李琳
近年來方案設計型問題一直是各地中考命題的熱點,考查的知識一般是一次方程(組)、一元一次不等式、一次函數(shù)等,偶而涉及二次函數(shù).考查的數(shù)學思想主要是轉化、數(shù)形結合、分類討論等.
一、運用不定方程(組)設計方案
例1(2019.綏化)小明去商店購買A、B兩種玩具,共用了10元,A種玩具每件1元,B種玩具每件2元,若每種玩具至少買一件,且A種玩具的數(shù)量多于B種玩具的數(shù)量,則小明的購買方案有(? ?).
A.5種
B.4種
C.3種
D.2種
解析:設A種玩具的數(shù)量為x件,B種玩具的數(shù)量為)y件.
由題意可得x+2y=10,即y=5一x/2,且滿足條件:x≥1,y≥1,x>y.
可以分以下四種情況:
(1)當x=2時,y=4,不符合要求.
(2)當x=4時,y=3,符合要求.
(3)當x=6時,y=2,符合要求.
(4)當x=8時,y=1,符合要求.
∴.共有3種購買方案.
點評:在某些實際問題中,依據(jù)數(shù)量關系列出的方程個數(shù)少于未知數(shù)個數(shù)時,通過求方程(組)的某種特征的解,可使問題獲得解決.此題主要考查了二元一次方程的應用,根據(jù)題意分情況討論是解題的關鍵.
二、運用一次方程(組)、一元一次不等式、一次函數(shù)設計方案
例2(2019.廣安)為了節(jié)能減排,我市某校準備購買某種品牌的節(jié)能燈.已知購買3個A型節(jié)能燈和5個B型節(jié)能燈共需50元,購買2個A型節(jié)能燈和3個B型節(jié)能燈共需31元.
(1)1個A型節(jié)能燈和1個B型節(jié)能燈的售價各是多少元?
(2)學校準備購買這兩種型號的節(jié)能燈共200個,要求A型節(jié)能燈的數(shù)量不超過日型節(jié)能燈的數(shù)量的3倍,請設計出最省錢的購買方案,并說明理由.
解析: (1)設1個A型節(jié)能燈的售價是x元,1個B型節(jié)能燈的售價是y元. 200-a=50.
答:當購買A型節(jié)能燈150個、B型節(jié)能燈50個時最省錢.
點評:運用一次方程(組)、一元一次不等式、一次函數(shù)進行方案設計,可以根據(jù)題中蘊含的等量關系以及變量間的函數(shù)關系.列出方程(組)、函數(shù)解析式,再根據(jù)題中的不等關系確定變量的取值范圍,結合一次函數(shù)的性質確定最優(yōu)的方案,
三、運用一次方程(組)、一元一次不等式設計方案
例3 (2019.溫州)某旅行團32人在景區(qū)A游玩,他們由成人、少年和兒童組成,已知兒童10人,成人比少年多12人.
(1)該旅行團中成人與少年分別是多少人?
(2)因時間充裕,該團準備讓成人和少年(至少各1名)帶領10名兒童去另一景區(qū)B游玩.景區(qū)B的門票價格為100元/張,成人全票,少年8折,兒童6折,一名成人可以免費攜帶一名兒童,
①若安排成人8人和少年5人帶隊,則所需門票的總費用是多少元?
②若剩余經(jīng)費只有1200元可用于購票,在不超額的前提下,最多可以安排成人和少年共多少人帶隊?求所有滿足條件的方案,并指出哪種方案購票費用最少.
解析:(1)設成人有x人,少年有y人.
可午x+y+10=32,解得x=17
x=y+12,
y=5
答:該旅行團中成人與少年分別是17人、5人.
(2)①安排成人8人和少年5人帶隊,所需門票的總費用是100×8+5×100×0.8+(10—8)×100×0.6=1 320(元).
答:安排成人8人和少年5人帶隊,所需門票的總費用縣1 320元.
②設可以安排成人a(a為正整數(shù))人,少年b(b為正整數(shù))人帶隊,則1≤a≤17,1≤b≤5.
下面分情況討論,分別求出在a的不同取值范圍內(nèi)6的最大值,得到符合題意的方案,并計算出所需費用,比較大小即可,
當10≤a≤17時,可分以下三種情況.
a.若a =10.則100 x10 +100b x0.8≤1200.得b≤2.5.
∴b的最大值是2,此時a+b =12,費用為1 160元.
b.若a=11,則100 x11+100b x0.8≤1 200,得b≤5/4.
∴b的最大值是1,此時a+b =12,費用為1 180元.
c.若a≥12,則100a≥1 200,即成人門票費用至少是1200元,不合題意,舍去.
當1≤a<10時,可分以下三種情況.
a.若a=9.則100x9+100b x0.8+100x1×0.6≤1200.得6≤3.
∴b的最大值是3,此時a+b=12,費用為1 200元.
b.若a=8,則100x8+100b x0.8+100x2x0.6≤1200,得b≤3.5.
∴b的最大值是3.此時a+b=11<12.
c.當a<8時,易知a+b<12.
綜上所述,最多安排成人和少年共12人帶隊,有三種方案:成人10人,少年2人;成人11人,少年1人;成人9人,少年3人.其中成人10人、少年2人時購票費用最少.
點評:運用一次方程(組)、一元一次不等式進行方案設計,可以根據(jù)題中蘊含的等量關系、不等關系,列出方程(組)或一元一次不等式,通過解方程(組)、一元一次不等式,結合題意確定方案,通過計算和比較不同方案的情況,確定最優(yōu)的方案.