巧设未知数(陈叶陈祥书)
设未知数,是列方程的基础和前提,更是解应用题的核心与关键。未知数设得巧妙,列方程就方便容易,解应用题就简单快捷。但如果未知数设得笨拙,那方程列式就麻烦艰难,解题运算就复杂缓慢。因此,要想列方程简便,解方程快速,就得讲究技巧,巧设未知数。
一、消未知法。利用总量进行转化,消除某个未知数。如设甲为未知数X,则乙为总量减去X;如设乙为未知数X,则甲为总量减去X。
例1 学校进行数学竞赛,一共20道题。答对一题得5分,答错一题扣5分。某学生全部答完,一共得了70分。他答对了多少题,答错多少题?
此题,共有两个未知数:一是答对多少题,一是答错多少题。如设答对题数为X,则答错题数为20-X。如此,就转化了答错题数,消去了后面的未知数。
依据题意,得到方程:5X-5(20-X)=70。精细运算,解出结果:X=17。依照结果,算出答错题数:20-17=3(题)。
例2 某班45名同学去公园划船,总共乘坐11只船且都坐满。其中,每只大船坐5人,每只小船坐3人。他们乘坐的大船和小船各有多少只?
无疑,该题有两个未知数:其一是大船只数,其二是小船只数。如设小船只数为X,则大船只数为11-X。这样,就转变了大船只数,消除了前面的未知数。
根据题意,列出方程:3X+5(11-X)=45。细心计算,算出结果:X=5。凭据结果,计算大船只数:11-5=6(只)。
二、标准量法。标准量,就是单位1。以甲为标准量,设甲为未知数X,则乙就是多少X.。或以乙为单位1,设乙为未知数X,则甲就是多少X.。
例3 学校体育组购买了10只篮球和7只足球,共用去1200元。已知蓝球单价比足球多70%,篮球、足球的单价各是多少?
由“蓝球单价比足球多70%”可知,足球单价是标准量,是单位1。如设足球单价为X,则篮球单价为(1+70%)X。
按照题意,得出方程:7X+10×(1+70%)X =1200。精心运算,得到结果:X=50。依托结果,计算篮球单价:50×(1+70%)=85(元)。
例4 益民超市五月份售出的蔬菜比水果多5吨,售出的水果是蔬菜的3/4。该超市五月份售出的蔬菜与水果各是多少吨?
从“售出的水果是蔬菜的3/4”来看,最佳以售出蔬菜为标准量,但也可以售出水果为单位1。如设售出水果为X,则售出蔬菜为4/3X。
凭借题意,获得方程:4/3X-X=5。简单计算,得出结果:X=15。运用结果,算出售出蔬菜:15×4/3=20(吨)。
三、未变量法。若甲量未变,则设甲为X,乙为多少X。若乙量未变,则设乙为X,甲为多少X。若总量未变,则设总量为X,甲占多少X,或乙占多少X。
例5 六(6)班的男生人数是女生的8/9,转进1名女生后,男生人数是女生的6/7。六(6)班原来男、女生各有多少人?
自然,男生人数未发生变化,女生人数发生变化(增加1人)。如设男生人数为X,则女生原来人数为9/8X,后来人数为7/6X。
依据题意,得到方程:7/6X-9/8X=1。用心运算,计算结果:X=24。依照结果,算出原来女生人数:24×9/8=27(人)。
例6 有两堆黄沙,第一堆与第二堆的吨数比为4:5。当第一堆运走20吨后,第一堆占第二堆的2/3。第一堆黄沙原来有多少吨?第二堆黄沙始终是多少吨?
明显,第一堆黄沙吨数发生变化(减少20吨),第二堆黄沙吨数始终未发生变化。如设第二堆黄沙吨数为X,则第一堆黄沙原有吨数为4/5X。
根据题意,列出方程:4/5X-20=2/3X。谨慎计算,解得结果:X=150。依托结果,算出第一堆黄沙原有吨数:150×4/5=120(吨)。
例7一个车间有两个小组,第一组和第二组的人数比是5:3。当第一小组有14人到第二小组时,第一组和第二组的人数比是1:2。车间共有多少人?两小组原来各有多少人?
很明显,第一组人数由多变少(减少14人),第二组人数由少变多(增加14人),只有车间总人数未发生变化。如设车间总人数为X,则第一组原来人数为5/8X,后来人数为1/3X。
按照题意,得出方程:5/8X-14=1/3X。慎重运算,解出结果:X=48。凭据结果,分步算出人数:第一组原有人数,48×5/8=30(人);第二组原有人数,48-30=18(人)。
四、另辟径法。另辟径,就是另辟蹊径,曲线救国。
(一)单份法。若各量为比例关系,则设其中一份为X;据设算出总量有多少X,再计算出X占总量的多少。
例8 一种混凝土由水、水泥、黄沙和碎石搅拌而成,其四种原料的质量比为1.7:2:3:5.7。若搅拌这种混凝土3100千克,需四种原料各多少千克?
显然,用四种原料配制混凝土,其质量比为比例关系。如设其中一份质量为X,则水、水泥、黄沙和碎石的质量分别为1.7X、2X、3X和5.7 X。
依据题意,得到方程:1.7X +2 X+3 X+5.7X= 3100。仔细计算,解得结果:X=250。凭借结果,依照比例计算:水的质量,250×1.7=425(千克);水泥的质量,250×2=500(千克);黄沙的质量,250×3=750(千克);碎石的质量,250×5.7=1425(千克)。
(二)部分法。因据题所问设未知数,繁难列方程式和解方程;故设某个部分为未知数,简便方程列式和求解方程。
例9 用60米的篱笆围成一个长方形的花圃。若长比宽的2倍少3米,则这个长方形花圃的面积是多少?
很显然,本题如直接设面积为未知数,则不易求解;但若设某个部分(长或宽)为未知数,却易如反掌。如设宽为X,则长为2X-3。
根据题意,列出方程:2[(2X-3)+X]=60。认真计算,解出结果:X=11。凭据结果,分别进行计算:长方形的长,2×11-3=19;花圃的面积,19×11=209(平方米)。
(三)辅助法。如某量虽不需求出,但与各量相关,且无它难以列出方程,则可增设辅助未知数a,辅助列出方程,并在解题中消去。
例10 某种商品的价格,2018年比2017年上涨25%。如让该商品2019年的零售价比2017年只上涨10%,则2019年应比2018年降价百分之几?
不难发现,由2017年零售价产生2018年上涨价格和2019年上涨价格,由2018年上涨价格和2019年上涨价格产生2019年降价百分之几。如设2017年该商品的零售价为a元,2019年应比2018年降价百分之几为X,则该商品2018年的零售价为a(1+25%),2019年的零售价为a(1+25%)(1-X)。
按照题意,得出方程:a(1+25%)(1-X)= a(1+10%)。小心计算,算出结果:X= 0.12=12%。
巧设未知数,才能化难为易,化繁为简;才能迎刃而解,事半功倍。而要想巧设未知数,就要练就巧设技能:解题前,要满怀信心,树立巧设意识;解题时,要深思熟虑,寻找巧设方法;解题后,要持之以恒,总结巧设方法。进而,巧列方程式,巧解应用题;提高解题效率,获得解题成功。