五、工程问题
8. 新情境科技成就 DeepSeek(深度求索)凭借低成本、高性能的大模型技术在全球人工智能竞争中异军突起。甲、乙两位工程师测试DeepSeek的新功能,甲单独测试要18天,乙单独测试每天能完成$\frac{1}{15}$,两人合作测试6天后,其余的由乙单独测试,还要几天完成?
答案:8. $(\frac{1}{18}+\frac{1}{15})×6=\frac{11}{15}$ $1-\frac{11}{15}=\frac{4}{15}$
$\frac{4}{15}÷\frac{1}{15}=4$(天) 答:还要4天完成。
解析:
【分析】
这是典型的工程问题,解题时先把总工作量看作单位“1”。首先明确甲、乙各自的工作效率:甲单独测试18天完成,所以甲的工作效率是$\frac{1}{18}$,乙的工作效率题目已经给出是$\frac{1}{15}$。第一步先计算两人合作6天完成的工作量,用两人的效率和乘合作时间即可;第二步用总工作量1减去已经完成的工作量,得到剩余的工作量;第三步用剩余工作量除以乙的工作效率,就能求出乙单独完成剩余工作需要的时间。
【解析】
把测试总工作量看作单位“1”。
1. 计算甲乙合作6天完成的工作量:
$(\frac{1}{18}+\frac{1}{15})×6=\frac{11}{15}$
2. 计算剩余工作量:
$1-\frac{11}{15}=\frac{4}{15}$
3. 计算乙单独完成剩余工作的时间:
$\frac{4}{15}÷\frac{1}{15}=4$(天)
【答案】
还要4天完成。
【知识点】
工程问题、分数四则混合运算、工作量=工作效率×工作时间
【点评】
本题结合科技热点考查工程问题的常规解法,核心是掌握把总工作量设为单位“1”的思路,理清工作效率、工作时间、工作量三者的对应关系,计算时注意分数通分、约分的准确性即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
9. 新情境生物百科 工作犬可分为探测犬、军用犬和服务犬等,它们是人们可靠的帮手。甲、乙两只警犬接到搜寻任务,甲警犬单独完成需要3小时,乙警犬单独完成需要5小时。现安排让甲、乙两只警犬一起搜寻,合作搜寻30分钟后将甲警犬带走,剩余任务由乙警犬单独完成,那么乙警犬完成此次任务一共用了多长时间?
答案:9. $\frac{1}{3}+\frac{1}{5}=\frac{8}{15}$ 30分$=\frac{1}{2}$时 $\frac{8}{15}×\frac{1}{2}=\frac{4}{15}$
$1-\frac{4}{15}=\frac{11}{15}$ $\frac{11}{15}÷\frac{1}{5}=\frac{11}{3}$(时) $\frac{11}{3}+\frac{1}{2}=\frac{25}{6}$(时)
答:乙警犬完成此次任务一共用了$\frac{25}{6}$小时。
解析:
【分析】
这是典型的工程问题,我们把总搜寻任务看作单位“1”。解题思路如下:首先计算甲、乙两只警犬的工作效率(每小时完成总任务的占比);其次统一时间单位,把30分钟换算为小时,计算两只警犬合作半小时完成的工作量;再用总工作量减去已完成工作量得到剩余工作量,用剩余工作量除以乙的工作效率得到乙后续单独工作的时长;最后将乙前期合作的时长和后续单独工作的时长相加,就是乙完成任务的总时长。
【解析】
将总搜寻任务看作单位“1”:
甲警犬的工作效率:$1÷3=\frac{1}{3}$/小时
乙警犬的工作效率:$1÷5=\frac{1}{5}$/小时
换算时间单位:30分$=\frac{1}{2}$时
甲乙合作$\frac{1}{2}$小时完成的工作量:
$(\frac{1}{3}+\frac{1}{5})×\frac{1}{2}=\frac{8}{15}×\frac{1}{2}=\frac{4}{15}$
剩余工作量:$1-\frac{4}{15}=\frac{11}{15}$
乙单独完成剩余工作量的用时:
$\frac{11}{15}÷\frac{1}{5}=\frac{11}{3}$(时)
乙的总用时:
$\frac{11}{3}+\frac{1}{2}=\frac{25}{6}$(时)
【答案】
乙警犬完成此次任务一共用了$\frac{25}{6}$小时。
【知识点】
工程问题,分数四则混合运算,时间单位换算
【点评】
本题结合工作犬的生活实际命题,趣味性较强,解题核心是掌握工程问题中工作量、工作效率、工作时间三者的关系,要注意先统一时间单位,同时不要漏算乙前期合作的时长。
【难度系数】
0.6
一、巧算
10. 新趋势算法探究 用简便方法计算下面各题。
(1) $31\dfrac{1}{3}×\dfrac{3}{4}$
思路提示:两个数相乘,如果想要简便计算,那么可观察数的特点,先将其中一个数改写成两个数的和(差),再运用乘法分配律进行简便计算。
(2) $27×\dfrac{136}{137}+136×\dfrac{20}{137}+180×\dfrac{68}{137}$
思路提示:可以尝试从加号两边的乘法算式中凑出相同的乘数。
答案:10. (1) $31\frac{1}{3}×\frac{3}{4}$
$=(30+\frac{4}{3})×\frac{3}{4}$
$=30×\frac{3}{4}+\frac{4}{3}×\frac{3}{4}$
$=\frac{45}{2}+1$
$=\frac{47}{2}$
(2) $27×\frac{136}{137}+136×\frac{20}{137}+180×\frac{68}{137}$
$=27×\frac{136}{137}+20×\frac{136}{137}+90×\frac{136}{137}$
$=\frac{136}{137}×(27+20+90)$
$=\frac{136}{137}×137$
$=136$
解析:
【分析】
(1)本题可利用乘法分配律简便计算,观察带分数$31\dfrac{1}{3}$的特点,拆成整十数加一个分数时,能让拆分后的两个数分别乘$\dfrac{3}{4}$的计算更简便,所以把$31\dfrac{1}{3}$改写成$30+\dfrac{4}{3}$,再运用乘法分配律分别相乘后相加即可。
(2)本题需要先凑出相同的乘数,观察三个乘法算式的分母都是137,前两个算式的分子都有136,第三个算式的分子是68,可通过调整因数的位置,把第三个算式转化为含有$\dfrac{136}{137}$的形式,同时把第二个算式也调整为含有$\dfrac{136}{137}$的形式,提取相同公因数后运用乘法分配律计算即可。
【解析】
(1) $31\frac{1}{3}×\frac{3}{4}$
$=(30+\frac{4}{3})×\frac{3}{4}$
$=30×\frac{3}{4}+\frac{4}{3}×\frac{3}{4}$
$=\frac{45}{2}+1$
$=\frac{47}{2}$
(2) $27×\frac{136}{137}+136×\frac{20}{137}+180×\frac{68}{137}$
$=27×\frac{136}{137}+20×\frac{136}{137}+90×\frac{136}{137}$
$=\frac{136}{137}×(27+20+90)$
$=\frac{136}{137}×137$
$=136$
【答案】
(1) $\dfrac{47}{2}$
(2) $136$
【知识点】
乘法分配律、分数简便计算、凑公因数
【点评】
这两道题是分数简便运算的典型题型,解题关键是根据算式中数字的特点,通过拆数或者转化因数构造出符合乘法分配律的结构,大幅简化计算过程,有效降低计算错误率。
【难度系数】
0.6
二、抓不变量解决稍复杂的分数乘法问题
11. 水果店购进苹果和脐橙一共 360 千克,其中苹果占$\frac{2}{5}$。后来又购进一些苹果,此时苹果占$\frac{7}{10}$。后来又购进多少千克苹果?
思路提示:题中的某个量是不变的,可把这个不变量看作“1”,然后求解。
答案:11. $360×\frac{2}{5}=144$(千克) $360-144=216$(千克)
$216×\frac{7}{10-7}=504$(千克) $504-144=360$(千克)
答:后来又购进360千克苹果。
解析:根据题意可知,脐橙的质量没有变化,苹果的质量和两种水果的总质量在发生变化,根据“后来又购进一些苹果,此时苹果占$\frac{7}{10}$”,可知此时苹果是脐橙的$\frac{7}{10-7}$。这样就可以根据脐橙的质量求出后来购进苹果的质量。
解析:
【分析】
解题时首先要找到题目中的不变量,本题中只新购进了苹果,脐橙的质量始终没有发生变化,这是解题的核心突破口。第一步先根据原有水果总质量和苹果的占比,算出原有苹果的质量,再求出脐橙的质量;第二步根据后来苹果的占比,推导得出此时苹果质量与脐橙质量的占比关系,用脐橙的质量算出后来的苹果总质量;最后用后来的苹果总质量减去原有苹果的质量,即可得到新购进苹果的质量。
【解析】
1. 计算原有苹果的质量:
已知原有苹果和脐橙共360千克,苹果占$\frac{2}{5}$,则原有苹果质量为:
$360×\frac{2}{5}=144$(千克)
2. 计算脐橙的质量:
脐橙质量 = 原有总质量 - 原有苹果质量,即:
$360-144=216$(千克)
3. 计算后来的苹果总质量:
后来苹果占总质量的$\frac{7}{10}$,则脐橙占总质量的$1-\frac{7}{10}=\frac{3}{10}$,即此时苹果质量是脐橙质量的$\frac{7}{10-7}=\frac{7}{3}$,所以后来苹果总质量为:
$216×\frac{7}{10-7}=504$(千克)
4. 计算新购进的苹果质量:
新购进苹果质量 = 后来苹果总质量 - 原有苹果质量,即:
$504-144=360$(千克)
【答案】
后来又购进360千克苹果。
【知识点】
抓不变量解题、分数乘法应用、占比关系转化
【点评】
本题是分数应用题中的典型题型,解题的关键是排除变化量的干扰,准确找到恒定不变的量作为计算的基准,通过转化占比关系建立已知量和未知量的联系,就能顺利求解。
【难度系数】
0.6
三、“1”发生变化的复杂分数乘法问题
12. 新趋势 思维过程 在一整壶水中冲泡80克玉米粉,搅拌均匀后,喝去$\frac{1}{4}$;再加入40克玉米粉,加满水搅匀,又喝去$\frac{1}{4}$;再加入40克玉米粉,加满水搅匀,仍喝去$\frac{1}{4}$。此时壶中有多少克玉米粉?
思路提示:要注意题中3个分率对应的“1”各不相同。
答案:12. $80×(1-\frac{1}{4})=60$(克) $(60+40)×(1-\frac{1}{4})=75$(克) $(75+40)×(1-\frac{1}{4})=86.25$(克)
答:此时壶中有86.25克玉米粉。
解析:根据题意可知,一整壶水中溶有80克玉米粉,喝去$\frac{1}{4}$,此时壶中有$80×(1-\frac{1}{4})=60$(克)玉米粉;再加入40克玉米粉,加满水搅匀,又喝去$\frac{1}{4}$,此时壶中有$(60+40)×(1-\frac{1}{4})=75$(克)玉米粉;再加入40克玉米粉,加满水搅匀,仍喝去$\frac{1}{4}$,此时壶中有$(75+40)×(1-\frac{1}{4})=86.25$(克)玉米粉。
解析:
【分析】
解决这道题的核心是明确每次喝去$\frac{1}{4}$对应的单位“1”都是喝之前壶中玉米粉的总质量。因为混合液搅拌均匀后,喝掉$\frac{1}{4}$的混合液相当于同时喝掉了当时$\frac{1}{4}$的玉米粉,剩余玉米粉就是当时玉米粉总量的$1-\frac{1}{4}=\frac{3}{4}$。我们按照操作顺序逐步计算即可:先算第一次喝完后剩余的玉米粉质量,加40克玉米粉后再算第二次喝完的剩余质量,再次加40克玉米粉后算第三次喝完的剩余质量,就是最终结果。
【解析】
1. 初始壶中有80克玉米粉,喝去$\frac{1}{4}$后剩余玉米粉:
$80×(1-\frac{1}{4})=60$(克)
2. 加入40克玉米粉后,玉米粉总质量为$60+40=100$克,再喝去$\frac{1}{4}$后剩余:
$(60+40)×(1-\frac{1}{4})=75$(克)
3. 再次加入40克玉米粉后,玉米粉总质量为$75+40=115$克,又喝去$\frac{1}{4}$后剩余:
$(75+40)×(1-\frac{1}{4})=86.25$(克)
【答案】
86.25克
【知识点】
分数乘法应用;单位“1”判定;连续变化量计算
【点评】
本题是单位“1”动态变化的典型分数乘法应用题,解题关键是找准每一次分率对应的单位“1”,按照操作顺序逐步推导,避免混淆不同阶段的总量即可顺利求解。
【难度系数】
0.6