☉江蘇省江陰市利港中學(xué) 劉 杰
不等式組與方程組一樣,是解決現(xiàn)實生活中的重要模型,主要涉及經(jīng)濟類、勞力分配、方案設(shè)計等方面的問題,是中考的熱點題型,下面精選幾例加以分析.
例1下崗職工王阿姨利用自己的一技之長開辦了“愛心服裝廠”,計劃生產(chǎn)甲、乙兩種型號的服裝共40套投放到市場銷售.已知甲型服裝每套成本34元,售價39元;乙型服裝每套成本42元,售價50元.服裝廠預(yù)計兩種服裝的成本不低于1536元,不高于1552元.問服裝廠有哪幾種生產(chǎn)方案.
分析:首先閱讀題意,抓住關(guān)鍵詞:“不低于”、“不高于”來建立不等式,組成不等式組,然后解不等式組.
解:設(shè)甲型服裝x套,則乙型服裝為(40-x)套,由題意得1536≤34x+42(40-x)≤1552.
解得16≤x≤18.
因x是正整數(shù),
所以x=16或17或18.有以下三種生產(chǎn)方案:
生產(chǎn)甲型服裝16套,乙型24套或甲型服裝17套,乙型23套或甲型服裝18套,乙型服裝22套.
點評:用不等式組解決應(yīng)用問題,關(guān)鍵是分析題意,尋找不等關(guān)系,列出不等式組.要善于將題目中的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為不等式組,并且解不等式組所得的結(jié)果通常為一解集,需要從解集中再找出符合題意的答案.
例2某商店需要購進一批電視機和洗衣機,根據(jù)市場調(diào)查,決定電視機進貨量不少于洗衣機的進貨量的一半.電視機與洗衣機的進價和售價如下表:
類別 洗衣機進價(元/臺) 1800 1500電視機
計劃購進電視機和洗衣機共100臺,商店最多可籌集資金161800元.
請你幫助商店算一算有多少種進貨方案.(不考慮除進價之外的其他費用)
分析:本題中提供了電視機和洗衣機的進價,由于不考慮進價之外的其他費用,因此,設(shè)購買其中一個物品的臺數(shù)為x,那么根據(jù)題意,列出兩個一元一次不等式,組成不等式組.由于要求的是進貨方案,因此x的值應(yīng)取正整數(shù).
解:(1)設(shè)商店購進電視機x臺,則購進洗衣機(100-x)臺,根據(jù)題意,得
即購進電視機最少34臺,最多39臺,商店有6種進貨方案.
點評:本題是以表格的形式展示數(shù)字信息,根據(jù)題目中的關(guān)鍵詞“不少于”和“最多”來建立不等式,組成不等式組,然后加以解決.
例3某校準(zhǔn)備組織290名學(xué)生進行野外考察活動,行李共有100件.學(xué)校計劃租用甲、乙兩種型號的汽車共8輛,經(jīng)了解,甲種汽車每輛最多能載40人和10件行李,乙種汽車每輛最多能載30人和20件行李.
(1)設(shè)租用甲種汽車x輛,請你幫助學(xué)校設(shè)計所有可能的租車方案.
(2)如果甲、乙兩種汽車每輛的租車費用分別為2000元、1800元,請你選擇最省錢的一種租車方案.
分析:(1)通過閱讀題目,不難發(fā)現(xiàn)題目中存在這樣的不等關(guān)系“:載客量總和應(yīng)該達到或超過290名”“、載行李量總和應(yīng)該達到或超過100件”.根據(jù)這兩個不等關(guān)系建立不等式組,從而可求出x的取值范圍,最后再確定所有可能的租車方案;(2)計算(1)中的每一種租車方案所需要的費用,然后進行比較,從中選擇出最省錢的租車方案.
解:(1)由于租用甲種汽車x輛,則租用乙種汽車(8-x)輛.由題意得
因為x取整數(shù),所以x=5,6.
所以共有兩種租車方案:第一種是租用甲種汽車5輛,乙種汽車3輛;第二種是租用甲種汽車6輛,乙種汽車2輛.
(2)第一種租車方案的費用為5×2000+3×1800=15400(元);第二種租車方案的費用為6×2000+2×1800=15600(元).所以,第一種租車方案更省費用.
點評:本題文字較多,關(guān)系較復(fù)雜,解決本題需要仔細(xì)讀題,理解題意,從而挖掘出題目中所隱含的不等關(guān)系,從而建立不等式組模型來進行求解.
例4(2012年湖南常德)某工廠生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品共50件,其生產(chǎn)成本與利潤如下表:
利潤(萬元/件)A種產(chǎn)品0.6 B種產(chǎn)品0.9利潤(萬元/件) 0.2 0.4
若該廠計劃投入資金不超過40萬元,且希望獲利超過16萬元,問:工廠有哪幾種生產(chǎn)方案?哪種生產(chǎn)方案獲利最大?最大利潤是多少?
分析:根據(jù)“投入資金不超過40萬元,獲利超過16萬元”可列出不等式組,求得不等式組的整數(shù)解即可確定生產(chǎn)方案,再通過計算,確定獲利最大的生產(chǎn)方案.
解:(1)設(shè)生產(chǎn)A種產(chǎn)品x件,則生產(chǎn)B種產(chǎn)品(50-x)件,根據(jù)題意,得
因為x取正整數(shù),所以x=17,18,19.
所以有三種生產(chǎn)方案:
方案一:生產(chǎn)A種產(chǎn)品17件,生產(chǎn)B種產(chǎn)品33件;
方案二:生產(chǎn)A種產(chǎn)品18件,生產(chǎn)B種產(chǎn)品32件;
方案三:生產(chǎn)A種產(chǎn)品19件,生產(chǎn)B種產(chǎn)品31件.
(2)(法一)因為B種產(chǎn)品每件獲得的利潤多,所以應(yīng)多生產(chǎn)B種產(chǎn)品.
即生產(chǎn)A種產(chǎn)品17件,生產(chǎn)B種產(chǎn)品33件,獲利最大,最大利潤是17×0.2+33×0.4=16.6(萬元).
(法二)方案一:獲利是17×0.2+33×0.4=16.6(萬元);
方案二:獲利是18×0.2+32×0.4=16.4(萬元);
方案三:獲利是19×0.2+31×0.4=16.2(萬元).
因為16.6>16.4>16.2,所以方案一獲利最大.
即生產(chǎn)A種產(chǎn)品17件,生產(chǎn)B種產(chǎn)品33件,獲利最大,最大利潤是16.6萬元.
(法三)設(shè)獲得總利潤y=0.2x+0.4(50-x)=-0.2x+20.
因為-0.2<0,y隨x的增大而減少,
所以當(dāng)x=17時,獲得利潤最大,最大利潤是:-0.2×17+20=16.6(萬元).
即生產(chǎn)A種產(chǎn)品17件,生產(chǎn)B種產(chǎn)品33件,獲利最大,最大利潤是16.6萬元.
點評:本題考查了利用一元一次不等式組來解決最優(yōu)方案問題,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意列出不等式組.解答這類問題,要正確地將實際問題轉(zhuǎn)化為不等式組數(shù)學(xué)模型,得到切實可行的解題策略,并將求出的不同結(jié)果轉(zhuǎn)化為具有現(xiàn)實意義的各種方案進行選擇,最終確定最佳方案.本題綜合考查學(xué)生的閱讀能力、分析推理能力和數(shù)學(xué)建模思想.
例5(2012年廣西貴港)某公司規(guī)定利用僅有的349個甲種部件和295個乙種部件組裝A、B兩種型號的簡易板房共50套捐贈給災(zāi)區(qū).已知組裝一套A型號簡易板房需要甲種部件8個和乙種部件4個;組裝一套B型號簡易板房需要甲種部件5個和乙種部件9個.
(1)該公司在組裝A、B兩種型號的簡易板房時,共有多少種組裝方案?
(2)若組裝A、B兩種型號的簡易板房所需費用分別為每套200元和180元,問:最少總組裝費用是多少元?寫出總組裝費用最少時的組裝方案.
分析:題目中隱含的不等關(guān)系是:A型號簡易板房需要甲種部件+B型號簡易板房需要甲種部件不大于349;A型號簡易板房需要乙種部件+B型號簡易板房需要乙種部件不大于295.再有不等式組的正整數(shù)解確定解題方案.
解:(1)設(shè)組裝A型號簡易板房x套,則組裝B型號簡易板房(50-x)套.
答:共有3種組裝方案.
(2)因為總套數(shù)50不變,所以組裝B種型號的簡易板房越多,費用越少.
所以總組裝費用最少時的組裝方案是:
組裝A型號簡易板房31套,組裝B型號簡易板房19套;
最少總組裝費用是31×200+19×180=9620(元).
點評:本題考查了與不等式有關(guān)的方案選擇問題,找出題目中的不等關(guān)系列不等式求解是解題的關(guān)鍵.不等式在實際問題中的應(yīng)用是??嫉念}目,解答這類問題應(yīng)認(rèn)真審題,理清題目的數(shù)量關(guān)系,找出符合題意的解.