第二章 和差倍比
一、正比关系
为定值,a与b的关系便是正比关系,此时a越大、b越大,a越小,b越小。,C不变,A与B成正比关系。
例题: 有家早餐店每天早上卖粥三块钱一碗,八点之前卖出去20碗,收入60元。到了九点的时候,统计发现卖出去80碗了。那么这家早餐店八点到九点之间卖粥收入多少元?
- A. 240
- B. 210
- C. 180
- D. 150
解析: 收入 = 销量 × 售价,售价不变,所以销量与收入成正比关系。八点到九点之间销量 = 80 - 20 = 60 碗,是20碗的3倍,所以收入也是3倍 = 60 × 3 = 180 元,所以选择C。
二、反比关系
为定值,a与b的关系便是反比关系,此时a越大、b越小,a越小,b越大。a变成n倍,b就变为 倍。
,A不变,B与C成反比关系。
例题: 甲地到乙地,步行速度比骑车速度慢 ,骑车速度比公交慢 。如果一个人坐公交车从甲地到乙地,再从乙地步行到甲地,一共用了一个半小时,则该人骑车从甲地到乙地需要多长时间?
- A. 10分钟
- B. 20分钟
- C. 30分钟
- D. 40分钟
解析: 根据题意步行、骑车、公交速度比为1:4:8,从甲到乙和从乙到甲路程相同,所以时间速度成反比,速度比为8:1,时间比则为1:8,时间和为90分钟,所以坐公交从甲到乙需要 分钟,而骑车速度是公交车一半,所以骑车从甲到乙需要20分钟,选择B。
方程法
令
- 公交车的速度为 ,
- 骑自行车的速度为 ,
- 步行的速度为 。
- 速度之间的关系
题目说:
-
步行速度比骑车慢 :
-
骑车速度比公交车慢 :
于是
- 已知行程的时间
从甲地坐公交到乙地,再从乙地步行回甲地共用了 小时,即
把 代入:
于是
这就是公交车从甲到乙所需的时间。
- 求骑车所需的时间
骑车的速度是公交车速度的0.5:
因此,骑自行车从甲地到乙地需要 20 分钟。
反比关系之公倍数
的题目关系中,比如行程 = 速度 × 时间,如果甲乙速度比是 ,则时间比为n:m,为了计算的简洁,我们都会希望各个数据是整数,所以我们只要找到 和 的公倍数比如 赋值给行程,m和n分别赋值给甲乙的速度,则甲乙的时间就分别是 和 ,即n和m。
例题: 一批零件,小王单独做需要50天加工完,小李单独做需要75天加工完。为了尽快完成任务,两人合作加工零件,中间小李休息了几天,最后共用了40天把这批零件加工完,那么小李休息了多少天?
- A. 25
- B. 3
- C. 20
- D. 15
解析:
设总工作量为最小公倍数 150(单位件)。 (150是 50和 75的最小公倍数)
- 小王效率: 件/天
- 小李效率: 件/天
总用时 40 天,小王全程工作,做了: 件。 还剩 件由小李完成。 小李做 件需要天数: 天。 因此小李休息天数: 天。
检验: 合做 15 天的总效率 件/天,共 件; 再加上小王单干的 25 天 件,合计 件,正确。
三者反比关系如何计算公倍数
1. 直接相乘
若ABC三个队分别做一个工程量相同的工程,他们效率分别为3、4、5,我们便可以假设工程量
2. 去除共同因子部分
若ABC三个队分别做一个工程量相同的工程,他们效率分别为3、4、8,因为4是8的因子(),我们便可以假设工程量为
3. 提取最小公倍数
将数分别拆解为质数乘积,取各质数最高幂次相乘
5、8、10的最小公倍数怎么计算?
,,
出现两个质数2、5,其中2在单个数据种的最高幂次为3(出现了3次),其余均为1次,所以最小公倍数
易错点
若甲:乙:丙 则其反比 其反比
例题: 一项工程,甲单独完成需要15天,乙单独完成需要30天,丙单独完成需要60天,如果按照甲乙丙的顺序交替进行每人做一天,那么需要()天能完成。
- A. 25
- B. 26
- C. 27
- D. 28
解析: 甲乙丙时间比为15:30:60,而60是15和30的倍数,所以赋值总工程量为60,则甲乙丙效率分别为4、2、1,交替工作则每3天可以完成 的工作量。,即8个3天周期 + 最后4的工程量由甲1天做完,需要 天,所以选择A。
例题: 甲乙丙三人完成同一幅拼图的时间分别需要1小时、1.2小时、1.5小时。现在有两幅拼图需要甲、乙完成,两人同时开始,丙刚开始帮助甲拼拼图,后来又帮助乙拼,最后两个拼图同时完成。问:丙分别帮助甲、乙多长时间?
- A. 0.1小时,0.3小时
- B. 0.3小时,0.5小时
- C. 0.5小时,0.6小时
- D. 0.6小时,0.2小时
解析: 甲乙丙三人同一工程量时间比为1:1.2:1.5,则其效率比为 ,赋值其效率为6、5、4,则一幅拼图工程量 ,两幅拼图三人一起完成,所以用时 小时,排除A、C。且因为甲效率更高,所以丙需要帮乙更多才能同时完成,排除D,所以选择B。
例题: 某单位需要搬家,可以使用甲、乙、丙三个搬家公司。单独完成该搬家任务,甲需要3天,乙需要4天,丙需要12天;搬家费用分别为甲1000元/天,乙850元/天,丙350元/天。要求在2天内搬完,最少需要花费多少元?(搬家不足一天按一天计算)
- A. 3200
- B. 3400
- C. 3550
- D. 3700
解析: 甲乙丙时间比为3:4:12,所以效率比为 。由于工程量恒定,花费最低则需要用单位效率单价最低的队伍。甲 ,乙 ,丙 ,则单价上甲 < 乙 < 丙,所以尽量用甲再用乙再用丙。总工程量 ,甲两天完成 ,剩余4交给乙一天做不完,与其再加1天乙不如1天乙 + 1天丙正好完成费用低,所以最低费用 ,所以选择A。
详细思路
-
化整为“份” 设整单任务为 12 份(最小公倍数)。
- 甲效率: → 4 份/天,费用 1000 元/天 → 每份成本 元/份
- 乙效率: → 3 份/天,费用 850 元/天 → 每份成本 元/份
- 丙效率: → 1 份/天,费用 350 元/天 → 每份成本 350 元/份 单位成本排序:甲(最便宜) < 乙 < 丙。
-
两天内完成且“按天计费” ⇒ 每家公司可用 0、1、2 天(可并行) 因甲单位成本最低,先把甲用满 2 天:完成 份,花费 2000 元;剩余 4 份。
-
用乙、丙补齐剩余 4 份(费用尽量低) 可选补法(受“至少一天计费、至多 2 天”限制):
- 乙 1 天 + 丙 1 天: 份,费用 元 ✅(最便宜)
- 乙 2 天: 份,1700 元(多花)
- 乙 1 天 + 丙 2 天: 份, 元(更贵)
- 丙 2 天: 份(不够)
-
最优组合与校验
- 组合:甲 2 天 + 乙 1 天 + 丙 1 天
- 工作量: 份(正好完成)
- 费用: 元(在所有可行方案中最小)
可执行安排示例:在两天内让甲连续工作 2 天;乙任意 1 天;丙任意 1 天(可与乙同一天或不同天,不影响完成度与费用)。
三、多级比例
甲:乙 ,乙:丙 则甲:乙:丙 (设乙的数量为 bc则可以快速得到比例关系)
例题: 甲车间有初级技工、中级技工、高级技工若干名。若初级、中级技工人数之比为5:3,中级、高级技工人数之比为2:1,则甲车间初、中、高级技工人数之比为:
- A. 5:5:1
- B. 10:6:3
- C. 15:6:3
- D. 15:9:3
解析: 我们需要将2个比例关系合在一起,观察发现两个比例的"连接点"即相同部分是中级技工,于是我们将两个比例中的中级技工转化为相同值,即找到3与2的公倍数6,初级、中级技工人数之比 = 10:6;中级、高级技工人数之比 = 6:3,所以初、中、高级技工人数之比为10:6:3,选择B。
例题: 某小区组织"情满金秋"柑橘采摘活动,参加人员按年龄分成老、中、青三组,老年组、中年组的人数之比为5:2,中年组、青年组的人数之比为3:4。老年组、中年组、青年组平均每人采摘速度之比为1:2:3。已知青年组共采摘80斤柑橘,那么三组人员一共采摘柑橘:
- A. 170斤
- B. 212斤
- C. 255斤
- D. 298斤
解析: 5:2与3:4中的中年组是不变量,所以分别通分得到三组人数比为15:6:8,采摘速度比为1:2:3,所以三组采摘量比为15:12:24=5:4:8,而青年组采摘80斤,所以三组一共采摘 斤,所以选择A。
详细思路
-
人数比例
- 老:中 = 5:2
- 中:青 = 3:4 统一中年组:令中年组为 6 份(2 与 3 的最小公倍数)。 则老年组 份,青年组 份。 ⇒ 人数比:老:中:青 = 15:6:8。
-
速度比例(人均) 老:中:青 = 1:2:3。 ⇒ 各组总效率(人数×人均速度)为:
- 老:
- 中:
- 青: ⇒ 总效率比:15:12:24。
-
由青年产量求总量 青年组对应 24 份,已知采 80 斤 ⇒ 1 份 = 斤。 全部份数和 份。 总量 = 斤。
因此,三组人员一共采摘 170 斤。
多个比例之间寻找联系,抓准不变量
例题: 一个袋子里红球、白球、蓝球的数量比例为3:8:4,再向袋子中放入14个红球和若干个蓝球后,红球、白球、蓝球的数量比例变为5:4:3。如果此时从袋子里取出10个红球、6个白球和2个蓝球后,袋子里剩余红球、白球、蓝球的数量比例为:
- A. 1:2:1
- B. 2:3:1
- C. 1:1:2
- D. 1:1:1
解析: 放入红球蓝球前后白球个数未变,所以以白球前后比例关系进行通分,得到原来比例3:8:4,后来10:8:6,所以 份红球 = 14 个,1份 = 2 个,所以后来分别有20、16、12个球。最后取出10个红球、6个白球和2个蓝球,还剩10个、10个、10个,所以是1:1:1,选择D。
详细解析(方程法)
设初始红、白、蓝数量为 。
加入 14 个红球和 个蓝球后,比例为 ,故存在比例因子 使
由 得 。代入:
此时数量为:红 ,白 ,蓝 。
再取出红 10、白 6、蓝 2,剩余:
所以比例为 。
例题: 袋子里红球与白球的数量之比是9:3。放入若干只红球后,红球与白球数量之比变为5:1;再放入若干只白球后,红球与白球数量之比变为3:1。已知放入的红球比白球多80只。那么袋子里原来共有()只球。
- A. 200
- B. 220
- C. 240
- D. 260
解析: 第一次比例变化白球不变,所以比例通分为15:3。第二次比例变化中红球没变,所以比例通分为15:5。所以两次变化,份数关系从9:3变成15:3变成15:5,第一次红球加了6份,第二次白球加了2份,相差4份 = 80 只,1份 = 20 只,所以原来共有 只,选择C。
详细解析(方程法) 设袋子里原有红、白球分别为 。已知 , 故可令 。
第一次加入红球 后,比例为 :
再加入白球 后,比例为 :
又知“放入的红球比白球多 80 只”,即
原来共有球数:
例题: 某包装车间包装甲、乙两种规格的袋装杂粮,甲、乙两袋杂粮的重量之比为5:2,如果从甲袋中称出2公斤放入乙袋后,甲、乙两袋杂粮的重量之比变为4:3。问甲袋杂粮原来重量为:
- A. 8公斤
- B. 10公斤
- C. 12公斤
- D. 15公斤
解析: 前后甲乙杂粮总重量不变,原来比例5:2,总重量7份,后来比例4:3,总重量7份,不需要通分,可得甲减少1份 = 2 公斤,所以甲原来重量 = 公斤,所以选择B。
详细解析(方程法) 设甲、乙两袋原重量分别为 kg、 kg。 从甲袋取出 2 kg 放入乙袋后,变为:
- 甲:
- 乙:
给定新比为 ,故
因此,甲袋原重量为 kg。
答:10 千克。(校验:移后甲8 kg、乙6 kg,确为 。)
例题: 小霖和小蒙两人在2022年时的年龄之比为7:8,2年后,小霖和小蒙的年龄之比为8:9,则可计算得出在2025年时,小霖的年龄是()岁。
- A. 16
- B. 17
- C. 18
- D. 19
解析: 前后两人年龄差不变,两个比例份数差也不变,所以不需要通分。8 - 7 = 1份 = 2 年,所以24年时小霖 = 岁,25年时 = 岁,所以选择B。
详细解析(方程法)
- 设 2022 年两人年龄为 ,故 。
- 2024 年(两年后)满足 交叉相乘:。
- 得 2022 年小霖年龄 岁;到 2025 年加 3 岁,故为 岁。
校验: 2024 年小霖 岁、小蒙 岁,比例 成立。
四、和差关系
,,则 ,
例题: 小李的弟弟比小李小2岁,小王的哥哥比小王大2岁、比小李大5岁。1994年,小李的弟弟和小王的年龄之和为15。问2014年小李与小王的年龄分别为多少岁:
- A. 25,32
- B. 27,30
- C. 30,27
- D. 32,25
解析: 小王的哥哥比小王大2岁、比小李大5岁,所以小王比小李大3岁。小李的弟弟比小李小2岁,所以小王比小李的弟弟大5岁,而1994年小王和小李弟弟年龄和 = 15,所以当时小王 = 岁,小李弟弟 = 岁。2014年小王 = 10 + (2014 - 1994) = 30 岁,小李弟弟 = 5 + (2014 - 1994) = 25 岁,小李 = 25 + 2 = 27 岁,所以选择B。
方程法 答案:B. 27, 30
推理:
- 设 1994 年小李年龄为 ,小王年龄为 。 已知:小王的哥哥比小王大 2 岁、比小李大 5 岁 ⇒ 。
- 小李的弟弟比小李小 2 岁 ⇒ 1994 年弟弟年龄为 。 且 1994 年弟弟与小王的年龄和为 15 ⇒ 。
- 代入 :。 则 。
- 到 2014 年相隔 20 年: 小李 岁;小王 岁。
校验: 小王哥哥 1994 年为 ,确比小王大 2、比小李大 5,条件一致。
快速解法:代入选项快速到方程中快速判断
和差倍比关系奇偶特性
当且仅当两个整数x、y之和为偶数,x、y之差也是偶数。当且仅当两个整数x、y之和为奇数,x、y之差也是奇数。当且仅当两个整数x、y都是奇数,x、y之积也是奇数。
例题: 一个人到书店购买了一本书和一本杂志,在付钱时,他把书的定价中的个位上的数字和十位上的看反了,准备付21元取货。售货员说:"您应该付39元才对。"
请问书比杂志贵多少钱:
- A. 20
- B. 21
- C. 23
- D. 24
解析: 因为书和杂志一共39元是奇数,所以差值也是奇数,排除A、D选项。剩二选一考虑代入验证排除。如果书 - 杂志 = 21,书 + 杂志 = 39,则书 = 30,杂志 = 9,书价格看反了应该一共付 03 + 9 = 12 元,与题意不符排除B,所以选择C。
验证C:书 - 杂志 = 23,书 + 杂志 = 39,则书 = 31,杂志 = 8,书价格看反了应该一共付 13 + 8 = 21 元,符合题意。
不定方程法
设书的定价为两位数 ( 为数字,十位是 ,个位是 ),杂志价为 元。 把书价看反为 。
由题意(错看总价为 21 元,正确总价为 39 元):
两式相减得:
把 代入任一式:
因为 为数字且书价是两位数,常规约定交换后仍为两位数(个位不为 0),故 。 又 得 。
于是:
- 书价 元;
- 杂志价 元;
- 书比杂志贵 元。
答:书比杂志贵 23 元。
备注:若允许个位为 0(交换后可成一位数),则还存在解:书 20 元、杂志 19 元,差 1 元。但通常题目隐含“交换后仍为两位数”,故取 23 元为答案。
例题: 某年级有4个班,不算甲班其余三个班的总人数是131人;不算丁班其余三个班的总人数是134人;乙、丙两班的总人数比甲、丁两班的总人数少1人,问这四个班共有多少人:
- A. 177
- B. 176
- C. 266
- D. 265
解析: 因为(甲 + 丁)- (乙 + 丙)= 1,差是奇数,所以和(甲 + 丁)+ (乙 + 丙)即四个班总人数也是奇数,所以排除BC,而D选项 = 131 + 134 = 乙丙丁 + 甲乙丙,排除,所以选择A。
方程法 设四个班人数分别为:甲=A,乙=B,丙=C,丁=D。
由题意得:
- 不算甲:
- 不算丁:
- 乙丙比甲丁少1人:
令总人数 。 由(1)(2):。 又由(1)得 。代入(3):
联立
再由(1)得 。
总人数:
答:四个班共有 177 人。
五、和差倍比关系
,,则 ,
,,则 ,,
例题【较难】: 某公司按1:3:4的比例订购了一批红色、蓝色、黑色的签字笔,实际使用时发现三种颜色的笔消耗比例为1:4:5。当某种颜色的签字笔用完时,发现另两种颜色的签字笔共剩下100盒。此时又购进三种颜色签字笔总共900盒,从而使三种颜色的签字笔可以同时用完。问新购进黑色签字笔多少盒?
- A. 450
- B. 425
- C. 500
- D. 475
解析: 若三种颜色购买量为m、3m、4m,消耗速度每天为n、4n、5n,则分别需要 天、 天、 天,发现蓝色 天最快,所以我们来到蓝色签字笔用完的这一刻,此时蓝色签字笔购买量 = 消耗量,所以我们将购买、消耗的比例根据蓝色笔的相等关系进行比例通分,得到购买比例为:4:12:16,消耗比例为3:12:15,
16 - 15 = 1,则此时红色、黑色签字笔所剩份数都是1份,相等。而一共剩下100盒,所以红色笔、黑色笔此时各剩下50盒。
后来购进900盒,一共1000盒,需要同时用完,则这1000盒应当按照1:4:5分配,黑色签字笔有 盒,所以需要新购进500 - 50 = 450盒黑色签字笔,选择A。
,,则 ,
方程法 设最初订购量(盒):红 ,蓝 ,黑 。 消耗速率成 ,记为红 ,蓝 ,黑 。
-
各色若不再进货的用完时间:
最小的是 ,故蓝色先用完。
-
到蓝色用完时其他两色剩余:
又知两色合计余 盒,故 。 因而当时红、黑各余 盒,蓝为 盒。
-
此时再进货三色共 盒,设新增为 (红、蓝、黑)。为使同时用完,余量与消耗速率成同比例:
且 。代入:
所求: 新购进黑色签字笔 盒。
比例差
比例差也是份数思想的表现。
如果A:B = a:b,则我们可以把A看作a份,B看作b份,其中a份、b份的每一份都是相等的,则
所以当我们知道两者之差、两者之比时,即可运用比例差思维快速得到两者具体值。
例: 如果两人速度之比为5:6,两人速度之差为 。那么我们可以先把2人的速度看作5份与6份,那么相差的1份 = ,各自速度5份、6份就是 和
例题: 现已知小李小王行驶速度比为5:8,两人同时同地点同向出发,经过一小时后,两人距离差为45公里,问小李行驶了多远?
解析: 小李小王行驶速度比为5:8,所以路程比也是5:8,比例差为3,距离差为45,所以小李路程 = 公里。
方程法 设小李、小王的速度分别为 和 (km/h)。 同向出发 1 小时后距离差为
小李速度 km/h,1 小时行驶
答:小李行驶了 75 公里。
例题【较难】: 小王每天以v千米/小时的速度骑车到单位上班,如果速度提高 ,则可以提前10分钟到单位;如果以原速度骑行2千米后再提速 ,也可以提前10分钟到达。问小王家距离单位多少千米?
- A. 5.4
- B. 7.2
- C. 8.5
- D. 9.6
解析: 速度提高 前后速度比为5:6,路程不变,时间为反比6:5, 份相差10分钟,所以原来需要6份即60分钟,提速 后只需要50分钟。
骑行 后提速 ,提速前后速度比为10:13,则后段路程时间比为13:10, 份相差10分钟,所以提速前需要 分钟,说明前段路程2km骑行了 分钟,所以全程为 千米,选择B。
方程法 设家到单位距离为 千米,原速度为 千米/小时,原用时 小时,10 分钟 小时。
情形一(全程提速 20%):
故原用时 小时。
情形二(先 2 千米后提速 30%):
由上得 ,代入:
因此 (千米)。
答: 小王家距离单位 7.2 千米。