C三辆卡车一起运输1次,正好能运完一集装箱的某种货物。现三辆卡车一起执行该种货物共40集装箱的运输任务,A运7次、B运5次、C运4次,正好运完5集装箱的量。此时C车休息,而A、B车各运了21次,又完成了12集装箱的量。问如果此后换为A、C两车同时运输,至少还需要各运多少次才能运完剩余的该种货物?()
A.30
B.32
C.34
D.36
[习题23](贵州2012—42)甲、乙、丙三人同乘飞机,飞机上每名乘客超过免费携带重量的行李按照单位重量计算费用。甲、乙二人未携带行李,而丙的行李重150公斤,需另付行李费500元。如果甲、乙、丙三人各携带50公斤行李,则三人共只需支付250元行李费。问每名乘客可以免费携带多少公斤的行李?()
A.20
B.25
C.30
D.35
[习题24](江苏2012B—91、C—33)为响应当今我国社会主义文化大发展大繁荣的号召,某小区准备为小区内每位老人准备40元文化基金,同时为每位儿童准备60元文化基金,已知该小区老人比小孩多100人,文化基金一共14000元,该小区老人与小孩共有多少人?()
A.300
B.320
C.360
D.480
本章习题训练详解
[习题01]B [简析]假设男员工人数为11x,则剩余男员工为10x,剩余女员工人数为5x,进而可以得到11x+5x+12=156,计算可得11x=99。
[习题02]A [简析]设建筑学院参加考试人数为8x人,则机械学院的参考人数为13x人,根据题意,130-8x=210-13x,解得x=16,则130-8x=2。
[习题03]B [简析]假设总量为48,甲、乙、丙、丁工作效率分别为x、y、z、w,则:
。
题目关心的是甲和丁的工作效率之和,也就是x+w,我们需要想办法消去y和z,第一式加上第三式再减去第二式,得到:x+w=2,所以甲、丁合作需要48÷2=24(天)。
[习题04]A [简析]假设四个数分别为x、y、z、w,那么:
。
[习题05]D [简析]设用大盒x个,小盒y个,则12x+5y=99,试值法可得到两组解:x=7、y=3或x=2、y=15,第一组解不满足“十多个盒子”的条件,排除,所以相差13个。
[习题06]B [简析]两人加工的零件之和应该为:59=3x+6(8-x)+2y+7(8-y),即3x+5y=45。可以看出,x是5的倍数,并且介于0和8之间,所以x=0或者x=5,而当x=0时,y=9,超过了8,排除。所以x=5, y=6,易知两人分别加工33、26个,相差7个。
[习题07]D [简析]假设一、二、三等奖人数分别为x、y、z,则:
,
消去y,可得x=2z-10,因为x肯定是正整数,代入可排除A、B、C三项。
[习题08]C [简析]设购买甲、乙两种笔的数量分别为x, y,则7x+3y=60。总费用一定,要使得购买总数尽可能多,即甲种笔要尽量少。根据等式,x是3的倍数,即最小为3,那么y=13,总支数是16。
[习题09]C [简析]设答对x道,则答错20-x道,根据题意:3x-1×(20-x)≥50,解得x≥17.5,因此至少答对18道。
[习题10]A [简析]假设一共有N间房间,那么总共有3N+2人,再假设每间住4人后,最后一间房还剩x个空位,那么:1≤x≤3,则有:3N+2=4N-x,得到:N=x+2,所以3≤N≤5。
[习题11]B [简析]假设这本书一共有x页,从小赵可知:6×30+1≤x≤6×31;从小张可知:7× 25+1≤x≤7×26。解得:181≤x≤182,很明显,如果每天看2页,一定是91天看完。
[习题12]A [简析]容易算得高峰、平时、低谷电价分别为0.8元、0.5元、0.2元。假设低谷电为x度,高峰电为y度,那么基础电应该为100-x-y度,于是:0.8×y+0.5×(100-x-y)+0.2×x=38,得到x=y+40≥40。
[习题13]B [简析]假设绳子长x米,井深y米,则:。
[习题14]A [简析]设马路长x米,水泥y包:。
[习题15]D [简析]设大、小客车分别为x、y辆,则:。
[习题16]C [简析]假设大、小收割机分别有x、y台,则:
[习题17]D [简析]设做正确、错误分别为x、y题,则:。
[习题18]D [简析]假设甲、乙分别有x、y人,则:
。
[习题19]B [简析]假设之前既有普通员工又有管理人员的一共坐了x桌,那么管理人员共有3x人,普通员工有7x+18人,所以3×3x=7x+18,解得x=9,管理人员有27人。
[习题20]B [简析]假设大伯每月的报酬为x元,牛的价格为y元,则:
。
[习题21]C [简析]假设A4、B5纸单价分别为x, y元,则:
。
[习题22]D [简析]假设三车工作效率分别为x、y、z,则:,此后还剩下40-5-12=23(箱), A、C还需要。
[习题23]C [简析]设每名乘客免费携带x公斤的行李,每公斤超重行李收y元,则:
。
[习题24]A [简析]假设这个小区有小孩n人,那么:40×(n+100)+60×n=14000⇒n=100,所以老人有200人,总共300人。
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