题目
某公司搬家需打包运走电脑主机和显示器各n台。有两种打包方式:一种是一箱装入6台主机和4台显示器,另一种是一箱装入3台主机和8台显示器。已知公司所有的电脑主机和显示器正好装满若干箱,问n可能的最小值为:A. 18B. 24C. 30D. 36
某公司搬家需打包运走电脑主机和显示器各n台。有两种打包方式:一种是一箱装入6台主机和4台显示器,另一种是一箱装入3台主机和8台显示器。已知公司所有的电脑主机和显示器正好装满若干箱,问n可能的最小值为:
A. 18
B. 24
C. 30
D. 36
题目解答
答案
D. 36
解析
考查要点:本题主要考查二元一次方程组的应用及整数解的条件,需要结合实际问题建立方程,并找到满足条件的最小正整数解。
解题核心思路:
- 设两种打包方式的箱数分别为$x$和$y$,根据主机和显示器的总数分别列方程。
- 联立方程消元,找到$x$与$y$的关系,进而将问题转化为参数化表达。
- 根据$x$和$y$为非负整数的条件,确定参数的取值范围,最终求出$n$的最小值。
破题关键点:
- 整数解的约束:方程的解必须满足$x$和$y$均为非负整数。
- 参数化思想:通过引入参数$k$,将$x$和$y$表示为$k$的函数,简化求解过程。
设第一种打包方式(6台主机+4台显示器)用了$x$箱,第二种打包方式(3台主机+8台显示器)用了$y$箱。根据题意,主机和显示器的总数均为$n$,可列方程组:
$\begin{cases}6x + 3y = n \quad \text{(主机总数)} \\4x + 8y = n \quad \text{(显示器总数)}\end{cases}$
步骤1:联立方程消去$n$
将两式相减,消去$n$:
$(6x + 3y) - (4x + 8y) = 0 \implies 2x - 5y = 0 \implies x = \frac{5}{2}y$
步骤2:分析整数解条件
由于$x$和$y$必须为非负整数,$\frac{5}{2}y$必须为整数,因此$y$必须为偶数。设$y = 2k$($k$为非负整数),则$x = \frac{5}{2} \cdot 2k = 5k$。
步骤3:代入求$n$的表达式
将$x = 5k$和$y = 2k$代入第一个方程:
$n = 6(5k) + 3(2k) = 30k + 6k = 36k$
同理,代入第二个方程验证:
$n = 4(5k) + 8(2k) = 20k + 16k = 36k$
因此,$n = 36k$,其中$k$为正整数($k \geq 1$)。
步骤4:求最小值
当$k = 1$时,$n = 36 \times 1 = 36$,此时$x = 5$,$y = 2$,满足非负整数条件。因此,$n$的最小值为36。