题目
一项工作,甲独立完成需要3小时,乙独立完成的用时比其与甲合作完成多4小时,且乙和丙合作完成需要4小时,问丙独立完成需要多少小时?A. 10B. 12C. 6D. 8
一项工作,甲独立完成需要3小时,乙独立完成的用时比其与甲合作完成多4小时,且乙和丙合作完成需要4小时,问丙独立完成需要多少小时?
A. 10
B. 12
C. 6
D. 8
题目解答
答案
B. 12
解析
考查要点:本题属于工程问题中的合作效率问题,主要考查学生对工作效率、工作时间与工作量之间关系的理解,以及通过列方程解决实际问题的能力。
解题核心思路:
- 设定变量:将乙、丙单独完成工作的时间设为未知数,表示各自的工作效率。
- 建立方程:根据题目中“乙单独完成时间比与甲合作时间多4小时”和“乙丙合作完成时间4小时”这两个条件,分别建立方程。
- 解方程求解:通过代数运算求解乙的时间,再进一步求出丙的时间。
破题关键点:
- 正确表示合作效率:合作效率为各人效率之和。
- 时间与效率的转换:工作时间=1/工作效率。
- 二次方程的求解:注意舍去不符合实际意义的负数解。
设定变量与基本关系
- 设乙单独完成工作需要$x$小时,则乙的工作效率为$\frac{1}{x}$。
- 甲的工作效率为$\frac{1}{3}$(甲单独完成需3小时)。
- 甲乙合作的工作效率为$\frac{1}{3} + \frac{1}{x}$,合作完成时间为$\frac{1}{\frac{1}{3} + \frac{1}{x}}$。
根据乙单独与合作时间的关系列方程
题目中乙单独完成时间比合作时间多4小时,即:
$x = \frac{1}{\frac{1}{3} + \frac{1}{x}} + 4$
化简方程:
- 合作效率分母合并:$\frac{1}{3} + \frac{1}{x} = \frac{x + 3}{3x}$。
- 合作时间倒数为$\frac{3x}{x + 3}$,代入方程得:
$x = \frac{3x}{x + 3} + 4$ - 两边同乘$(x + 3)$消分母:
$x(x + 3) = 3x + 4(x + 3)$ - 展开整理:
$x^2 + 3x = 7x + 12 \quad \Rightarrow \quad x^2 - 4x - 12 = 0$ - 解二次方程:
$x = \frac{4 \pm \sqrt{16 + 48}}{2} = \frac{4 \pm 8}{2}$
取正根得$x = 6$,即乙单独完成需6小时。
求丙的工作时间
- 乙丙合作效率为$\frac{1}{4}$(合作完成需4小时)。
- 乙的工作效率为$\frac{1}{6}$,设丙的工作效率为$\frac{1}{y}$,则:
$\frac{1}{6} + \frac{1}{y} = \frac{1}{4}$
解方程:
$\frac{1}{y} = \frac{1}{4} - \frac{1}{6} = \frac{3 - 2}{12} = \frac{1}{12}$
因此,丙单独完成需12小时。