工程问题

🧩 应用题综合与最值问题·
⭐⭐⭐

🎯 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
  • 掌握设单位“1”表示总工作量的解题方法
  • 能运用方程或比例思想解决合作与单独完成的工程应用题

📚 核心概念

工程问题是小学高年级到初中常见的应用题类型,核心是研究工作总量工作效率工作时间三者之间的关系。通常,我们把一项工程的总工作量看作单位“1”。例如,如果一个人单独完成一项工程需要5天,那么他每天完成的工作量(即工作效率)就是 15\frac{1}{5}

基本关系式为:

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}

当多人合作时,他们的总工作效率等于各自效率之和。比如甲每天做 16\frac{1}{6},乙每天做 13\frac{1}{3},那么两人合作一天完成 16+13=12\frac{1}{6} + \frac{1}{3} = \frac{1}{2},即两天就能完成全部工程。

在实际问题中,常需设未知数列方程求解,或利用比例关系直接计算。关键是明确谁做了多少工作、用了多长时间,并注意是否中途有人加入或退出。

📝 关键公式

  • 基本公式:工作总量 = 工作效率 × 工作时间
    示例:若效率为 14\frac{1}{4},工作2天,则完成 14×2=12\frac{1}{4} \times 2 = \frac{1}{2}

  • 合作效率:总效率 = 各人效率之和
    示例:甲效率 15\frac{1}{5},乙效率 110\frac{1}{10},合作效率为 15+110=310\frac{1}{5} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10}

  • 求时间:工作时间 = 工作总量 ÷ 工作效率
    示例:总工作量为1,效率为 18\frac{1}{8},则需时间 1÷18=81 \div \frac{1}{8} = 8 天。

💡 经典例题

例题1(基础):一项工程,甲单独做需10天完成,乙单独做需15天完成。两人合作几天可以完成?

  1. 设总工作量为1。
  2. 甲的工作效率为 110\frac{1}{10},乙为 115\frac{1}{15}
  3. 合作效率:110+115=330+230=530=16\frac{1}{10} + \frac{1}{15} = \frac{3}{30} + \frac{2}{30} = \frac{5}{30} = \frac{1}{6}
  4. 所需时间:1÷16=61 \div \frac{1}{6} = 6(天)。 答:两人合作6天可以完成。

例题2(进阶):一项工程,甲单独做需12天完成,乙单独做需8天完成。两人合作2天后,剩下的由乙单独完成,还需几天?

  1. 总工作量设为1。
  2. 甲效率:112\frac{1}{12},乙效率:18\frac{1}{8}
  3. 合作2天完成的工作量:(112+18)×2=(224+324)×2=524×2=1024=512(\frac{1}{12} + \frac{1}{8}) \times 2 = (\frac{2}{24} + \frac{3}{24}) \times 2 = \frac{5}{24} \times 2 = \frac{10}{24} = \frac{5}{12}
  4. 剩余工作量:1512=7121 - \frac{5}{12} = \frac{7}{12}
  5. 乙单独完成剩余部分所需时间:712÷18=712×8=5612=1434.67\frac{7}{12} \div \frac{1}{8} = \frac{7}{12} \times 8 = \frac{56}{12} = \frac{14}{3} \approx 4.67(天)。 答:乙还需 143\frac{14}{3} 天(即4天又8小时)完成。

⚠️ 易错点

  • 错误1:混淆效率与时间。例如认为“甲10天完成,效率就是10”,正确应为效率是 110\frac{1}{10}。避免方法:牢记“效率 = 1 ÷ 时间”。

  • 错误2:合作时未统一工作量单位。有时题目给出部分工作量(如“完成了60%”),需转化为分数或小数再计算。避免方法:始终以“总工作量=1”为基准。

  • 错误3:忽略工作过程的变化。如中途有人离开或加入,不能全程用同一效率。避免方法:分阶段计算已完成和剩余工作量。

  • 错误4:计算效率和时通分错误。如 13+14=27\frac{1}{3} + \frac{1}{4} = \frac{2}{7}(错误!)。正确应为 712\frac{7}{12}。避免方法:仔细通分,检查加法。

  • 错误5:时间单位不一致。如一人按“天”,另一人按“小时”,直接相加。避免方法:统一时间单位后再计算效率。

💡 例题

1

24.有足够多的8分和15分邮票,这样就可以凑成16分,23分,85分等不同的邮资,但是像7分和29分这样的邮资却无法用这两种邮票组成,求用这种邮票无法构成的最大邮资n,即对于任何大于n的邮资,都可以用以上两种邮票组成。

答案:答:最大的不能被8和15表示的数是97.

2

某次演讲比赛,原定一等奖10人,二等奖20人,现将一等奖中的最后4人调整为二等奖,这样得二等奖的学生的平均分提高了一分,得一等奖的学生的平均分提高了3分,那么原来一等奖平均分比二等奖平均分多几分?

定义变量:设原一等奖平均分为x,原二等奖平均分为y。原一等奖总分为10x,原二等奖总分为20y。 调整后的总分:调整后,一等奖人数为6,平均分为x+3,总分为6(x+3)=6x+18。二等奖人数为24,平均分为y+1,总分为24(y+1)=24y+24。 建立方程:被调整的4人总分T=10x - (6x+18)=4x-18。同时,T=24(y+1)-20y=4y+24。因此,4x-18=4y+24。 解方程:4x-4y=42 => x-y=10.5。

✏️ 练习

1

如图,从A至B,步行走粗线道ADB需要35分钟,坐车走细线道A→C→D→E→B需要22.5分钟,D→E→B车行驶距离是D至B步行距离的3倍,A→C→D车行驶距离是A至D步行距离的5倍,车速是步行速度的6倍。已知D至B步行距离为x,则D→E→B的车行驶距离为3x/2,A至D步行距离为d/2。那么先从A至D步行,再从D→E→B坐车所需要的总时间是多少分钟?

2

甲、乙两个工程队合作完成一项工程需要12天。如果甲队单独工作需要20天完成,乙队单独工作需要30天完成。现在两队合作4天后,甲队因故离开,由乙队单独完成剩余工程。问乙队还需要多少天才能完成整个工程?

3

甲、乙两个工程队合作完成一项工程需要12天。如果甲队单独工作3天,然后乙队加入一起工作4天,可以完成工程的1/2。已知甲队的工作效率是乙队的2倍,那么甲队单独完成这项工程需要多少天?