3.为了更好治理涪江的水质,遂宁市污水处理公司计划购买10台污水处理设备,现有A、B两种型号的设备,每台的价格、月处理污水量如下表:

经调查,买一台A型设备比B型设备多3万元,买2台A型设备比3台B型设备少5万元.
(1)求$m,n$的值;
(2)经预算,购买设备的资金不超过117万元,且要求每月处理污水不低于2050吨,你认为有哪几种购买方案?
经调查,买一台A型设备比B型设备多3万元,买2台A型设备比3台B型设备少5万元.
(1)求$m,n$的值;
(2)经预算,购买设备的资金不超过117万元,且要求每月处理污水不低于2050吨,你认为有哪几种购买方案?
答案
3.(1)由题意得 $\begin{cases}m=n+3,\\2m=3n-5,\end{cases}$ 解得$\begin{cases}n=11,\\m=14,\end{cases}$,故 $m=14,n=11$.
(2)设购买 A 型设备 $x$ 台,则购买 B 型设备($10 - x$)台,由题意得$\begin{cases}14x+11(10-x)≤117\\250x+200(10-x)≥2050\end{cases}$, 解得 $1≤ x≤\dfrac{7}{3}$,因为 $x$ 为正整数,所以 $x=1$ 或 $x=2$,
所以有两种购买方案:
方案一,购买 A 型设备 1 台,B 型设备9 台;
方案二,购买 A 型设备 2 台,B 型设备8 台.
(2)设购买 A 型设备 $x$ 台,则购买 B 型设备($10 - x$)台,由题意得$\begin{cases}14x+11(10-x)≤117\\250x+200(10-x)≥2050\end{cases}$, 解得 $1≤ x≤\dfrac{7}{3}$,因为 $x$ 为正整数,所以 $x=1$ 或 $x=2$,
所以有两种购买方案:
方案一,购买 A 型设备 1 台,B 型设备9 台;
方案二,购买 A 型设备 2 台,B 型设备8 台.
解析
【分析】
(1)解决第一问需从题干提取两个关于A、B型设备价格的等量关系:①1台A型设备价格=1台B型设备价格+3万元;②2台A型设备价格=3台B型设备价格-5万元,将两个等量关系转化为二元一次方程组,求解即可得到m、n的值。
(2)解决第二问首先设购买A型设备x台,那么B型设备数量为(10-x)台,结合题干的两个限制条件:总购买资金≤117万元,每月总处理污水量≥2050吨,分别列不等式组成一元一次不等式组,解出x的取值范围,再结合x为非负整数的实际意义,筛选出符合条件的x值,对应得出购买方案即可。
【解析】
(1) 根据题意可列二元一次方程组:
$\begin{cases}m=n+3\\2m=3n-5\end{cases}$
将$m=n+3$代入第二个方程,得:
$2(n+3)=3n-5$
展开整理得$2n+6=3n-5$,解得$n=11$,代入$m=n+3$得$m=14$。
(2) 设购买A型设备$x$台,则购买B型设备$(10-x)$台,根据题意列不等式组:
$\begin{cases}14x+11(10-x)≤117 \quad ①\\250x+200(10-x)≥2050 \quad ②\end{cases}$
解不等式①:
$14x+110-11x≤117$,$3x≤7$,得$x≤\frac{7}{3}$
解不等式②:
$250x+2000-200x≥2050$,$50x≥50$,得$x≥1$
因此不等式组的解集为$1≤x≤\frac{7}{3}$,因为x为设备台数,需取正整数,所以x可取1、2。
对应购买方案为:
方案一:购买A型设备1台,B型设备$10-1=9$台;
方案二:购买A型设备2台,B型设备$10-2=8$台。
【答案】
(1) $m=14$,$n=11$;
(2) 共有2种购买方案:方案一:购买A型设备1台,B型设备9台;方案二:购买A型设备2台,B型设备8台。
【知识点】
二元一次方程组的应用;一元一次不等式组的应用;方案设计问题
【点评】
本题结合污水处理的实际场景出题,既考查了根据等量关系列方程组求解未知量的能力,也考查了根据限制条件列不等式组、结合实际意义筛选整数解设计方案的能力,贴近生活,能很好地锻炼学生用数学知识解决实际问题的意识。
【难度系数】
0.7
(1)解决第一问需从题干提取两个关于A、B型设备价格的等量关系:①1台A型设备价格=1台B型设备价格+3万元;②2台A型设备价格=3台B型设备价格-5万元,将两个等量关系转化为二元一次方程组,求解即可得到m、n的值。
(2)解决第二问首先设购买A型设备x台,那么B型设备数量为(10-x)台,结合题干的两个限制条件:总购买资金≤117万元,每月总处理污水量≥2050吨,分别列不等式组成一元一次不等式组,解出x的取值范围,再结合x为非负整数的实际意义,筛选出符合条件的x值,对应得出购买方案即可。
【解析】
(1) 根据题意可列二元一次方程组:
$\begin{cases}m=n+3\\2m=3n-5\end{cases}$
将$m=n+3$代入第二个方程,得:
$2(n+3)=3n-5$
展开整理得$2n+6=3n-5$,解得$n=11$,代入$m=n+3$得$m=14$。
(2) 设购买A型设备$x$台,则购买B型设备$(10-x)$台,根据题意列不等式组:
$\begin{cases}14x+11(10-x)≤117 \quad ①\\250x+200(10-x)≥2050 \quad ②\end{cases}$
解不等式①:
$14x+110-11x≤117$,$3x≤7$,得$x≤\frac{7}{3}$
解不等式②:
$250x+2000-200x≥2050$,$50x≥50$,得$x≥1$
因此不等式组的解集为$1≤x≤\frac{7}{3}$,因为x为设备台数,需取正整数,所以x可取1、2。
对应购买方案为:
方案一:购买A型设备1台,B型设备$10-1=9$台;
方案二:购买A型设备2台,B型设备$10-2=8$台。
【答案】
(1) $m=14$,$n=11$;
(2) 共有2种购买方案:方案一:购买A型设备1台,B型设备9台;方案二:购买A型设备2台,B型设备8台。
【知识点】
二元一次方程组的应用;一元一次不等式组的应用;方案设计问题
【点评】
本题结合污水处理的实际场景出题,既考查了根据等量关系列方程组求解未知量的能力,也考查了根据限制条件列不等式组、结合实际意义筛选整数解设计方案的能力,贴近生活,能很好地锻炼学生用数学知识解决实际问题的意识。
【难度系数】
0.7
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