方程应用题-工程

📘 一元一次方程·
⭐⭐⭐
·工作总量、工作效率

🎯 学习目标

  • 理解工程问题中工作总量、工作效率和工作时间三者之间的关系
  • 能设未知数建立一元一次方程解决简单工程应用题
  • 掌握将实际问题抽象为数学模型的基本方法

📚 核心概念

在工程问题中,通常把一项工作看作单位“1”(即工作总量为1)。工作效率是指单位时间内完成的工作量,常用“每天完成几分之几”来表示。工作时间则是完成这项工作所用的天数或小时数。

三者之间的基本关系是:

工作总量=工作效率×工作时间\text{工作总量} = \text{工作效率} \times \text{工作时间}

如果一个人单独完成一项工作需要 aa 天,那么他每天的工作效率就是 1a\frac{1}{a}。如果有两个人合作,他们的总工作效率就是各自效率之和。例如,甲单独做需6天,乙单独做需3天,则甲效率为 16\frac{1}{6},乙效率为 13\frac{1}{3},两人合作每天完成 16+13=12\frac{1}{6} + \frac{1}{3} = \frac{1}{2},所以合作需要2天完成全部工作。

解这类问题的关键是:设工作总量为1,根据题意找出各人的工作效率,再根据“已完成工作量之和 = 1”列方程

📝 关键公式

  • 基本关系式:工作总量 = 工作效率 × 工作时间
    示例:某人每天做 15\frac{1}{5} 的工作,做3天共完成 15×3=35\frac{1}{5} \times 3 = \frac{3}{5}

  • 单人效率公式:若单独完成需 aa 天,则效率为 1a\frac{1}{a}
    示例:小明单独修完路要10天,效率是 110\frac{1}{10}

  • 多人合作效率:总效率 = 各人效率之和
    示例:甲效率 14\frac{1}{4},乙效率 16\frac{1}{6},合作效率为 14+16=512\frac{1}{4} + \frac{1}{6} = \frac{5}{12}

💡 经典例题

例题1(基础):一项工程,甲单独做需要12天完成,乙单独做需要8天完成。现在两人合作,几天可以完成?

解题过程

  1. 设两人合作需 xx 天完成。
  2. 甲的效率:112\frac{1}{12},乙的效率:18\frac{1}{8}
  3. 合作每天完成:112+18=224+324=524\frac{1}{12} + \frac{1}{8} = \frac{2}{24} + \frac{3}{24} = \frac{5}{24}
  4. xx 天共完成:524×x\frac{5}{24} \times x
  5. 因为完成全部工作,所以 524x=1\frac{5}{24}x = 1
  6. 解得:x=245=4.8x = \frac{24}{5} = 4.8(天)。 答:两人合作需4.8天完成。

例题2(进阶):一项工程,甲单独做需10天完成,乙单独做需15天完成。两人合作了3天后,剩下的由乙单独完成,还需几天?

解题过程

  1. 设乙还需 xx 天完成剩余工作。
  2. 甲效率:110\frac{1}{10},乙效率:115\frac{1}{15}
  3. 合作3天完成的工作量:(110+115)×3=(330+230)×3=530×3=12(\frac{1}{10} + \frac{1}{15}) \times 3 = (\frac{3}{30} + \frac{2}{30}) \times 3 = \frac{5}{30} \times 3 = \frac{1}{2}
  4. 剩余工作量:112=121 - \frac{1}{2} = \frac{1}{2}
  5. 乙单独做 xx 天完成 12\frac{1}{2},即 115×x=12\frac{1}{15} \times x = \frac{1}{2}
  6. 解得:x=152=7.5x = \frac{15}{2} = 7.5(天)。 答:乙还需7.5天完成。

⚠️ 易错点

  • 错误1:混淆效率与时间。学生常把“需6天完成”误认为效率是6。正确应为效率是 16\frac{1}{6}。避免方法:牢记“效率 = 1 ÷ 时间”。

  • 错误2:忘记设总量为1。有些学生设总量为具体数字(如100),导致计算复杂。建议统一设总量为1,简化运算。

  • 错误3:合作时漏加效率。例如只写甲的效率而忽略乙的。应明确:多人合作时,总效率是各人效率之和。

  • 错误4:方程右边不等于1。完成全部工作时,已完成工作量之和应等于1。若题目说“完成一半”,则右边是 12\frac{1}{2},需仔细审题。