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在数学问题的求解过程中,有时对一些未知量只需设出,而不必求出其值,我们称这种方法为设而不求法.利用设而不求法解某些应用题,往往具有事半功倍之效,现举例说明.
一、部分未知量设而不求
例1江堤边一洼地发生了管涌,江水不断地涌出,假定每分钟涌出的水量相等,若用2台抽水机抽水,40分钟可抽完;若用4台抽水机抽水,16分钟可抽完;若要在10分钟内抽完水,则至少需要抽水机台.
解:设开始抽水前已有水量为a,管涌每分钟的涌水量为b,每台抽水机每分钟的抽水量为c,并设x台抽水机抽完水需t分钟,则有,
2×40c=a+40b①4×16c=a+16b②xtc=a+tb③t≤10 ④
①÷②,得a=80b⑤
将⑤代入②得c=b ⑥
把⑤、⑥代入③得t=⑦
把⑦代入④得≥10,
解得:x≥6.
所以,若要在10分钟内抽完水,至少需抽水机6台.
例2某一次考试共需做20道小题,做对一道得8分,做错一道扣5分,不做得0分,某学生共得13分,那么这个学生没做的有道小题.
解:设该生做对x道题,做错y道题,没做的题有z道,则x+y+z=208x-5y=13,
所以,8(x+y)=8x+8y=(13+5y)+8y=13(y+1),
即:8(x+y)=13(y+1),
因为13与8互质,所以,13整除(x+y),
又因为0<x+y≤20,
因此,这个学生没做的题有7道.
二、全部未知量设而不求
例3有大小两种货车,2辆大车与3辆小车一次可运货15.5吨,5辆大车与6辆小车一次可运货35吨,求3辆大车与5辆小车一次可运货多少吨?
解:设一辆大车与一辆小车一次可分别运货x吨、y吨,根据题意得:
2x+3y=15.5 ①5x+6y=35②
①×7-② 得9x+15y=73.5③
③÷3得3x+5y=24.5,
即,3辆大车与5辆小车可运货24.5吨.
例4某校购买5种教具A1、A2、A3、A4、A5的件数和用钱总数可列成下表:
那么,购买每种教具各一件共需元.
解:设购买教具A1、A2、A3、A4、A5各一件各需x1、x2、x3、x4、x5元,则有,
x1+3x2+4x3+5x4+6x5=1999 ①x1+5x2+7x3+9x4+11x5=2984 ②
①×2-②,得x1+x2+x3+x4+x5=1014,
因此,购买每种教具各一件共需1014元.