现有100升、120升和150升三种容积的油桶共16个,总容积为2030升,其中150升规格的油桶有x个。现将若干个150升规格的油桶换为同样数量的100升油桶,使得100升规格的油桶达到x个,此时所有油桶的容积为1880升,问x的值为多少?A. 2B. 4C. 5D. 9
A. 2
B. 4
C. 5
D. 9
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查方程组的建立与求解,以及代数推理能力。需要根据题目中的数量关系建立方程,并通过代数运算找到未知数的值。
解题核心思路:
- 设定变量:设原有100升油桶数量为$a$,120升为$b$,150升为$x$,总数为16个,总容积为2030升。
- 建立初始方程:根据总数和总容积列出方程。
- 分析替换过程:替换$y$个150升为100升后,100升数量变为$x$个,总容积变为1880升,建立新方程。
- 联立方程求解:通过消元法或代入法解方程组,找到$x$的值。
破题关键点:
- 替换操作的数学表达:替换后100升数量为$x$,即$a + y = x$,需将替换量$y$与原变量关联。
- 总容积变化的计算:替换后总容积减少量为$50y$(每个替换减少50升),利用总容积差建立方程。
设定变量与初始方程
设原有100升油桶$a$个,120升$b$个,150升$x$个,根据题意:
- 总数方程:
$a + b + x = 16$ - 总容积方程:
$100a + 120b + 150x = 2030$
替换后的方程
替换$y$个150升为100升后:
- 100升数量变为$x$个:
$a + y = x \quad \Rightarrow \quad y = x - a$ - 新总容积方程:
$100x + 120b + 150(x - y) = 1880$
联立方程求解
将$y = x - a$代入新总容积方程:
$100x + 120b + 150\left(x - (x - a)\right) = 1880 \\
100x + 120b + 150a = 1880$
联立初始总容积方程:
$100a + 120b + 150x = 2030 \\
100x + 120b + 150a = 1880$
两式相减:
$(100a + 120b + 150x) - (100x + 120b + 150a) = 2030 - 1880 \\
-50a + 50x = 150 \quad \Rightarrow \quad x = a + 3$
代入总数方程:
$a + b + (a + 3) = 16 \quad \Rightarrow \quad 2a + b = 13 \quad \Rightarrow \quad b = 13 - 2a$
代入总容积方程:
$100a + 120(13 - 2a) + 150(a + 3) = 2030 \\
100a + 1560 - 240a + 150a + 450 = 2030 \\
10a + 2010 = 2030 \quad \Rightarrow \quad a = 2$
求$x$:
$x = a + 3 = 2 + 3 = 5$