本月的 10 日至 17 日由甲、乙、丙、丁四人值班,每人值班两天。经过分配,每个人值班日期的数字之和相等。已知甲 17 日值班,乙 12 日值班、丙 14 日值班,那么丁的值班日期是( )。A. 13 日和 15 日B. 10 日和 11 日C. 15 日和 16 日D. 11 日和 16 日
本月的 10 日至 17 日由甲、乙、丙、丁四人值班,每人值班两天。经过分配,每个人值班日期的数字之和相等。已知甲 17 日值班,乙 12 日值班、丙 14 日值班,那么丁的值班日期是( )。 A. 13 日和 15 日 B. 10 日和 11 日 C. 15 日和 16 日 D. 11 日和 16 日
题目解答
答案
我们来一步步分析这道题。
题目信息整理:
- 日期范围:10 日到 17 日,共 8 天。
- 值班人员:甲、乙、丙、丁,共 4 人。
- 每人值班 2 天,总共 4 × 2 = 8 天,正好覆盖 8 天,没有重复或遗漏。
- 每个人的 值班日期的数字之和相等。
- 已知:
- 甲在 17 日值班;
- 乙在 12 日值班;
- 丙在 14 日值班。
- 问:丁的值班日期是哪两天?
选项:
A. 13 日和 15 日
B. 10 日和 11 日
C. 15 日和 16 日
D. 11 日和 16 日
第一步:计算所有日期的总和
日期是:10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
求和:
$10 + 11 + 12 + 13 + 14 + 15 + 16 + 17$
我们可以用等差数列求和公式:
首项 10,末项 17,项数 8:
$\text{总和} = \frac{8}{2} \times (10 + 17) = 4 \times 27 = 108$
四个人,每人值班两天,且每人值班日期之和相等。
所以每个人的日期和为:
$\frac{108}{4} = 27$
✅ 每个人值班的两天日期之和为 27。
第二步:利用已知条件,推断每个人的值班日
甲:已知 17 日值班,另一天是?
设甲的另一天为 $ x $,则:
$x + 17 = 27 \Rightarrow x = 10$
所以甲的值班日是:10 日和 17 日
→ 甲:10, 17
乙:已知 12 日值班,另一天是?
设另一天为 $ y $,则:
$y + 12 = 27 \Rightarrow y = 15$
所以乙的值班日是:12 日和 15 日
→ 乙:12, 15
丙:已知 14 日值班,另一天是?
设另一天为 $ z $,则:
$z + 14 = 27 \Rightarrow z = 13$
所以丙的值班日是:13 日和 14 日
→ 丙:13, 14
现在统计已分配的日期:
- 甲:10, 17
- 乙:12, 15
- 丙:13, 14
已用日期:10, 12, 13, 14, 15, 17
还剩下哪两天?
总日期:10,11,12,13,14,15,16,17
未被使用的:11, 16
→ 所以丁的值班日只能是:11 日和 16 日
验证丁的日期和:
$11 + 16 = 27$
✅ 符合每人日期和为 27 的条件。
再验证所有条件:
- 每人两天:是
- 所有日期都用了,无重复:10,11,12,13,14,15,16,17 → 全部覆盖
- 每人日期和为 27:
- 甲:10+17=27
- 乙:12+15=27
- 丙:13+14=27
- 丁:11+16=27
- 已知条件满足:
- 甲有17日 ✅
- 乙有12日 ✅
- 丙有14日 ✅
看选项:
A. 13 和 15 → 被丙和乙用了,不行
B. 10 和 11 → 10被甲用了,11可用,但10不能再用
C. 15 和 16 → 15被乙用了
D. 11 和 16 → ✅ 正确
答案:
$\boxed{\text{D. 11 日和 16 日}}$
解析
本题考查等差数列求和公式的应用以及逻辑推理能力。解题的关键思路是先通过等差数列求和公式算出$10$日到$17$日所有日期的总和,再根据四人每人值班两天且值班日期数字之和相等,求出每人值班日期的和,最后结合已知条件依次确定甲、乙、丙的值班日期,进而得出丁的值班日期。
- 计算所有日期的总和:
已知日期是$10$,$11$,$12$,$13$,$14$,$15$,$16$,$17$,这是一个首项$a_1 = 10$,末项$a_8 = 17$,项数$n = 8$的等差数列。
根据等差数列求和公式$S_n=\frac{n}{2}\times(a_1 + a_n)$,可得:
$S_8=\frac{8}{2}\times(10 + 17)=4\times27 = 108$
因为四个人每人值班两天,且每人值班日期之和相等,所以每个人的日期和为:
$\frac{108}{4}=27$
即每个人值班的两天日期之和为$27$。 - 利用已知条件,推断每个人的值班日:
- 甲的值班日期:
已知甲$17$日值班,设甲的另一天值班日期为$x$,则$x + 17 = 27$,解得$x = 27 - 17 = 10$。
所以甲的值班日是$10$日和$17$日。 - 乙的值班日期:
已知乙$12$日值班,设乙的另一天值班日期为$y$,则$y + 12 = 27$,解得$y = 27 - 12 = 15$。
所以乙的值班日是$12$日和$15$日。 - 丙的值班日期:
已知丙$14$日值班,设丙的另一天值班日期为$z$,则$z + 14 = 27$,解得$z = 27 - 14 = 13$。
所以丙的值班日是$13$日和$14$日。
- 甲的值班日期:
- 确定丁的值班日期:
已分配的日期有$10$,$12$,$13$,$14$,$15$,$17$,总日期为$10$,$11$,$12$,$13$,$14$,$15$,$16$,$17$,所以未被使用的日期是$11$和$16$,即丁的值班日是$11$日和$16$日。
验证丁的日期和:$11 + 16 = 27$,符合每人日期和为$27$的条件。