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§4.2应用题
4.2.1★小倩和小玲每人都有若干面值为整数元的人民币,小倩对小玲说:“你若给我2元,我的钱数将是你的倍,”小玲对小倩说:“你若给我元,我的钱数将是你的2倍.”其中为正整数.求的可能值的个数.
解析设小倩、小玲分别所拥有的钱数为元、元,、为非负整数.于是由题设可得
消去得,
.
所以,3,5,15,得,5,6,11,从而分别为8、3、2、1,分别为14、7、6、7.
4.2.2★甲、乙两人从相距120千米的两地同时相对而行,6小时后相遇.如果甲、乙每人各多行2千米,那么相遇地点距前一次相遇的地点3千米,求原来甲、乙的速度.
解析设原来甲、乙的速度分别为千米/时,千米/时,则有
.
如果甲、乙每人各多行2千米,则有
,
解得或
所以,甲、乙原来的速度分别是13(千米/时)、7(千米/时);或者7(千米/时)、13(千米/时).
4.2.3★长90米的列车速度是每小时54千米,它追上并超过长50米的列车用了14秒,如果这两列火车相向而行,从相遇到完全离开要用多少时间?
解析 两列火车的追及问题中,(车速车速2)追及时间两列火车的长度之和.丙列火车的相向
相遇问题中,(车速车速2)相遇时间两列火车的长度之和.
设长90米的列车速度为(米/秒),长50米的列车速度为(米/秒).
对于追及,则有,解得(米/秒).
所以,两列火车相向而行从相遇至完全离开时所用时间为(秒).
评注对于火车行程问题,首先将火车的运动情况分析清楚,再运用一些常用的数量关系式来求解即可.
4.2.4★火车通过长82米的铁桥用了22秒,如果它的速度加快1倍,通过162米长的铁桥就只用了
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16秒,求这列火车原来的速度和它的长度.
解析设这列火车原来的速度为米/秒,它的长度为米.则依题意有
解得.即这列火车原来的速度为8米/秒,它的长度为94米.
4.2.5★某人骑自行车从地到地,途中都是上坡或下坡路,他以每小时12千米的速度下坡,以
每小时4千米的速度上坡.从地到地用了50分钟,从地返回地用了小时.求、两地相距多少千米?
解析设从地到地,上坡路有千米,下坡路有千米,则
解得(千米).
所以,、两地相距7千米.
4.2.6★★甲、乙二人骑车在400米环形跑道上进行万米比赛.同时出发后,乙速大于甲速,在第15分钟时甲加快速度,在第18分钟时甲追上乙并开始超过乙,在第23分钟时,甲再次追上乙,而在第23分50秒时,甲到达终点,那么乙到达终点时所用的时间是多少分钟?
解析设出发时甲的速度为米/分,乙的速度为米/分,第15分钟甲加速后的速度为米/分,依题意得
解得,,.
所以,乙到达终点的时间为(分).
4.2.7★★甲、乙两人在圆形跑道上从同一地点出发,按相反方向跑步.甲速每秒6米,乙速每秒7米,直到它们第一次又在处相遇之前,在途中共相遇多少次?
解析假设跑道长为,甲、乙第一次又在处相遇时所用时间为,甲、乙相遇一次,则跑过的路程为一圈即.
设甲、乙第一次又在点相遇时共跑了圈,则甲、乙两人第一次又在点相遇所跑过的路程为,即
.
甲、乙第一次又在处相遇时,乙比甲多跑了一圈,
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,
解得,则途中相遇次数为(次).
即他们第一次又在点相遇之前,在途中共相遇12次.
评注因为每圈相遇一次,最后一圈相遇点,故为次(起始点不算在内)
4.2.8★★某船往返于甲、乙两港之间,顺水而下需用8小时,逆水而上需要12小时,由于暴雨后水速增加,该船顺水而行是逆水而行所花时间的,那么逆水而行需几小时?
解析 设甲、乙两港之间距离为,该船在静水中的速度为千米/时,水速为千米/时,水速增加后为千米/时.
依题意得
解得
,,.
所以水速增加后,该船逆水而行所需时间为
(小时).
评注 解流水问题只要抓住基本公式:顺水速度船速水速,逆水速度船速水速,则很多该类型
题目都可以通过列方程组迎刃而解,上下坡问题跟流水问题也有类似之处.
4.2.9★★★甲、乙两人同时从圆形跑道上同一点出发,沿顺时针方向跑步,甲的速度比乙快,过了一段时间,甲第一次从背后追上乙,这时甲立即背转身子,以原来的速度沿逆时针方向跑去,当两人再次相遇时,乙恰好跪了4圈,试问甲的速度是乙的几倍?
解析 本题是甲、乙两人跑圆圈,先同向,后反向.就问题的实质来说,跑圆圈和跑直线的思考方法相同.如果设甲的速度为,乙的速度为,跑道一圈的长为.则有,乙跑4圈的速度是,距离为.再设乙跑4圈所用的时间为,于是.
所以,问题转化为如何根据已知条件列出关于、、的表示时间的关系式就可以了.
设甲的速度为,乙的速度为,跑道一圈的长为,那么有
.
由于,所以原方程可化为
,
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即.
本题要求的是甲的速度是乙的多少倍,所以,我们只需求出为某一常数即可.于是,方程可化为
,
解得
,或(舍去).
所以,甲的速度是乙的倍.
评注 本题中是多设的未知数,它对于列方程来说起到了桥梁作用,使列方程变得思路简单,易于理
解,在方程列出后,直接相约(或相消),又立即去掉了多设的未知数.这种方法称为设辅助元法.
4.2.10★★小王沿街匀速行走,发现每隔6分钟从背后驶过一辆18路公交车,每隔3分钟迎面驶来一辆18路公交车.假设每辆18路公交车行驶速度相同,而且18路公交车总站每隔固定时间发一辆车,
问:发车间隔的时间是多少分钟?
解析 设18路公交车的速度是米/分,小王行走的速度是米/分,同向行驶的相邻两车的间距为
米.
每隔6分钟从背后开过一辆18路公交车,则
.①
每隔3分钟从迎面驶来一辆18路公交车,则
.②
由①,②可得,所以.
即18路公交车息站发车间隔的时间是4分钟.
4.2.11★★两地相距120千米,已知人的步行速度是每小时5千米,摩托车的行驶速度是每小时
50千米,摩托车后座可带一人.问有三人并配备一辆摩托车从地到地最少需要多少小时?(保留1位小数)
解析 记此三人为甲、乙和丙,甲开摩托车后座带乙人,三人同时出发,甲和乙到地所用时间设为小时,并且放下乙,乙继续步行,到达地所用时间设为小时,而甲马上折返,在地遇到丙后,携带丙乘摩托车驶向地,为了与乙同时到达地,和应当满足如下方程:
①甲和乙到达地时,丙到达地(见下图)步行的路程是千米;
②之间的距离是千米;
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③甲折返与丙在地相遇所用时间是小时;
④丙步行到地,所用时间是小时;从地乘摩托车到所用时间是
小时;而乙乘摩托车到地,所用时间是小时;从地步行到达地所用时
间是小时.
从上述分析,可以列出二元一次方程组
解得,.
所以,有三人并配备一辆摩托车从地到地最少需要小时.
4.2.12★★一工人在定期内要制造出一定数量的同样零件,若他每天多做10个,则提前天完成,
若他每天少做5个,则要误期3天.问他要做多少个零件?比定期是多少天?
解析 设这个工人要做个零件,定期为天,则他每天做个零件.根据题目条件,若他每天多做10个,则可减少天工期.所以,同理,可列另一个方程.即可得方程组
解得
所以,工人要做1350个零件,此定期为27天.
4.2.13★★某项工程,如果由甲、乙两队承包,天完成,需付180000元;由乙、丙两队承包,天完成,需付150000元;由甲、丙两队承包,天完成,需付160000元.现在工程由一个队单独承包,在保证一周完成的前提下,哪个队承包费用最少?
解析 设甲、乙、丙单独承包各需、、天完成,则
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解得
再设甲、乙、丙单独工作一天,各需付、、元,则
解得
于是,由甲队单独承包,费用是
(元).
由乙队单独承包,费用是
(元).
而丙队不能在一周内完成.所以由乙队承包费用最少.
4.2.14★★已知甲、乙、丙三人,甲单独做这件工作所用时间是乙、丙两人合作做这件工作所用时间的倍,乙单独做这件工作所用时间是甲、丙两人合作做这件工作所用时间的倍,求丙单独工作所用时间是甲、乙两人合作做这件工作所用时间的几倍.
解析 甲、乙、丙独立完成这一工作分别需、、天,再设整个工程是1.于是,乙单独做一天完成的工作量是,丙是,这样乙、丙合做一天完成的工作量是,那么乙、丙合作这项工作所用的时间应是天,依题意有
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解得
所以
故丙独立完成这一工作需要的时间是甲、乙两人合作完成同一工作所需的时间的倍.
.
4.2.15★★某商店经销一种商品,由于进货价降低了,使得利润率提高了,那么原来经销这种商品的利润率是多少?
解析 本题虽然题干很短,但牵涉到的商业方面的概念及公式还是很丰富的.这里,写出几个与利润有
关的“盈亏”公式:
(1)利润售出价进货价;
(2)利润率;
(3)进货价.
本题涉及两种情况,可设原进价为元,销售价为元,并表示出按原价销售的利润率和按新价销
售的利润率,再根据两者之间的关系,得出与的数量关系,最后代入求值.
设原进货价为元,销售价为元,由公式(2)有
按原价销售的利润率为:;
按新价销售的利润率为:.
依题意列方程
.
解方程得.
因此,原来经销这种商品的利润率
.
评注 随着市场经济体制的建立,有关营销类应用问题已屡见不鲜,对这类问题,学生首先要了解一些
日常的基本常识和有关名词,如进货、售出价、利润、利润率、盈利、亏本等,同时要掌握好基本关系公式,巧妙地建立关系式.
4.2.16★★现有一块黄铜和一块青铜的混合物,其中含有的铜,的锌和的锡.已知青铜含的铜,的锌和的锡,而黄铜是铜和锌的合金.求黄铜含有铜和锌之比.
解析 设黄铜中含铜,则含锌.黄铜和青铜的混合物中含黄铜,青铜.则
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由①,得,③
由②,得,④
由③、④,得.
所以,黄铜含有铜和锌之比是.
4.2.17★★李明、张斌、王钢三人去文具店买练习本、圆珠笔和橡皮,李明买了4本练习本、一支圆珠笔和10块橡皮,共付了11元,张斌买了3本练习本、一支圆珠笔和7块橡皮,共付了8.9元,王钢买了一本练习本、一支圆珠笔和一块橡皮共付了多少钱?
解析 设、、分别表示1本练习本、1支圆珠笔和1块橡皮的价钱(以角为单位),得方程组
这是一个三个未知数二个方程的不定方裎,想从中求出、、是很难的,但问题是要我们求的值,故②①得
.
因此,王钢买1本练习本,1支圆珠笔和1块橡皮共付了4.7元.
4.2.18★★学校用一笔钱买奖品,若以一支钢笔和2本日记本为一份奖品,则可买60份奖品;若以1支钢笔和3本日记本为一份奖品,则可买50份奖品,问这笔钱全部用来买钢笔或日记本,可买多少?
解析 由于这笔钱是未知的,若直接依题目要求去设未知数,则不易列方程.故像这类题目必需间接设
元.设钢笔元/支,日记本元/本,则这笔钱可表示为:或.
所以.
得.
于是,这笔钱全用于买钢笔,可买
(支);
这笔钱全用于买日记本,可买
(本).
4.2.19★★甲、乙、丙三人共解出100道数学题,每人都解出了其中的60道题,将其中只有1人解出的题叫做难题,3人都解出的题叫做容易题,试问:难题多还是容易题多?(多的比少的)多几道题?
解析设有道难题,道容易题,中等的(两人解出的)题为道,则由题意可得方程组:
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①②,得
.
所以,难题多,难题比容易题多20道.
4.2.20★现有甲、乙、丙三种货物,若购买甲3件,乙7件,丙1件共需315元;若购买甲4件,
乙10件,丙1件共需420元,问要购买甲、乙、丙各一件共需多少元?
解析 设甲、乙、丙三种货物每件分别为元、元、元.依题意,得
①②,得
.
所以,购买甲、乙、丙各一件共需105元.
4.2.21★★甲、乙、丙、丁四人,每三个人的平均年龄加上余下一人的年龄分别为29、23、21和17,这四人中最大年龄与最小年龄的差是多少?
解析 设四个人的年龄分别为、、、,根据题意有
由上述四式可知
比较⑤、⑥、⑦、⑧知,最大,最小,⑤⑧得.
所以,即这四个人中最大年龄与最小年龄的差为18.
4.2.22★★★现在父母年龄的和是子女年龄和的6倍;2年前,父母年龄和是子女年龄和的10倍;6年后,父母年龄的和是子女年龄和的3倍,问共有多少子女?
解析 设现在父母年龄之和为岁,子女年龄之和为岁,子女共有人,由题意得
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① 代入②、③,得
②
两式相减,得,所以,子女共有3人.
4.2.23★★★★一次数学竞赛出了、、三道题目,25个学生每人至少能解出一道题目.在这些不能解的学生中,能解的人数等于能解的二倍;在能解的学生中,至少还能解别的一题的人数比不能解别的题目的人数少一个.如果正好能解一道题目的学生中,有一半不能解.问有多少学生正好能解出这道题目?
解析 由题意可知,本题涉及的量很多,如果采用直接成间接设元都很难列出方程,因此我们可以采用
设辅助未知数,以此作为桥梁建立等量关系,列出方程.最后,消去辅助未知数,从而获得所要的答案.
设,,分别表示正好能解,与,与与的学生人数,则依题意可得
其中,.,,,,都是非负数.
由①和③,得
,⑤
而②可写成 ,⑥
而④可写成⑦
由⑤、⑥、⑦得,即
.⑧
代入⑥,得.⑨
因为,,所以由⑧和⑨分别得
,.
但是是整数,所以.
所以,有6个学生正好能解出这道题目.
§4.3含绝对值的方程组
4.3.1★方程组的解的个数为( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
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解析若,则于是,这不可能.
若,则于是,解得,进而求得.
所以,原方程组的解为(,)(,9),只有1个解.故选A.
4.3.2★如果和是非零实数,使得和,那么等于( ).
A.3 B. C. D.
解析 将代入,得.
(1)当时,,方程,无实根;
(2)当时,,得方程,,解得,正根舍去,从而.
于是.
故.
因此,结论(D)是正确的.
4.2.3★★解方程组
解析 由①得
.
因为,所以,所以③
把③代入②,得
,
即.把代入①,得
,
即,于是.
由时,得.
故原方程组的解为
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4.3.4★★解方程组
解析 由①得或.即或.
可得方程组(①)或(②)
解方程组(①):由,解得或,再代入,得方程组
(①)的解或
解方程组(②)得或
综上所述,原方程组的解为
4.3.5★★求方程组在实数范围内解的组数.
解析 设.,则原方程组可化为
两式相减并化为
,
则或.
由此可得
由第一个方程组解得
(,)(0,0),(4,4);
由第二个方程组解得
(,)(,),(,).
由(,)的第一组解推得(,)(0,0);其他三组解每组可推得(,)的4组解.所以,原方程组共有13组不同的实数解.
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4.3.6★★★解方程组:
这里、、、是已知的两两不同的实数.
解析因为、、、是两两不同的实数,又方程组中交换下标、的位置方程组不变,所以可先设.此时方程组可写成
①②,得
.
②③,得
.
③④,得
.
由于、、、两两不同,所以
⑤⑦,得代入⑥式,得.更由⑤式,得,.故
.
将代入①式,得.
所以在的条件下,已知方程组的解为,.
在一般情况下,设,这里、、、是1、2、3、4的一个排列,则方程组的解是
,.
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