数量关系
解题技巧
方程法

方程法

方程法是解决数量关系问题最通用、最重要的方法之一。它通过将问题中的未知量设为变量,根据等量关系列出方程或方程组,从而求解问题。掌握方程法,就等于拥有了应对大多数数量关系题目的“万能钥匙”。

一、核心概念

1. 适用场景

方程法几乎适用于所有类型的数量关系题目,尤其在以下题型中表现突出:

  • 和差倍比问题:涉及几个量之间的和、差、倍数、比例关系。
  • 追及与相遇问题:行程问题中的经典模型。
  • 工程问题:工作总量、效率和时间的关系。
  • 经济利润问题:成本、售价、利润、折扣等。
  • 溶液问题:混合前后溶质不变。
  • 鸡兔同笼及盈亏问题:两种对象的数量和总量关系。

2. 设置未知数的原则

一个好的未知数设定,能让复杂的计算过程化繁为简。

  • 优先设所求:题目问什么,就设什么为 x,这是最直接的思路。
  • 优先设“小”不设“大”:当题目涉及多个量,且存在倍数关系时(如甲是乙的3倍),优先设较小的量(乙)为 x,这样可以避免产生分数,简化计算。
  • 优先设“1份”:当问题涉及复杂的比例关系时,可以设其中“1份”为 x,其他量用 x 的倍数来表示,这种“份数法”在比例问题中非常有效。
  • 巧设中间量:当问题中各量关系复杂,直接设所求量很困难时,可以引入一个中间变量,通过它来表达其他量,最终求解。

3. 重要公式推导

1. 等比公式

ab=cd    ab=cd=a±cb±d\frac{a}{b} = \frac{c}{d} \implies \frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{a \pm c}{b \pm d}

生活化推导:

想象一下,我们有两个班级,公考一班公考二班

  • 公考一班b 人,其中男生有 a 人,那么男生占比就是 a/b
  • 公考二班d 人,其中男生有 c 人,那么男生占比就是 c/d

现在,我们假设这两个班的男生占比是相同的,也就是 a/b = c/d

那么,如果我们将这两个班合并成一个大班,会发生什么呢?

  • 合并后总人数b + d
  • 合并后总男生数a + c
  • 合并后大班的男生占比(a+c) / (b+d)

因为原来两个班的男生占比相同,所以合并后的大班,其男生占比不会改变,仍然等于原来的比值。这就得到了合比定理

ab=cd=a+cb+d\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{a+c}{b+d}

同理,如果我们从一班中,按比例“抽出”一个和二班人数、男生数都相同的虚拟小团体(d人和c个男生),那么剩下的人里,男生比例仍然不变。这就得到了分比定理

ab=cd=acbd\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{a-c}{b-d}

这个公式在处理溶液混合平均数混合等问题时有奇效。

2. 占比转换公式

若甲占乙的 m/n,则甲占甲乙总和的 m/(m+n)

推导过程:

这个公式非常直观,我们可以用“份数”来理解。

  1. “甲占乙的 m/n” 意味着,如果我们将乙看作 n 份,那么甲就是 m 份。
  2. 那么,甲和乙的总和就是 m + n 份。
  3. 因此,甲占总和的比例就是 m / (m+n)

这个简单的结论在处理复杂的占比问题时,能够帮助我们快速转换比例关系。

二、真题讲解

溶液混合问题

例1: 有甲、乙两瓶盐水,其浓度分别为16%和25%;质量分别为600克和240克,若向这两瓶溶液中加入等量的水,使它们的浓度相同,则需要向这两瓶盐水中分别加入的水量为:

  • A. 320克
  • B. 360克
  • C. 370克
  • D. 377克

比例与占比问题

例2: 公司销售部门共有甲、乙、丙、丁四个销售小组,本年度甲组销售金额是该部门销售金额总数的 1/3,乙组销售金额是另外三个小组总额的 1/4,丙组销售金额比丁组销售金额多 200 万元,比甲组少 200 万元。问销售部门销售总金额是多少万元?

  • A. 1800
  • B. 2400
  • C. 3000
  • D. 3600

多对象参照系问题

例3: 姐弟四人要为妈妈买生日礼物,四个人的钱合在一起是180元,如果老大钱数增加8元,老二钱数减少8元,老三钱数乘以2倍,老四钱数减少到原来的一半,则此时四个人的钱数相同。若其中两人的钱数凑在一起正好买一个价格为68元的音乐盒,则这两个人是:

  • A. 老二和老三
  • C. 老大和老二
  • B. 老大和老三
  • D. 老二和老四

工程问题

例4: 一项工程,甲队单独做需要20天完成,乙队单独做需要30天完成。两队合作开始,但中途甲队因故离开,由乙队继续完成剩余部分,从开工到完工总共用了15天。请问甲队工作了多少天?

  • A. 5天
  • B. 8天
  • C. 10天
  • D. 12天

行程问题

例5: A、B两地相距450公里,甲、乙两车分别从A、B两地同时出发,相向而行。甲车速度为120公里/小时,乙车速度为80公里/小时。经过多少小时后,两车尚相距50公里?

  • A. 2
  • B. 2.5
  • C. 2或2.5
  • D. 1.5或2

三、技巧总结

  1. 方程法是基石:当你遇到一个数量关系题,毫无头绪时,列方程永远是你可以信赖的最后选择。它可能不是最快的,但一定是最稳的。

  2. 一题多解,灵活变通:很多题目既可以用方程法,也可以用特殊值法、比例法、代入排除法等。平时练习时,要多尝试不同的方法,理解每种方法的优劣和适用场景。

  3. 识别“等量关系”是核心:列方程的关键在于找出题目中隐藏的等量关系。常见的等量关系有:

    • 总量不变:如溶液混合前后溶质不变,总钱数不变等。
    • 最终状态相等:如追及问题中路程相等,本专题例题中浓度相等、钱数相等。
    • 输入等于输出:如工程问题和牛吃草问题。
  4. 注意单位和细节列方程时务必统一单位。例如,时间用小时还是分钟,金额用元还是万元。微小的疏忽可能导致结果全盘皆错。

  5. 善用“份数”思想:在处理比例问题时,将比例看作“份数”,设每份为 x,是简化问题的绝佳技巧。

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