王祥平
下面兩例分別取材于實際生活的節(jié)水問題和個人收入所得稅的問題,它能通過建立恰當?shù)臄?shù)學模型使問題獲解,是考察建模能力的好題。但遺憾的是一些參考解答的建模不夠合理,甚至由于建模不合理出現(xiàn)解答錯誤的情況。本人認為此類應用題易建立不等式模型解之。
例1.為加強公民的節(jié)水意識,某城市制定了以下水費收費辦法:每戶每月用水未超過7立方米時,每立方米收費1.0元并加收0.2元的城市污水處理費;超過7立方米的部分每立方米收費1.5元并加收0.4元的城市污水處理費。設某戶每月用水量為x(立方米),應交水費y(元)。
(1) 分別寫出用水未超過7立方米和超過7立方米是y與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2) 如果某單位共有用戶50戶,某月共交水費541.6元,且每戶的用水量均未超過10立方米,求這個月用水未超過7立方米的用戶最多可能有多少戶?
說明其中式子8.4x表示x戶用水7立方米的水費,它應大于或等于x戶這個月的實際用水水費;式子(5.7+8.4)(50-x)則表示(50-x)戶用水10立方米的水費,同樣也應大于或等于(50-x)戶這個月的實際用水水費。
在有些參考解答中對第(2)題的解法是:
設有x戶用水未超過7立方米,那么要使x的取值最大,則這x戶用水應剛好為7立方米,而另外(50-x)戶用水量應盡可能大,不妨設為10立方米。依題意得
8.4x+(5.7+8.4)(50-x)=41.6
解得,x≈28.67
若x=29,此時交費的最大總額為298.4+21×14.1=537.9<541.6.所以取x=28.
在這個解答中,“要使x的取值最大,則這x戶用水應剛好為7立方米,而另外(50-x)戶用水量應盡可能大,不妨設為10立方米”使人很難看懂;在建立方程解出x≈28.67后,如何取近似值?為什么要對x=29進行試驗,而x=28不需檢驗,也讓同學們感到難以把握。此題在“未超過7立方米”“未超過10立方米”及“求最多可能有多少戶”等諸多信息的提示下很容易聯(lián)想到建立不等式模型去解。事實上建立不等式模型去解,就可以克服以上弊端。
例2例2.《中華人民共和國個人所得稅法》規(guī)定個,公民全月工資,薪金所得不超過1600元的部分不必納稅,超過1600元的部分為全月應納稅所得稅,此項稅款按小表分段累計計算:
(1) 若某人3月份應交納此項稅款為115元,則他的當月工資薪金為多少?
(2) 如果沙鎮(zhèn)溪初級中學共有教職工100人,某月交納稅款5000元,且每人的當月工資薪金都在超過1600元而不超過2500元之間,求當月工資薪金不超過2100元的教職工最多可能有多少人?
從以上兩例可以看出當問題中出現(xiàn)“不超過”“最多”“至少”等關(guān)鍵詞的實際應用題,可考慮建立不等式的數(shù)學模型解之。