(2013浙江)两根同样长的蜡烛,点完粗蜡烛要3小时,点完细蜡烛要1小时。同时点燃两根蜡烛,一段时间后,同时熄灭,发现粗蜡烛的长度是细蜡烛的3倍。问两根蜡烛燃烧了多长时间?A. 30分钟B. 35分钟C. 40分钟D. 45分钟
(2013浙江)两根同样长的蜡烛,点完粗蜡烛要3小时,点完细蜡烛要1小时。同时点燃两根蜡烛,一段时间后,同时熄灭,发现粗蜡烛的长度是细蜡烛的3倍。问两根蜡烛燃烧了多长时间? A. 30分钟 B. 35分钟 C. 40分钟 D. 45分钟
题目解答
答案
我们来一步一步分析并解答这道题。
题目已知条件:
- 两根蜡烛长度相同。
- 粗蜡烛点完需要 3小时(即180分钟)。
- 细蜡烛点完需要 1小时(即60分钟)。
- 同时点燃,一段时间后同时熄灭。
- 此时粗蜡烛剩余长度是细蜡烛剩余长度的3倍。
- 问:两根蜡烛燃烧了多长时间?
选项:
A. 30分钟
B. 35分钟
C. 40分钟
D. 45分钟
解题思路:
设两根蜡烛原来的长度都为 1(单位长度),方便计算。
1. 计算燃烧速度:
- 粗蜡烛烧完要 3 小时 ⇒ 每小时燃烧 $ \frac{1}{3} $,每分钟燃烧 $ \frac{1}{180} $
- 细蜡烛烧完要 1 小时 ⇒ 每小时燃烧 1,每分钟燃烧 $ \frac{1}{60} $
设燃烧了 $ x $ 分钟。
2. 表达剩余长度:
-
粗蜡烛剩余长度 = 原长 - 已燃烧部分 =
$ 1 - \frac{x}{180} $ -
细蜡烛剩余长度 =
$ 1 - \frac{x}{60} $
根据题意:
> 粗蜡烛剩余长度是细蜡烛剩余长度的 3 倍
所以有方程:
$1 - \frac{x}{180} = 3 \left(1 - \frac{x}{60}\right)$
3. 解方程:
左边:$ 1 - \frac{x}{180} $
右边:$ 3 - \frac{3x}{60} = 3 - \frac{x}{20} $
方程:
$1 - \frac{x}{180} = 3 - \frac{x}{20}$
移项,把含 $ x $ 的项移到一边,常数项移到另一边:
$- \frac{x}{180} + \frac{x}{20} = 3 - 1$
$\left( \frac{-x}{180} + \frac{x}{20} \right) = 2$
通分,找最小公倍数:180
$\frac{-x}{180} + \frac{9x}{180} = \frac{8x}{180} = \frac{2x}{45}$
所以:
$\frac{2x}{45} = 2$
两边同乘 45:
$2x = 90 \Rightarrow x = 45$
4. 得出结论:
燃烧了 45分钟。
5. 验算:
- 粗蜡烛燃烧 45 分钟,烧掉了 $ \frac{45}{180} = \frac{1}{4} $,剩下 $ 1 - \frac{1}{4} = \frac{3}{4} $
- 细蜡烛燃烧 45 分钟,烧掉了 $ \frac{45}{60} = \frac{3}{4} $,剩下 $ 1 - \frac{3}{4} = \frac{1}{4} $
- 剩余粗蜡烛长度是细蜡烛的:$ \frac{3/4}{1/4} = 3 $ 倍 ✅
完全符合题意。
答案:
\boxed{D. 45分钟}
解析
本题主要考查一元一次方程在实际问题中的应用,关键是根据蜡烛燃烧速度和剩余长度关系建立方程求解。
步骤1:设定参数与燃烧速度
设两根蜡烛原长均为1(单位可任意,设为1方便计算),燃烧时间为$x$分钟。
- 粗蜡烛燃烧速度:点完需3小时(180分钟),故每分钟燃烧$\frac{1}{180}$,$x$分钟燃烧$\frac{x}{180}$,剩余长度为$1 - \frac{x}{180}$。
- 细蜡烛燃烧速度:点完需1小时(60分钟),故每分钟燃烧$\frac{1}{60}$,$x$分钟燃烧$\frac{x}{60}$,剩余长度为$1 - \frac{x}{60}$。
步骤2:建立方程
根据题意“粗蜡烛剩余长度是细蜡烛的3倍”,列方程:
$1 - \frac{x}{180} = 3\left(1 - \frac{x}{60}\right)$
步骤3:解方程
展开右边:
$1 - \frac{x}{180} = 3 - \frac{x}{20}$
移项合并含$x$的项:
$-\frac{x}{180} + \frac{x}{20} = 2$
通分(最小公倍数180):
$-\frac{x}{180} + \frac{9x}{180} = 2 \implies \frac{8x}{180} = 2$
化简得:
$\frac{2x}{45} = 2 \implies x = 45$
步骤4:验算
- 粗蜡烛剩余:$1 - \frac{45}{180} = \frac{3}{4}$
- 细蜡烛剩余:$1 - \frac{45}{60} = \frac{1}{4}$
$\frac{3}{4} = 3 \times \frac{1}{4}$,符合题意。