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数学
题目

10题的有奖竞猜活动规则如下:答对一题得3分,跳过不答得0分,答错扣1分,小明一共获得了13分,那小明至少答对了多少题?( )A. 4题B. 6题C. 5题D. 7题

10题的有奖竞猜活动规则如下:答对一题得3分,跳过不答得0分,答错扣1分,小明一共获得了13分,那小明至少答对了多少题?( ) A. 4题 B. 6题 C. 5题 D. 7题

题目解答

答案

我们来一步步分析这道题。

题目信息:

  • 一共有 10题。
  • 答对一题得 +3分。
  • 跳过不答得 0分。
  • 答错一题得 -1分。
  • 小明最终得分是 13分。
  • 问:小明至少答对了几题?

解题思路:

我们设:

  • 答对的题数为 $ x $,
  • 答错的题数为 $ y $,
  • 跳过的题数为 $ z $。

根据题目条件,有以下关系:

  1. 总题数为 10:
    $x + y + z = 10 \tag{1}$

  2. 总得分为 13 分:
    $3x - y = 13 \tag{2}$

我们的目标是:在满足上述两个条件的前提下,求出最小的 $ x $(即答对的题数最少是多少)。

解法:

我们从方程 (2) 出发:

$3x - y = 13 \Rightarrow y = 3x - 13 \tag{3}$

代入方程 (1):

$x + (3x - 13) + z = 10 \Rightarrow 4x - 13 + z = 10 \Rightarrow z = 23 - 4x \tag{4}$

由于 $ z $ 是跳过的题数,必须是非负整数,所以:

$z = 23 - 4x \geq 0 \Rightarrow 4x \leq 23 \Rightarrow x \leq \left\lfloor \frac{23}{4} \right\rfloor = 5$

所以 $ x \leq 5 $。

同时,我们也要确保 $ y = 3x - 13 \geq 0 $,因为答错的题数不能为负数:

$3x - 13 \geq 0 \Rightarrow x \geq \left\lceil \frac{13}{3} \right\rceil = 5$

所以 $ x \geq 5 $

因此,综合两个不等式:

$x \geq 5 \quad \text{且} \quad x \leq 5 \Rightarrow x = 5$

验证:

当 $ x = 5 $:

  • 答对得分为:$ 3 \times 5 = 15 $
  • 答错题数 $ y = 3x - 13 = 15 - 13 = 2 $
  • 跳过题数 $ z = 10 - x - y = 10 - 5 - 2 = 3 $

得分验证:$ 3 \times 5 - 2 = 15 - 2 = 13 $,正确!

最终答案:

小明至少答对了 5题。

答案选项:

C. 5题 ✅

答:小明至少答对了 $\boxed{5}$ 题。

解析

考查要点:本题主要考查整数规划的应用,涉及方程建立与不等式约束的综合运用。需要根据得分规则建立方程,并结合非负整数条件确定变量的最小值。

解题核心思路:

  1. 设定变量:设答对、答错、跳过的题数分别为$x$、$y$、$z$。
  2. 建立方程:根据总题数和得分规则列出方程。
  3. 约束条件:通过非负整数条件($x, y, z \geq 0$)确定变量范围,找到满足条件的最小$x$值。

破题关键点:

  • 从得分方程推导$y$的表达式,代入总题数方程,得到$z$关于$x$的表达式。
  • 通过非负性约束确定$x$的取值范围,最终锁定最小值。

设小明答对$x$题,答错$y$题,跳过$z$题。根据题意:

  1. 总题数约束:
    $x + y + z = 10 \tag{1}$
  2. 得分约束:
    $3x - y = 13 \tag{2}$

步骤1:用$x$表示$y$
由方程(2)得:
$y = 3x - 13 \tag{3}$

步骤2:代入总题数方程
将$y = 3x - 13$代入方程(1):
$x + (3x - 13) + z = 10 \implies 4x - 13 + z = 10 \implies z = 23 - 4x \tag{4}$

步骤3:非负性约束

  • 答错题数$y \geq 0$:
    $3x - 13 \geq 0 \implies x \geq \frac{13}{3} \approx 4.33 \implies x \geq 5$
  • 跳过题数$z \geq 0$:
    $23 - 4x \geq 0 \implies x \leq \frac{23}{4} = 5.75 \implies x \leq 5$

步骤4:确定最小值
综合约束条件:
$5 \leq x \leq 5 \implies x = 5$

验证:
当$x = 5$时:

  • 答错题数$y = 3 \times 5 - 13 = 2$
  • 跳过题数$z = 10 - 5 - 2 = 3$
  • 总分:$3 \times 5 - 2 = 13$,符合题意。

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