内容正文:
专题13 辅助设元(设而不求)
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(1)恰当地设元是列方程解应用题的关键步骤之一,如何设元,需要根据具体问题的条件来确定,设元的基本方法有:直接设元、间接设元、辅助设元、整体设元等.特别注意的是,列一元一次方程解应用题最常见的等量关系为“部分量之和等于总量”.
(2)有些应用题中隐含着一些未知的常量,如若不指明这些常量的存在,则求解有困难,此时我们可以用字母表示这些常量,以便建立等量关系得出方程,这种用字母表示的常量在解题中发挥一定的作用,但往往对结果没有影响,称之为辅助元.
典例展示厅
类型一 工程问题
例1 ,,,四人干一项工作,若,,三人合干,天可完工;若,,三人合干,天可完工;若与合干,天可完工.问若一人独干,需多少天完工?
点拨 把,,,的工作效率分别设为,,,,看似未知数过多,无法求解,实际上可以把方程相加减消去无关的未知量仅解出.
变式1 杰克船长在驾驶船的过程中发现一个漏洞,发现漏洞时已经进了一些水,假设水以均匀速度进入船内.如果有个人淘水,小时可以淘完;如果只有人淘水,要小时才能淘完.如果用小时淘完水,需要多少人淘水?
归纳总结
工程问题一般将总量设为;若工作效率未知,则将每一个部分的工作效率设为未知数.有的问题看似未知数过多无法求解,实际上可以将方程相加减,可以一次消去多个未知数而获解.
类型二 经济问题
例2 某商品按成本价增加的价格出售,因积压需降价出售,若每件商品仍想盈利,需打几折出售?
点拨 设该商品成本价为元,可得降价前的售价,设打折,可得折后价格,根据销售利润率的计算方法即可求解.
变式2 某商店进了一批笔记本,按的利润定价.当售出这批笔记本的后,为了尽早售完,商店把这批笔记本按定价的一半出售.问售完后商店实际获得的利润百分数是多少.
归纳总结
销售利润问题的基本等量关系为售价进价利润率,在多个价格都未知的情况下,需要设辅助元,最后根据基本等量关系得到方程.
类型三 行程问题
例3 已知江岸的,两地相距 km,地在江的上游,地在江的下游.甲船顺流而下的速度是逆流而上的倍,乙船顺流而下的速度是逆流而上的倍;如果甲船从地去往地,乙船从地去往地,两船同时出发,途中第一次相遇;两船到达目的地后立即返回,途中第二次相遇,两次相遇的时间间隔为小时分钟,求江水的流速.
点拨 设江水的流速是,用表示出甲、乙两船的速度,带着参数按照相遇问题解出甲和乙第一次相遇的时间,计算出乙船先到达地以后转化为追及问题,判断乙不能追上甲后计算第二次相向而行时相遇的时刻,由两次相遇的时间间隔求出江水的流速.
变式3 一辆汽车从山脚出发上山,到达山顶后立即原路返回.已知汽车上山时的速度是 km/h,下山时的速度是 km/h,则汽车的平均速度是___km/h.
归纳总结
对于行程问题,一般可以增设路程作为辅助元,以便准确地列出关系式进行求解.
强基直通车
例4 春节来临之际,某蛋糕店对凤梨味、核桃味、绿茶味年糕(分别记为,,)进行混装,推出了甲、乙两种礼盒.礼盒的成本是盒中年糕的成本与包装盒成本之和,每盒甲装有个,个,个,每盒乙装有个,个,个,每盒甲中年糕的成本之和是个成本的倍,甲礼盒每盒的包装盒成本与乙礼盒每盒的包装盒成本之比为,每盒乙的利润率为,每盒乙的售价比每盒甲的售价高,当该店销售这两种礼盒的总利润率为时,甲、乙两种礼盒的销售量之比为___.
点拨 设凤梨味、核桃味、绿茶味年糕的成本每个分别为,,,甲礼盒的包装成本为,乙礼盒的包装成本为,甲礼盒的销售量是,乙礼盒的销售量是.根据题意列出甲、乙两种礼盒的总成本和总销售额的代数式,由该店销售这两种礼盒的总利润率为即可列方程求解甲、乙两种礼盒的销售量之比.
归纳总结
难度大的应用题往往未知数比较多,需要我们通过整体设元、设辅助元等方法来减少未知数的个数,或者找出各个未知量的关系实现未知量之间的转化,不管用什么方法处理题中的未知量,解题的关键还是在于正确地用代数式表示题目中的关键量,先得到代数式,再利用等量关系得到方程,只要能列出方程,就可以根据等式的性质求得答案.
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1 ★★ 如图,水平桌面上有个内部装水的长方体箱子,箱内有一个与底面垂直的隔板,且隔板左右两侧的水面高度分别为 cm, cm,今将隔板抽出,若过程中箱内的水量未改变,且不计箱子及隔板厚度,根据图中的数据,隔板抽出后水面静止时,箱内的水面高度为( )
A. cm B. cm C. cm D. cm
2 ★★ 妈妈去农贸市场买了黑米和大米两种米,平均每千克米元.已知黑米每千克元,大米每千克元,那么妈妈购买的黑米与大米的质量比是___.
3 ★★ 某超市线上和线下两种销售方式.与去年月相比,该超市今年月份销售总额增长,其中线上销售额增长,线下销售额增长.
(1)设去年月份的销售总额为元,线上销售额为元,请用含,的代数式表示今年月份的线下销售额(直接在表格中填写结果).
(2)求今年月份线上销售额与当月销售总额的比值.
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4 ★★ 某探险队要到达目的地需要坐船逆流而上,途中不小心把地图掉入水中,当有人发现后,将船立即掉头去追这张地图,若船从掉头到追上地图共用了 min,则这个人发现地图掉到水中是( )
A. min后 B. min后
C. min后 D. min后
5 ★★ 甲、乙、丙三个仓库,各存放着数量相同的大米.用一台皮带输送机和个工人, h可将甲仓库里的大米搬完;用一台皮带输送机和个工人, h可将乙仓库内的大米搬完.现有两台皮带输送机,如果恰好用了 h将丙仓库内的大米搬完,那么需要___个工人同时搬运.
6 ★★★ 乌龟和兔子相约赛跑,约定乌龟先出发,出发小时后兔子再出发.已知乌龟走完全程的一半时,兔子走完全程的,兔子走完全程的一半时,乌龟走完全程的.
(1)求乌龟与兔子的速度比.
(2)在这场比赛中,乌龟和兔子谁会先到达终点?
参考答案与详解
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例1 设,,,四人的工作效率分别为,,,,根据题意可得 ①, ②, ③,①②,可得,即,将代入③可得,解得,即若一人独干,需天完工.
变式1 设每个人淘水速度为,进水速度为,原有的水为.则 ①, ②,②①,得,即.设个人淘水可以小时淘完,则 ③,①③,得,由,,得,故.∴如果用小时淘完水,需要人淘水.
例2 设该商品成本价为元,销售价格为元,设打折,折后销售价格为元.∵仍想盈利,∴,解得,∴需打折.
变式2 设这批笔记本的成本是.因此定价是.其中的售价是,的售价是.因此全部售完是.实际获得利润的百分数是.
例3 设江水的流速为,甲船在静水中的速度为,乙船在静水中的速度为,则,,解得,.设,两地之间的距离为,在两船回头之前,甲船顺水,乙船逆水.以两船出发为零时刻,则设第一次相遇时的时间为,则,解得.甲船到达地的时间,乙船到达地的时间,,故乙船先到达地,此时甲船走过的路程为(km),此后甲、乙两船相向而行,均为顺水.假设乙船可以在甲船到达地前追上甲船,追上的时刻为,则,则,故乙船无法在甲船到达地之前追上甲船,于是甲船到达地时,乙船走过的路程为(km).之后两船相向而行,甲船逆水,乙船顺水,设甲、乙两船相遇的时刻为,则,解得.从而,解得.
变式3 解析:设上山的路程为,则平均速度满足,解得.
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例4 解析:设凤梨味、核桃味、绿茶味年糕的成本每个分别为,,,甲礼盒的包装成本为,乙礼盒的包装成本为,甲礼盒的销售量是,乙礼盒的销售量是.由题意可得每盒甲的成本为,则,则每盒乙的成本为.∵每盒乙的利润率为,∴每盒乙的售价为.∵每盒乙的售价比每盒甲的售价高,∴每盒甲的售价为.∵该店销售这两种礼盒的总利润率为,∴,∴,∴.∴甲、乙两种礼盒的销售量之比为.故答案为.
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1 解析:设长方体的宽为 cm,抽出隔板之后水面高度为 cm,长方体的长为(cm),由题意得,解得.
2 解析:设购买的黑米的质量为 kg,大米的质量为 kg,则由题意,得,,解得,故,即黑米与大米的质量比为.
3 (1) 解析:∵与去年月份相比,该超市今年月份线下销售额增长,∴该超市今年月份线下销售额为元.故答案为.
(2)依题意,得,解得,∴.∴今年月份线上销售额与当月销售总额的比值为.
4 解析:设这个人发现地图掉到水中是 min后,设水的流速为 km/min,船在静水中的速度为 km/min.依题意,得,整理,得,解得.
5 解析:设一台皮带输送机每小时的工作效率为,一个工人每小时的工作效率为.根据题意得,化简得.设需要个工人同时搬运.根据题意得,则.∴需要个工人同时搬运.
6 (1)设总路程为,乌龟的速度为,兔子的速度为.则,. ①, ②,②①,得,解得.故乌龟和兔子的速度比为.
(2)当乌龟到达终点时,兔子走过的路程是,所以兔子和乌龟同时到达终点.
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