重难点1 应用二元一次方程组解决方案问题
【典例 1】某中学举行知识竞赛,计划购买$A,B$两种奖品奖励优秀学生。若买$2$件$A$奖品和$1$件$B$奖品要用$90$元,买$3$件$A$奖品和$2$件$B$奖品要$160$元。
(1)$A,B$两种奖品每件各多少元?
(2)如果学校准备用$400$元购买$A,B$两种奖品($400$元恰好用完,两种奖品都有),则有几种购买方案?
解:(1)设$A$奖品每件$x$元,$B$奖品每件$y$元,
根据题意,得$\begin{cases}2x + y = 90,\\3x + 2y = 160,\end{cases}$解得$\begin{cases}x = 20,\\y = 50.\end{cases}$
答:$A$奖品每件$20$元,$B$奖品每件$50$元。
(2)购买$A$奖品$m$件,$B$奖品$n$件,根据题意,得$20m + 50n = 400$,
$\therefore n = 8 - \frac{2}{5}m$。
又$\because m,n$均为正整数,
$\therefore \begin{cases}m = 5,\\n = 6\end{cases}$或$\begin{cases}m = 10,\\n = 4\end{cases}$或$\begin{cases}m = 15,\\n = 2\end{cases}$,
$\therefore$共有$3$种购买方案,
方案$1$:购买$A$奖品$5$件,$B$奖品$6$件;
方案$2$:购买$A$奖品$10$件,$B$奖品$4$件;
方案$3$:购买$A$奖品$15$件,$B$奖品$2$件。
【典例 1】某中学举行知识竞赛,计划购买$A,B$两种奖品奖励优秀学生。若买$2$件$A$奖品和$1$件$B$奖品要用$90$元,买$3$件$A$奖品和$2$件$B$奖品要$160$元。
(1)$A,B$两种奖品每件各多少元?
(2)如果学校准备用$400$元购买$A,B$两种奖品($400$元恰好用完,两种奖品都有),则有几种购买方案?
解:(1)设$A$奖品每件$x$元,$B$奖品每件$y$元,
根据题意,得$\begin{cases}2x + y = 90,\\3x + 2y = 160,\end{cases}$解得$\begin{cases}x = 20,\\y = 50.\end{cases}$
答:$A$奖品每件$20$元,$B$奖品每件$50$元。
(2)购买$A$奖品$m$件,$B$奖品$n$件,根据题意,得$20m + 50n = 400$,
$\therefore n = 8 - \frac{2}{5}m$。
又$\because m,n$均为正整数,
$\therefore \begin{cases}m = 5,\\n = 6\end{cases}$或$\begin{cases}m = 10,\\n = 4\end{cases}$或$\begin{cases}m = 15,\\n = 2\end{cases}$,
$\therefore$共有$3$种购买方案,
方案$1$:购买$A$奖品$5$件,$B$奖品$6$件;
方案$2$:购买$A$奖品$10$件,$B$奖品$4$件;
方案$3$:购买$A$奖品$15$件,$B$奖品$2$件。
答案
(1)A奖品每件20元,B奖品每件50元;(2)3种购买方案,分别为购买A奖品5件、B奖品6件;A奖品10件、B奖品4件;A奖品15件、B奖品2件。
解析
(1)设A奖品每件$x$元,B奖品每件$y$元,根据题意,得$\begin{cases}2x + y = 90 \\ 3x + 2y = 160\end{cases}$,解得$\begin{cases}x = 20 \\ y = 50\end{cases}$。
(2)设购买A奖品$m$件,B奖品$n$件,根据题意,得$20m + 50n = 400$,化简得$n = 8 - \frac{2}{5}m$。因为$m$,$n$均为正整数,所以$m$为5的倍数,解得$\begin{cases}m = 5 \\ n = 6\end{cases}$或$\begin{cases}m = 10 \\ n = 4\end{cases}$或$\begin{cases}m = 15 \\ n = 2\end{cases}$,共3种购买方案。
(2)设购买A奖品$m$件,B奖品$n$件,根据题意,得$20m + 50n = 400$,化简得$n = 8 - \frac{2}{5}m$。因为$m$,$n$均为正整数,所以$m$为5的倍数,解得$\begin{cases}m = 5 \\ n = 6\end{cases}$或$\begin{cases}m = 10 \\ n = 4\end{cases}$或$\begin{cases}m = 15 \\ n = 2\end{cases}$,共3种购买方案。
【对点训练】
1. 我国数学名著《九章算术》中记载了这样一个问题:今有牛五、羊二,直金十九两;牛二、羊五,直金十六两。问牛、羊各直金几何?译文:假设有$5$头牛、$2$只羊,值$19$两银子;$2$头牛、$5$只羊,值$16$两银子,问每头牛、每只羊分别值多少两银子?
根据以上译文,提出以下两个问题:
(1)求每头牛、每只羊各值多少两银子;
(2)若某商人准备用$11$两银子买牛和羊(要求既有牛也有羊,且银两需全部用完),请你为商人列出所有可能的购买方案。
1. 我国数学名著《九章算术》中记载了这样一个问题:今有牛五、羊二,直金十九两;牛二、羊五,直金十六两。问牛、羊各直金几何?译文:假设有$5$头牛、$2$只羊,值$19$两银子;$2$头牛、$5$只羊,值$16$两银子,问每头牛、每只羊分别值多少两银子?
根据以上译文,提出以下两个问题:
(1)求每头牛、每只羊各值多少两银子;
(2)若某商人准备用$11$两银子买牛和羊(要求既有牛也有羊,且银两需全部用完),请你为商人列出所有可能的购买方案。
答案
(1) 每头牛$3$两,每只羊$2$两;
(2) 两种方案:$\begin{cases} \mathrm{方案1: 牛1头,羊4只} \\ \mathrm{方案2: 牛3头,羊1只} \end{cases}$((最终(2)的答案选项(如题目要求选择的话)按实际选择要求给出(此处按题目要求给出文字描述)))
解析
(1) 设每头牛值$x$两银子,每只羊值$y$两银子。
根据题意列方程组:
$\begin{cases} 5x + 2y = 19 \\ 2x + 5y = 16 \end{cases}$
用加减消元法:
将第一式乘以$5$,第二式乘以$2$,得:
$\begin{cases} 25x + 10y = 95 \\ 4x + 10y = 32 \end{cases}$
两式相减得:$21x = 63$,解得$x = 3$。
将$x = 3$代入第一式,得$5 × 3 + 2y = 19$,解得$y = 2$。
所以每头牛值$3$两银子,每只羊值$2$两银子。
(2) 设买$a$头牛和$b$只羊,根据题意列方程:
$3a + 2b = 11$,且$a > 0$,$b > 0$,$a$和$b$为整数。
解方程:
$2b = 11 - 3a$,即$b = \frac{11 - 3a}{2}$。
要求$11 - 3a > 0$且为偶数,即$a < \frac{11}{3} \approx 3.67$,所以$a$的可能取值为$1$或$3$。
当$a = 1$时,$b = \frac{11 - 3 × 1}{2} = 4$;
当$a = 3$时,$b = \frac{11 - 3 × 3}{2} = 1$。
所以有两种购买方案:$a = 1, b = 4$或$a = 3, b = 1$。
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