二年級(jí)趣味數(shù)學(xué):買進(jìn)文具盒
來(lái)源:趣味數(shù)學(xué) 2008-05-07 17:53:01
陳琦和王芮兩位女工下崗后,合辦一家"學(xué)生超市"。
一天,進(jìn)貨回來(lái)的陳琦剛走進(jìn)超市,王芮問(wèn):"你進(jìn) 什么貨了?"
陳琦點(diǎn)頭答道:"花了2600元買了三箱不同品種 的文具盒。"
"如果質(zhì)量好,就能賣出去"。王芮贊同的說(shuō),"你買 進(jìn)多少?"
陳琦掏遍了所有衣袋也沒(méi)找到發(fā)貨票。"一定是我把 發(fā)貨票弄丟了,總共260只。"她說(shuō),"每箱貨中,每種文具 盒以角為單位的單價(jià)數(shù)等于每箱貨中的文具盒數(shù)目。"
你能算出陳琦采購(gòu)的文具盒的只數(shù)與單價(jià)嗎?
分析與解答
解答這道題絕非輕而易舉的事兒, 它包括若干具體概念。下面給出解答過(guò)程。
在這三箱整批購(gòu)進(jìn)的不同文具盒中,設(shè)買x角的 文具盒x只,用了x2角;買y角的文具盒y只,用了y2 角。這樣,買第三種為(260-x-y)角的文具盒(260-x-y)只,用了(260-x-y)2角。
那么x2+y2+(260-x-y)2=26000
化簡(jiǎn),得:x2-(260-y)x+y2-260y+20800=0,把這個(gè)式子看作含有x的一個(gè)二次方程式,得
(*)
由于x、y是自然數(shù),因此一定有520y-15600-3y2=K2(K是非負(fù)整數(shù)),從而可化 簡(jiǎn)為(3y-260)2十3K2=20800。
由于三箱數(shù)量不等(總只數(shù)為260,因而三箱數(shù)量 相等是不可能的),可假定最少一箱中的只數(shù)為y,顯然 y<8),由此260-3y>0.進(jìn)一步由
(3y-260)2十3k2=20800 及3k2≥0 有
所以y>38.
由于以2、3、7或8結(jié)尾的都不是整數(shù)的平方.因 此根據(jù)方程(260-3y)2+3k2=20801可有如下分析:
k2以0、1、4、5、6或9結(jié)尾;相對(duì)應(yīng)的3k2以0、3、2、5、8 或7結(jié)尾,于是,(260-3y)2必須以0,7,8,5,2,3結(jié)尾.但 沒(méi)有平方數(shù)是以2、3、7或8結(jié)尾的,因此(260-3y)2一定 是以0或者5結(jié)尾,所以y一定是5的倍數(shù).
這樣,我們就確定了y的可能值,這個(gè)值是5的倍 數(shù),且38<y<87.
對(duì)每個(gè)7的值進(jìn)行檢驗(yàn)(這種方法簡(jiǎn)稱為枚舉檢 驗(yàn)),將數(shù)據(jù)展示如下:
y=40 | 45 | 50…80 | 85 |
(260-3y)2=19600 | 15625 | 12100…400 | 25 |
3k2=1200 | 5175 | 8700…20400 | 20775 |
k2=400 | 1725 | 2900…6800 | 6925 |
k=20 | -- | ---- | -- |
可以發(fā)現(xiàn)k和y的整數(shù)值只能是y=40,k=20.
回到(*)式,求得x=100或120.
因此,260-x-y=120或100.
這樣,三箱分別裝40只、100只、120只文具盒,三 箱中每只文具盒的單價(jià)分別是40角、100角、120角, 即4元、10元、12元.
[編者按]這是從一類古老的整數(shù)解問(wèn)題中改編 而來(lái)的數(shù)學(xué)趣味題.在解題過(guò)程中,我們必須注意到最 后的枚舉法檢驗(yàn)是非常重要的.這種解題方法叫做計(jì) 算試驗(yàn),要用電子計(jì)算機(jī)來(lái)做,是現(xiàn)代重要的科學(xué)研究 方法.我們認(rèn)為,在初中階段,可適當(dāng)滲入計(jì)算試驗(yàn)的 啟蒙問(wèn)題,但不要加重學(xué)生的負(fù)擔(dān).首先要弄出一批合 適的問(wèn)題,進(jìn)一步可以研究教學(xué)方法.
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