内容正文:
专题11 一元一次方程的设元技巧
类型一 直接设元法
所谓直接设立未知数的方法,就是题目里要求什么,就设什么是未知数。采用直接设立未知数,可使分析条件更简便,组织方程更简单,容易得到方程,这种方法的优点是容易选取未知数,而且通过解方程可以直接得到应用题的解。
【例1】(2023秋•秦都区期末)甲、乙两个仓库的货物质量之比是3:5,从甲仓库运出2吨货物给乙仓库后,甲、乙两仓库货物的质量比是1:2,甲仓库原来的货物质量为( )
A.18吨 B.20吨 C.22吨 D.24吨
【变式训练】
1.(2025秋•孟村县期末)我市某校组织爱心捐书活动,准备将一批捐赠的书打包寄往贫困地区,其中每包书的数目相等.第一次他们领来这批书的,结果打了16个包还多40本;第二次他们把剩下的书全部取来,连同第一次打包剩下的书一起,刚好又打了9个包,那么这批书共有( )
A.600本 B.900本 C.1200本 D.1500本
2.(2024春•内乡县期末)《孙子算经》是我国古代重要的数学著作,成书大约在四五世纪.书中著名的“雉(鸡)兔同笼”问题是“今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各几何?”,此问题中鸡有 只.
3.(2024•凤翔区一模)随着经济复苏,旅游业也越来越火,某工厂接到一批兵马俑纪念品的生产任务,景点要求6天内完成.若工厂安排10位工人生产,则6天后剩余1200套兵马俑纪念品未生产;若安排15位工人生产,则恰好提前一天完成生产任务.每位工人每天可以生产多少套兵马俑纪念品?
类型二 间接设元法
所谓间接设立未知数的方法,是指不设题目里所要求的量为未知数,而设与之有关的其它未知量为未知数的方法。有些题目利用直接设立未知数的方法分析条件或建立方程比较困难,这时就往往需要设立间接未知数。一般地,当题目中涉及的几个量之间存在某等量关系或某比例关系时,可考虑设立间接未知数。其优点是列方程和解方程的过程都比较容易。
【例2】有一个两位数,十位上的数字比个位上的数字大5,并且这个两位数比它的两个数位上的数字之和的8倍还要大5,求这个两位数.
【变式训练】
1.(2025春•大足区月考)一个三位数,各位上的数字之和为10,百位上的数字比十位上的数字大1,若把百位上的数字与个位上的数字对调,所得的新数比原数的3倍多61,则原来的三位数是 .
2.(2025春•南通期中)一个两位数,十位上的数字与个位上数字和是9,将十位上的数字与个位上的数字对调,得到的新数比原数的2倍少9,求原来的两位数.
3.(2023秋•安陆市期末)如图由7个大小相同的小长方形围成一个大长方形,已知每个小长方形周长为28厘米,则这个大长方形的面积为 平方厘米.
4.(2024秋•江陵县期末)一架飞机在A,B两城市之间飞行,风速为20km/h,顺风飞行需要8h,逆风飞行需要8.5h.求无风时飞机的飞行速度和A,B两城市之间的航程.
类型三 整体设元法
“部分设元”与“整体设元”转换:当整体设元有困难时,可以考虑设其一部分为未知数,反之,当设其一部分为未知数亦然有困难时,可以考虑整体设元,如:数字问题。
【例3】一个五位数,个位上为4,这个五位数加上6120后所得的新五位数的万位、千位、百位、十位、个位上的数恰巧分别为原五位数的个位、万位、千位、百位、十位上的数,试求原五位数.
类型四 辅助设元法
所谓设立辅助未知数就是在选取未知数时,为了分析条件更方便,列方程更容易,找一个或几个与已知量和未知量关系都比较密切的量,作为辅助未知数。进而辅助分析问题建立方程。在解题过程中,并不需要求出这些辅助未知数,这种“设而不求”的方法,有时也称参数法,是一种十分重要的方法。一般地,当应用题中涉及的量较多,且各个量之间的关系又不明显,很难直接找到所求未知量和已知量之间的关系式时,可考虑设立辅助未知数。
【例4】某商品月末的进货价比月初的进货价降了8%,而销售价不变,这样,利润率月末比月初高10%,则月初的利润率是( )
A.10% B.15% C.20% D.25%
【变式训练】
1.有甲、乙两人,甲在汽车上碰见乙正往相反的方向走去1min后,甲下车去追赶乙.若甲的速度是乙的速度的2倍,但比汽车的速度慢4/5,则自甲下车后追上乙所用的时间为 min.
2.某公司只生产普通汽车和新能源汽车,该公司在去年的汽车产量中,新能源汽车占总产量的10%,今年由于国家能源政策的导向和油价上涨的影响,计划将普通汽车的产量减少10%.为保持总产量与去年相等,则今年新能源汽车的产量应增加的百分数是多少?
3.(2024秋•宁德期末)如图,已知A、B两地相距6千米,甲骑自行车从A地出发前往C地,同时乙从B地出发步行前往C地.
(1)已知甲的速度为16千米/小时,乙的速度为4千米小时,求两人出发几小时后甲追上乙?
(2)甲追上乙后,两人都提高了速度,但甲比乙每小时仍然多行12千米,甲到达C地后立即返回,两人在B、C两地的中点处相遇,此时离甲追上乙又经过了2小时,求A、C两地相距多少千米?
4.(2024秋•道里区期末)背景问题:
(1)2025年第九届亚洲冬季运动会即将在哈尔滨举行,组委会想把运动员从住地送往比赛场地,先走120千米的上坡路,再走80千米的下坡路就到达了比赛场地,上坡时的速度每小时50千米,下坡时的速度每小时80千米,运动员比赛需要2小时,比赛完立即返回住地(上坡和下坡往返都是匀速运动,去往赛场和返回住地都是同样路线,上下车用时及其它损耗时间忽略不计),问运动员从住地到返回住地一共用多长时间?
类比问题:
(2)哈尔滨冰雪大世界举世闻名,小明全家准备从外地到哈市旅游,两地间平路占,两地间上坡路程与下坡路程的比是2:3,一辆汽车从外地到哈市共行5小时,这辆车上坡速度比平路慢20%,下坡速度比平路快20%(平路、上坡和下坡往返都是匀速运动,去往哈市和返回外地都是同样路线,上下车用时及其它损耗时间忽略不计),照这样计算,这辆汽车从哈市返回外地要用多长时间?
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专题11 一元一次方程的设元技巧
类型一 直接设元法
所谓直接设立未知数的方法,就是题目里要求什么,就设什么是未知数。采用直接设立未知数,可使分析条件更简便,组织方程更简单,容易得到方程,这种方法的优点是容易选取未知数,而且通过解方程可以直接得到应用题的解。
【例1】(2023秋•秦都区期末)甲、乙两个仓库的货物质量之比是3:5,从甲仓库运出2吨货物给乙仓库后,甲、乙两仓库货物的质量比是1:2,甲仓库原来的货物质量为( )
A.18吨 B.20吨 C.22吨 D.24吨
【分析】根据已知等量关系正确列方程是解题关键.设甲仓库原货物质量为3x吨,乙仓库原货物质量为5x吨,根据题意列一元一次方程求解即可.
【详解】解:∵甲、乙两个仓库的货物质量之比是3:5,
∴设甲仓库原货物质量为3x吨,则乙仓库原货物质量为5x吨,
由题意得:(3x﹣2):(5x+2)=1:2,
即2(3x﹣2)=5x+2,
解得:x=6,
∴3x=18,即甲仓库原来的货物质量为18吨,
故选:A.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.
【变式训练】
1.(2025秋•孟村县期末)我市某校组织爱心捐书活动,准备将一批捐赠的书打包寄往贫困地区,其中每包书的数目相等.第一次他们领来这批书的,结果打了16个包还多40本;第二次他们把剩下的书全部取来,连同第一次打包剩下的书一起,刚好又打了9个包,那么这批书共有( )
A.600本 B.900本 C.1200本 D.1500本
【分析】设每包书的数目为x,根据题意列出方程即可求出答案.
【详解】解:设每包书的数目为x,
所以这批数共有(16x+40),
∴由题意可知:9x+16x(16x+40),
∴解得:x=60,
∴这批数共有(16×60+40)=1500,
故选:D.
【点睛】本题考查一元一次方程,解题的关键是正确找出等量关系,本题属于基础题型.
2.(2024春•内乡县期末)《孙子算经》是我国古代重要的数学著作,成书大约在四五世纪.书中著名的“雉(鸡)兔同笼”问题是“今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各几何?”,此问题中鸡有 23 只.
【分析】由题意得,鸡有一个头,两只脚,兔有1个头,四只脚,根据“有若干只鸡和兔关在同一笼子里,它们一共有35个头,94条腿”列出方程.
【详解】解:设有x只鸡,则有2x条鸡腿,兔子的数量为(35﹣x)个,兔子的腿的数量为4(35﹣x)条,
根据题意得到:2x+4(35﹣x)=94.
解得x=23.
即此问题中鸡有23只.
故答案为:23.
【点睛】此题考查了一元一次方程的应用,解答本题的关键是仔细审题,根据等量关系得出方程,难度一般.
3.(2024•凤翔区一模)随着经济复苏,旅游业也越来越火,某工厂接到一批兵马俑纪念品的生产任务,景点要求6天内完成.若工厂安排10位工人生产,则6天后剩余1200套兵马俑纪念品未生产;若安排15位工人生产,则恰好提前一天完成生产任务.每位工人每天可以生产多少套兵马俑纪念品?
【分析】设每位工人每天生产x套兵马俑纪念品,根据纪念品的总量相等列方程即可.
【解答】解:设每位工人每天生产x套兵马俑纪念品,
根据题意得:6×10•x+1200=15x(6﹣1),
解得:x=80,
答:每位工人每天可以生产80套兵马俑纪念品.
【点睛】本题考查一元一次方程的应用,解答本题的关键是明确题意,找出等量关系,列出相应的方程.
类型二 间接设元法
所谓间接设立未知数的方法,是指不设题目里所要求的量为未知数,而设与之有关的其它未知量为未知数的方法。有些题目利用直接设立未知数的方法分析条件或建立方程比较困难,这时就往往需要设立间接未知数。一般地,当题目中涉及的几个量之间存在某等量关系或某比例关系时,可考虑设立间接未知数。其优点是列方程和解方程的过程都比较容易。
【例2】有一个两位数,十位上的数字比个位上的数字大5,并且这个两位数比它的两个数位上的数字之和的8倍还要大5,求这个两位数.
【分析】设个位为x,则十位数为x+5,等量关系为:两位数=8(个位数字+十位数字)+5,列方程求解即可.
【详解】解:设个位为x,则十位数为x+5,
由题意得,10(x+5)+x=8[x+(x+5)]+5,
解得:x=1,
则这个两位数是61.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系列出方程,再求解.
【变式训练】
1.(2025春•大足区月考)一个三位数,各位上的数字之和为10,百位上的数字比十位上的数字大1,若把百位上的数字与个位上的数字对调,所得的新数比原数的3倍多61,则原来的三位数是 217 .
【分析】设原来的三位数的百位上的数字为x,则十位上的数字为(x﹣1),个位上的数字为10﹣x﹣(x﹣1)=(11﹣2x),根据“把百位上的数字与个位上的数字对调,所得的新数比原数的3倍多61”,可列出关于x的一元一次方程,解之可得出x的值,再将其代入[100x+10(x﹣1)+11﹣2x]中,即可求出结论.
【解答】解:设原来的三位数的百位上的数字为x,则十位上的数字为(x﹣1),个位上的数字为10﹣x﹣(x﹣1)=(11﹣2x),
根据题意得:100(11﹣2x)+10(x﹣1)+x﹣3[100x+10(x﹣1)+11﹣2x]=61,
解得:x=2,
∴原来的三位数是100x+10(x﹣1)+11﹣2x=100×2+10×(1﹣1)+11﹣2×2=217.
故答案为:217.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.
2.(2025春•南通期中)一个两位数,十位上的数字与个位上数字和是9,将十位上的数字与个位上的数字对调,得到的新数比原数的2倍少9,求原来的两位数.
【分析】设原来的两位数的十位上的数字为x,则个位上的数字为(9﹣x),根据“将十位上的数字与个位上的数字对调,得到的新数比原数的2倍少9”,可列出关于x的一元一次方程,解之可得出x的值,再将其代入10x+(9﹣x)中,即可求出结论.
【解答】解:设原来的两位数的十位上的数字为x,则个位上的数字为(9﹣x),
根据题意得:2[10x+(9﹣x)]﹣[10(9﹣x)+x]=9,
解得:x=3,
∴10x+(9﹣x)=10×3+(9﹣3)=36.
答:原来的两位数是36.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.
3.(2023秋•安陆市期末)如图由7个大小相同的小长方形围成一个大长方形,已知每个小长方形周长为28厘米,则这个大长方形的面积为 280 平方厘米.
【分析】由图可知:小长方形的2条长与5条宽相等,大长方形的长是小长方形长的2倍,宽是小长方形的长加宽,根据这些数量关系找出小长方形的长和宽,进而求出大长方形的长和宽,最后求得大长方形的面积.
【解答】解:小长方形的2条长与5条宽相等,那么小长方形的长:宽=5:2,宽是长的;
设小长方形的长为a厘米,则宽是a厘米,根据小长方形的周长是28厘米可得:
(aa)×2=28,
a×2=28,
a=14,
a=10,
则大长方形的长是10×2=20(厘米),
宽是:10+4=14(厘米),
所以大长方形的面积是:20×14=280(平方厘米).
答:大长方形的面积是280平方厘米.
故答案为:280.
【点睛】考查了一元一次方程的应用,根据图找出小长方形长和宽之间的关系,以及大长方形的长和宽与小长方形长和宽的关系,利用小长方形的周长列出方程,求出小长方形的长与宽,进而求解.
4.(2024秋•江陵县期末)一架飞机在A,B两城市之间飞行,风速为20km/h,顺风飞行需要8h,逆风飞行需要8.5h.求无风时飞机的飞行速度和A,B两城市之间的航程.
【答案】无风时飞机的飞行速度为660km/h,A,B两城市之间的航程为5440km.
【分析】设无风时飞机的飞行速度为xkm/h,由题意:风速为20km/h,顺风飞行需要8h,逆风飞行需要8.5h.列出一元一次方程,解方程即可.
【解答】解:设无风时飞机的飞行速度为xkm/h,
由题意得:8(x+20)=8.5(x﹣20),
解得:x=660,
则8(x+20)=8×(660+20)=5440,
答:无风时飞机的飞行速度为660km/h,A,B两城市之间的航程为5440km.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.
类型三 整体设元法
“部分设元”与“整体设元”转换:当整体设元有困难时,可以考虑设其一部分为未知数,反之,当设其一部分为未知数亦然有困难时,可以考虑整体设元,如:数字问题。
【例3】一个五位数,个位上为4,这个五位数加上6120后所得的新五位数的万位、千位、百位、十位、个位上的数恰巧分别为原五位数的个位、万位、千位、百位、十位上的数,试求原五位数.
【分析】设原五位数去掉个位数后的四位数为x,则原五位数可表示为(10x+4),根据“这个五位数加上6120后所得的新五位数的万位、千位、百位、十位、个位上的数恰巧分别为原五位数的个位、万位、千位、百位、十位上的数”列出方程并解答.
【详解】解:设原五位数去掉个位数后的四位数为x,则原五位数可表示为(10x+4),
根据题意,得(10x+4)+6120=4×10000+x.
解得x=3764.
所以10x+4=37644.
答:原五位数是37644.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,本题若分别设元会有4个未知数,而已知中仅有一个相等关系导致无法求解.但此题中原五位数的前4位好新五位数的后4位相同,故可整体设元.
类型四 辅助设元法
所谓设立辅助未知数就是在选取未知数时,为了分析条件更方便,列方程更容易,找一个或几个与已知量和未知量关系都比较密切的量,作为辅助未知数。进而辅助分析问题建立方程。在解题过程中,并不需要求出这些辅助未知数,这种“设而不求”的方法,有时也称参数法,是一种十分重要的方法。一般地,当应用题中涉及的量较多,且各个量之间的关系又不明显,很难直接找到所求未知量和已知量之间的关系式时,可考虑设立辅助未知数。
【例4】某商品月末的进货价比月初的进货价降了8%,而销售价不变,这样,利润率月末比月初高10%,则月初的利润率是( )
A.10% B.15% C.20% D.25%
【分析】设原进货价为M,则0.92M是打折扣的价格,这个公司月初的利润率是x%,那么根据这批货物的销售价保持不变列出方程,解方程即可.
【详解】解:设月初的利润率是x%,原进货价为M,则0.92M是打折扣的价格,
可得:M(1+x%)=0.92M[1+(x+10)%],
约去M得:1+x%=0.92[1+(x+10)%],
解得:x=15.
月初的利润率是15%.
故选:B.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系列出方程,再求解.
【变式训练】
1.有甲、乙两人,甲在汽车上碰见乙正往相反的方向走去1min后,甲下车去追赶乙.若甲的速度是乙的速度的2倍,但比汽车的速度慢4/5,则自甲下车后追上乙所用的时间为 11 min.
【分析】等量关系为:甲路程﹣乙路程=车一分钟路程,把相关数值代入计算即可.
【解答】解:设追上用的时间是t,汽车的速度是v,
那么甲应该是v,乙是v
则:tv(1+t)v=v,
解得t=11,
故答案为11.
【点睛】考查一元一次方程的应用;得到甲乙两人路程的等量关系是解决本题的关键.
2.某公司只生产普通汽车和新能源汽车,该公司在去年的汽车产量中,新能源汽车占总产量的10%,今年由于国家能源政策的导向和油价上涨的影响,计划将普通汽车的产量减少10%.为保持总产量与去年相等,则今年新能源汽车的产量应增加的百分数是多少?
【分析】设今年新能源汽车的产量应增加的百分数为x%,解这道的关键是根据“为保持总产量与去年相等”,而去年的总量未知,可以设为参数a,就可以表示出去年普通汽车和新能源汽车的产量分别为90%a和10%a,而几年的普通汽车和新能源汽车的产量分别为90%a(1﹣10%)和10%a(1+x%).就可以根据等量关系列出方程.
【详解】解:设今年新能源汽车的产量应增加的百分数为x%,去年的总产量为a,由题意,得
90%a(1﹣10%)+10%a(1+x%)=a,
解得:x=90.
【点睛】本题考查了一元一次方程的运用.要求学生能熟练地掌握例一元一次方程解应用题的步骤.解一元一次方程的关键是找到等量关系.
3.(2024秋•宁德期末)如图,已知A、B两地相距6千米,甲骑自行车从A地出发前往C地,同时乙从B地出发步行前往C地.
(1)已知甲的速度为16千米/小时,乙的速度为4千米小时,求两人出发几小时后甲追上乙?
(2)甲追上乙后,两人都提高了速度,但甲比乙每小时仍然多行12千米,甲到达C地后立即返回,两人在B、C两地的中点处相遇,此时离甲追上乙又经过了2小时,求A、C两地相距多少千米?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)设两人出发t小时后甲追上乙,根据题意就有16t﹣4t=6,解方程即可求解;
(2)可设速度提高了a千米/小时,BC段长度为x千米,两人在B、C两地的中点处相遇,则甲比乙多走的路程为BC段,于是可得方程2(16+a)﹣2(4+a)=x,解方程即可得BC段,于是可求A、C两地距离.
【解答】解:(1)设两人出发t小时后甲追上乙,根据题意得
16t﹣4t=6,
得t
答:两人出发小时后甲追上乙.
(2)设两个人的速度提高了a千米/小时,BC段长度为x千米,根据题意有
2(16+a)﹣2(4+a)=x
得x=24
故BC段距离为24千米
∴AC=AB+BC=6+24=30
答:A、C两地相距30千米.
【点睛】本题考查的一元一次方程在行程问题中的应用,学会分析等量关系是重点,根据题意列出方程是关键.
4.(2024秋•道里区期末)背景问题:
(1)2025年第九届亚洲冬季运动会即将在哈尔滨举行,组委会想把运动员从住地送往比赛场地,先走120千米的上坡路,再走80千米的下坡路就到达了比赛场地,上坡时的速度每小时50千米,下坡时的速度每小时80千米,运动员比赛需要2小时,比赛完立即返回住地(上坡和下坡往返都是匀速运动,去往赛场和返回住地都是同样路线,上下车用时及其它损耗时间忽略不计),问运动员从住地到返回住地一共用多长时间?
类比问题:
(2)哈尔滨冰雪大世界举世闻名,小明全家准备从外地到哈市旅游,两地间平路占,两地间上坡路程与下坡路程的比是2:3,一辆汽车从外地到哈市共行5小时,这辆车上坡速度比平路慢20%,下坡速度比平路快20%(平路、上坡和下坡往返都是匀速运动,去往哈市和返回外地都是同样路线,上下车用时及其它损耗时间忽略不计),照这样计算,这辆汽车从哈市返回外地要用多长时间?
【答案】(1)8.5小时;
(2)小时.
【分析】(1)利用时间=路程÷速度,即可求出结论;
(2)设平路的速度为x千米/小时,平路的长为y米,则上坡路的速度为(1﹣20%)x千米/小时,下坡路的速度为(1+20%)x千米/小时,上坡路的长为y米,下坡路的长为y米,根据从外地到哈市共行5小时,可列出关于的一元一次方程,解之可得出的值,再将其代入中,即可求出结论.
【解答】解:(1)根据题意得:2=8.5(小时).
答:运动员从住地到返回住地一共用8.5小时;
(2)设平路的速度为x千米/小时,平路的长为y米,则上坡路的速度为(1﹣20%)x千米/小时,下坡路的速度为(1+20%)x千米/小时,上坡路的长为y米,下坡路的长为y米,
根据题意得:5,
∴1,
∴13(小时).
答:这辆汽车从哈市返回外地要用小时.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用以及有理数的混合运算,找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.
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