题目
某农场300名职工耕种51公顷土地,计划种植水稻、棉花和蔬菜,已知种植农作物每公顷所需的劳动力人数及投入的设备资金如下表: 农作物品种 每公顷需劳动力 每公顷需投入资金 水稻 4人 1万元 棉花 8人 1万元 蔬菜 5人 2万元 已知该农场计划在设备投入67万元,应该怎样安排这三种作物的种植面积,才能使所有职工有工作,而且投入的资金正好够用?
某农场300名职工耕种51公顷土地,计划种植水稻、棉花和蔬菜,已知种植农作物每公顷所需的劳动力人数及投入的设备资金如下表:
已知该农场计划在设备投入67万元,应该怎样安排这三种作物的种植面积,才能使所有职工有工作,而且投入的资金正好够用?
| 农作物品种 | 每公顷需劳动力 | 每公顷需投入资金 |
| 水稻 | 4人 | 1万元 |
| 棉花 | 8人 | 1万元 |
| 蔬菜 | 5人 | 2万元 |
题目解答
答案
解:设种植水稻x公顷,棉花y公顷,蔬菜为z公顷,由题意得:
$\left\{\begin{array}{l}{x+y+2z=67}\\{4x+8y+5z=300}\\{x+y+z=51}\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}{x=15}\\{y=20}\\{z=16}\end{array}\right.$,
答:种植水稻15公顷,棉花20公顷,蔬菜为16公顷.
$\left\{\begin{array}{l}{x+y+2z=67}\\{4x+8y+5z=300}\\{x+y+z=51}\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}{x=15}\\{y=20}\\{z=16}\end{array}\right.$,
答:种植水稻15公顷,棉花20公顷,蔬菜为16公顷.
解析
步骤 1:建立方程组
根据题目条件,设种植水稻x公顷,棉花y公顷,蔬菜为z公顷。根据劳动力人数、设备投入资金和土地面积,可以建立以下方程组:
\[
\left\{
\begin{array}{l}
4x + 8y + 5z = 300 \quad \text{(劳动力人数)} \\
x + y + 2z = 67 \quad \text{(设备投入资金)} \\
x + y + z = 51 \quad \text{(土地面积)}
\end{array}
\right.
\]
步骤 2:解方程组
首先,从方程组中选择两个方程,消去一个变量。例如,从第二个方程和第三个方程中消去z:
\[
\begin{array}{l}
x + y + 2z = 67 \\
x + y + z = 51
\end{array}
\]
相减得到:
\[
z = 16
\]
将z = 16代入第三个方程:
\[
x + y + 16 = 51
\]
得到:
\[
x + y = 35
\]
再将z = 16代入第一个方程:
\[
4x + 8y + 5 \times 16 = 300
\]
化简得到:
\[
4x + 8y = 220
\]
化简得到:
\[
x + 2y = 55
\]
现在我们有两个方程:
\[
\begin{array}{l}
x + y = 35 \\
x + 2y = 55
\end{array}
\]
相减得到:
\[
y = 20
\]
将y = 20代入x + y = 35得到:
\[
x = 15
\]
步骤 3:验证解
将x = 15,y = 20,z = 16代入原方程组验证:
\[
\begin{array}{l}
4 \times 15 + 8 \times 20 + 5 \times 16 = 300 \\
15 + 20 + 2 \times 16 = 67 \\
15 + 20 + 16 = 51
\end{array}
\]
验证结果正确。
根据题目条件,设种植水稻x公顷,棉花y公顷,蔬菜为z公顷。根据劳动力人数、设备投入资金和土地面积,可以建立以下方程组:
\[
\left\{
\begin{array}{l}
4x + 8y + 5z = 300 \quad \text{(劳动力人数)} \\
x + y + 2z = 67 \quad \text{(设备投入资金)} \\
x + y + z = 51 \quad \text{(土地面积)}
\end{array}
\right.
\]
步骤 2:解方程组
首先,从方程组中选择两个方程,消去一个变量。例如,从第二个方程和第三个方程中消去z:
\[
\begin{array}{l}
x + y + 2z = 67 \\
x + y + z = 51
\end{array}
\]
相减得到:
\[
z = 16
\]
将z = 16代入第三个方程:
\[
x + y + 16 = 51
\]
得到:
\[
x + y = 35
\]
再将z = 16代入第一个方程:
\[
4x + 8y + 5 \times 16 = 300
\]
化简得到:
\[
4x + 8y = 220
\]
化简得到:
\[
x + 2y = 55
\]
现在我们有两个方程:
\[
\begin{array}{l}
x + y = 35 \\
x + 2y = 55
\end{array}
\]
相减得到:
\[
y = 20
\]
将y = 20代入x + y = 35得到:
\[
x = 15
\]
步骤 3:验证解
将x = 15,y = 20,z = 16代入原方程组验证:
\[
\begin{array}{l}
4 \times 15 + 8 \times 20 + 5 \times 16 = 300 \\
15 + 20 + 2 \times 16 = 67 \\
15 + 20 + 16 = 51
\end{array}
\]
验证结果正确。