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题目

某种品牌的汽车轮胎,如果安装在前轮,那么行驶300km后报废;如果安装在后轮,那么行驶450km后报废.如果行驶一定路程后交换前后轮胎,请问四只新轮胎最多可用来行驶多少km?

某种品牌的汽车轮胎,如果安装在前轮,那么行驶300km后报废;如果安装在后轮,那么行驶450km后报废.如果行驶一定路程后交换前后轮胎,请问四只新轮胎最多可用来行驶多少km?

题目解答

答案

360km.

解析

考查要点:本题主要考查资源优化分配问题,需要合理分配轮胎在前后轮的使用时间,使四个轮胎同时报废,从而达到最大行驶距离。

解题核心思路:

  1. 磨损总量守恒:每个轮胎无论装在前轮还是后轮,总磨损量必须等于1(即完全报废)。
  2. 整体视角:将四个轮胎的总磨损量视为整体,建立方程求解总行驶距离。

破题关键点:

  • 前轮和后轮的磨损率:前轮每公里磨损率为$\frac{1}{300}$,后轮为$\frac{1}{450}$。
  • 总磨损量平衡:总行驶距离$x$公里时,前轮和后轮的总磨损量之和等于四个轮胎的总磨损量(即$4$)。

步骤1:计算总磨损量

  • 前轮每公里磨损两个轮胎,总磨损速率为$2 \times \frac{1}{300} = \frac{1}{150}$。
  • 后轮每公里磨损两个轮胎,总磨损速率为$2 \times \frac{1}{450} = \frac{1}{225}$。
  • 总磨损量为前轮和后轮磨损量之和:
    $\frac{x}{150} + \frac{x}{225} = 4$

步骤2:解方程求$x$

  • 通分并化简:
    $\frac{3x}{450} + \frac{2x}{450} = 4 \implies \frac{5x}{450} = 4 \implies x = \frac{4 \times 450}{5} = 360$

结论:四只轮胎最多可行驶$\boxed{360}$公里。

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