某企业花费 3456 万元改造了一条自动化生产线,单位产品人工成本降低了 50%,非人工成本降低了 10%,单日产量扩大了一倍,已知改造前的单位产品人工成本是非人工成本的 3 倍,改造后每天的人工成本比非人工成本高 3.6 万元。问多少天后新生产线降低的成本可与花费的改造成本相抵?A. 480B. 300C. 360D. 540
某企业花费 3456 万元改造了一条自动化生产线,单位产品人工成本降低了 50%,非人工成本降低了 10%,单日产量扩大了一倍,已知改造前的单位产品人工成本是非人工成本的 3 倍,改造后每天的人工成本比非人工成本高 3.6 万元。问多少天后新生产线降低的成本可与花费的改造成本相抵? A. 480 B. 300 C. 360 D. 540
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:
- 改造花费:3456 万元。
- 改造后:
- 单位产品人工成本降低 50%;
- 非人工成本(单位)降低 10%;
- 单日产量扩大一倍。
- 改造前:单位产品人工成本 = 3 × 单位非人工成本。
- 改造后:每天的人工成本比每天的非人工成本高 3.6 万元。
- 问:多少天后节省的成本能抵上 3456 万元的改造投入?
第一步:设未知数
我们设:
- 改造前,单位产品的非人工成本为 $ x $ 万元;
- 则改造前,单位产品的人工成本为 $ 3x $ 万元。
第二步:改造后的单位成本
- 单位人工成本降低 50% → 改造后单位人工成本 = $ 0.5 \times 3x = 1.5x $
- 非人工成本降低 10% → 改造后单位非人工成本 = $ 0.9x $
第三步:设改造前的日产量
设改造前日产量为 $ y $ 件。
则改造后日产量为 $ 2y $ 件(扩大一倍)。
第四步:改造后每天的成本
- 每天人工成本 = 单位人工成本 × 日产量 = $ 1.5x \times 2y = 3xy $
- 每天非人工成本 = 单位非人工成本 × 日产量 = $ 0.9x \times 2y = 1.8xy $
根据题意,改造后每天人工成本比非人工成本高 3.6 万元:
$3xy - 1.8xy = 1.2xy = 3.6$
解这个方程:
$1.2xy = 3.6 \Rightarrow xy = \frac{3.6}{1.2} = 3$
所以 $ xy = 3 $
第五步:计算每天节省的成本
我们需要计算:改造后每天比改造前节省的总成本。
改造前每天的总成本:
- 人工成本:单位 $ 3x $,产量 $ y $ → $ 3x \cdot y = 3xy $
- 非人工成本:单位 $ x $,产量 $ y $ → $ x \cdot y = xy $
- 总成本:$ 3xy + xy = 4xy $
改造后每天的总成本:
- 人工成本:$ 1.5x \cdot 2y = 3xy $
- 非人工成本:$ 0.9x \cdot 2y = 1.8xy $
- 总成本:$ 3xy + 1.8xy = 4.8xy $
咦?改造后总成本是 $ 4.8xy $,改造前是 $ 4xy $,反而变高了?
这显然不合理。说明我们理解有误。
发现问题:成本节省是相对于“如果保持原产量”的情况吗?
注意:改造后产量翻倍了。我们不能直接比较总成本,而应比较:
> 在当前产量下,如果没改造,成本会是多少?
即:改造后每天生产 $ 2y $ 件,若未改造,生产 $ 2y $ 件需要多少成本?
然后与改造后实际成本比较,得出每天节省的成本。
重新计算节省成本:
假设不改造,生产 $ 2y $ 件的成本:
- 单位人工成本:$ 3x $
- 单位非人工成本:$ x $
- 总成本 = $ (3x + x) \times 2y = 4x \cdot 2y = 8xy $
改造后生产 $ 2y $ 件的实际成本:
- 单位人工成本:$ 1.5x $
- 单位非人工成本:$ 0.9x $
- 总成本 = $ (1.5x + 0.9x) \times 2y = 2.4x \cdot 2y = 4.8xy $
每天节省的成本:
$8xy - 4.8xy = 3.2xy$
我们前面已经求出 $ xy = 3 $
所以每天节省成本 = $ 3.2 \times 3 = 9.6 $ 万元
第六步:计算多少天可收回改造成本
改造花费:3456 万元
每天节省:9.6 万元
所需天数:
$\frac{3456}{9.6} = ?$
我们来计算:
先分子分母同乘 10:
$\frac{34560}{96}$
做除法:
- $ 96 \times 360 = ? $
- $ 96 \times 300 = 28800 $
- $ 96 \times 60 = 5760 $
- $ 28800 + 5760 = 34560 $
所以:
$\frac{34560}{96} = 360$
答案:360 天
选项:
A. 480
B. 300
C. 360 ✅
D. 540
最终答案:
$\boxed{C. 360}$
总结解题过程:
- 设改造前单位非人工成本为 $ x $,则人工成本为 $ 3x $;
- 改造后单位人工成本降为 $ 1.5x $,非人工成本为 $ 0.9x $;
- 设改造前日产量为 $ y $,则改造后为 $ 2y $;
- 改造后每天人工成本为 $ 3xy $,非人工成本为 $ 1.8xy $,差为 $ 1.2xy = 3.6 $,解得 $ xy = 3 $;
- 计算若不改造,生产 $ 2y $ 件的成本为 $ 8xy $;
- 改造后生产 $ 2y $ 件的成本为 $ 4.8xy $;
- 每天节省 $ 3.2xy = 9.6 $ 万元;
- 收回 3456 万元需 $ 3456 \div 9.6 = 360 $ 天。
✅ 答案为 C. 360。
解析
本题考查成本计算与方程求解的知识点。解题思路是先设出改造前单位产品的非人工成本和日产量,根据已知条件表示出改造前后的各项成本,再利用改造改造后每天人工成本与非人工成本的差值的条件求出关键参数,最后计算出每天节省的成本,进而求出收回改造成本所需的天数。
- 设未知数:**
设改造前单位产品的非人工成本为$x$万元,因为因为改造前单位产品人工成本是非人工成本的$3$倍,所以改造前单位产品的人工成本成本为$3x$万元。设改造前日产量为$y$件。 - 计算改造后的单位成本:
- 单位人工成本降低$50\%$,则改造后单位人工成本为$0.5\times3x = 1.5x$万元。
- 非人工成本降低$10\%$则改造后单位非人工成本为$0.9x$万元。
- 计算改造后的日产量:
改造后日产量扩大一倍,即改造后日产量为$2y$件。 - 计算改造后每天的成本:
- 每天人工成本为单位人工成本乘以日产量,即$1.5x\times2y = 3xy$万元。
- 每天非人工成本为单位非人工成本乘以日产量,即$0.9x\times2y = 1.8xy$万元。
- 已知改造后每天的人工成本比非人工成本高$3.6$万元,可列方程$3xy - 1.8xy = 3.6$,化简得$1.2xy = 3.6$,解得$xy = \frac{3.6}{1.2}=3$。
- 计算每天节省的成本:
- 假设不改造,生产$2y$件的成本为$(3x + 3x)\times2y = 8xy$万元。
- 改造后生产$2y$件的实际成本为$(1.5x + 0.9x)\times2y = 4.8xy$万元。
- 每天节省的成本为$8xy - 4.8xy = 3.2xy$万元,将$xy = 3$代入可得每天节省成本为$3.2\times3 = 9.6$万元。
- 计算收回改造成本的天数:
已知改造花费$3456$万元,每天节省$9.6$万元,所以收回改造成本所需天数为$\frac{3456}{9.6}=\frac{34560}{96}=360$天。