盈亏问题

🔢 整数与数论基础·
⭐⭐⭐

🎯 学习目标

  • 理解盈亏问题的基本含义及其在实际生活中的应用
  • 掌握通过设定未知数建立方程解决盈亏问题的方法
  • 能够识别并区分“盈”“亏”“刚好分完”等不同情况,并正确列式求解

📚 核心概念

盈亏问题是整数与数论中一类经典的应用题,通常描述的是将一定数量的物品平均分给若干人时,由于每人分得的数量不同,会出现“有剩余(盈)”或“不够分(亏)”的情况。通过比较两种分配方案之间的差异,可以求出人数和物品总数。

例如:如果每人分3个苹果,多出5个;每人分4个,则少7个。问有多少人?多少苹果?

这类问题的关键在于抓住“总人数不变”和“物品总数不变”这两个恒定条件。设人数为 xx,则第一种方案下物品总数为 3x+53x + 5,第二种为 4x74x - 7。因为物品总数相同,所以有:

3x+5=4x7 3x + 5 = 4x - 7

解这个方程即可得到人数 xx,再代入任一表达式求出总数。

盈亏问题的一般思路是:

  1. 设未知数(通常是人数);
  2. 根据两种分配方案分别表示物品总数;
  3. 利用总数相等列方程;
  4. 解方程并检验答案是否合理(如人数必须为正整数)。

📝 关键公式

  • 基本等量关系:两种分配方案下的物品总数相等。
    • 示例:每人分 aa 个,盈 mm 个;每人分 bb 个,亏 nn 个,则有 ax+m=bxnax + m = bx - n
  • 人数公式(直接法):若一盈一亏,则人数为 +两次每人分得之差\dfrac{\text{盈} + \text{亏}}{\text{两次每人分得之差}}
    • 示例:盈5个,亏7个,每人多分1个(4−3=1),则人数为 (5+7)÷1=12(5 + 7) \div 1 = 12 人。
  • 物品总数公式:总数 = 每人分得数 × 人数 ± 盈/亏。
    • 示例:12人,每人分3个盈5个,则总数为 3×12+5=413 \times 12 + 5 = 41 个。

💡 经典例题

例题1(基础):老师给学生发练习本。如果每人发4本,则多出8本;如果每人发6本,则少10本。问有多少名学生?共有多少本练习本?

解题过程

  1. 设学生人数为 xx
  2. 第一种方案:总数 = 4x+84x + 8;第二种方案:总数 = 6x106x - 10
  3. 因为总数相同,列方程:
4x+8=6x10 4x + 8 = 6x - 10
  1. 移项得:8+10=6x4x8 + 10 = 6x - 4x,即 18=2x18 = 2x,解得 x=9x = 9
  2. 代入求总数:4×9+8=36+8=444 \times 9 + 8 = 36 + 8 = 44(本)。
  3. 答:有9名学生,共44本练习本。

例题2(进阶):某班同学去划船。如果每条船坐5人,则有3人没船坐;如果每条船坐6人,则空出一条船。问该班有多少人?共有多少条船?

解题过程

  1. 设船数为 xx 条。
  2. 第一种方案:总人数 = 5x+35x + 3(因为还有3人没坐上)。
  3. 第二种方案:空出一条船,说明只用了 (x1)(x - 1) 条船,总人数 = 6(x1)6(x - 1)
  4. 列方程:
5x+3=6(x1) 5x + 3 = 6(x - 1)
  1. 展开右边:5x+3=6x65x + 3 = 6x - 6
  2. 移项得:3+6=6x5x3 + 6 = 6x - 5x,即 9=x9 = x
  3. 所以船有9条,人数为 5×9+3=485 \times 9 + 3 = 48 人。
  4. 验证:若9条船,每条坐6人需54人,但实际只有48人,确实空出1条船(48 ÷ 6 = 8条),符合题意。
  5. 答:全班48人,共有9条船。

⚠️ 易错点

  • 混淆“盈”和“亏”的符号:盈要加,亏要减。例如“少7个”应写成 bx7bx - 7,而不是 bx+7bx + 7。避免方法:画图或用具体数字代入验证。
  • 设错未知数:有时题目问的是物品数,却习惯性设人数。建议先明确问题所求,再决定设哪个为 xx
  • 忽略单位一致性:如“空出一条船”不是“少6人”,而是实际使用的船数减少。需仔细分析语义,转化为数学表达。
  • 未检验答案合理性:解出人数为小数或负数仍照搬答案。应检查是否为正整数,并代入原题验证。
  • 误用直接公式:直接公式仅适用于“一盈一亏”情形。若两次都盈或都亏,不能直接套用 (+)/(盈+亏)/差。应优先用方程法确保正确。

💡 例题

1

老师给同学们分发练习本。如果每人分5本,则多出12本;如果每人分7本,则少4本。请问一共有多少名同学?一共有多少本练习本?

  1. 这是一个盈亏问题,可以用公式:人数 = (盈 + 亏) ÷ (两次分配数的差)
  2. 盈 = 12本(多出的),亏 = 4本(缺少的),两次分配数的差 = 7 - 5 = 2本/人
  3. 人数 = (12 + 4) ÷ (7 - 5) = 16 ÷ 2 = 8人
  4. 计算练习本总数:每人分5本,多出12本,则总数 = 8 × 5 + 12 = 40 + 12 = 52本
  5. 验证:每人分7本,少4本,则总数 = 8 × 7 - 4 = 56 - 4 = 52本,结果一致
2

老师给同学们分练习本。如果每人分 5 本,则多出 12 本;如果每人分 7 本,则有 2 人分不到练习本,且最后一人只分到 3 本。求共有多少本练习本?

  1. 分析第一种分法:每人分 5 本,多出 12 本,这是“盈”12 本。
  2. 分析第二种分法:每人分 7 本,有 2 人分不到,最后一人只分到 3 本。
  3. 将第二种分法转化为标准的“亏”:如果要让所有人都分到 7 本,那 2 个没分到的人需要 7×2=14 本,最后那个只分到 3 本的人还需要 7-3=4 本。
  4. 所以第二种情况总共缺了 14+4=18 本,这是“亏”18 本。
  5. 两次分配每人相差 7-5=2 本,总差额为 12+18=30 本。
  6. 学生人数为 30÷2=15 人。
  7. 练习本总数为 15×5+12=87 本。