一个班的学生参加了语文、英语和数学竞赛中的至少一项,已知参加语文竞赛的学生占全班总人数的(1)/(4),不参加语文竞赛的人中,只参加一项竞赛的人数与两项竞赛都参加的人数之比为3:2,只参加语文竞赛的人数占只参加一项竞赛人数的(1)/(4),若参加不止一项竞赛的有32人,则这个班共有多少名学生?A. 60B. 76C. 80D. 92
一个班的学生参加了语文、英语和数学竞赛中的至少一项,已知参加语文竞赛的学生占全班总人数的$\frac{1}{4}$,不参加语文竞赛的人中,只参加一项竞赛的人数与两项竞赛都参加的人数之比为$3:2$,只参加语文竞赛的人数占只参加一项竞赛人数的$\frac{1}{4}$,若参加不止一项竞赛的有32人,则这个班共有多少名学生? A. 60 B. 76 C. 80 D. 92
题目解答
答案
我们来一步一步分析并解这道题。
题目信息整理:
设全班共有 $ x $ 名学生。
已知:
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参加语文竞赛的学生占全班的 $ \frac{1}{4} $,即参加语文的人数为 $ \frac{1}{4}x $。
-
在不参加语文竞赛的学生中,只参加一项竞赛的人数与参加两项竞赛的人数之比为 $ 3:2 $。
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只参加语文竞赛的人数,占所有只参加一项竞赛的人数的 $ \frac{1}{4} $。
-
参加不止一项竞赛(即参加两项或三项)的总人数为 32 人。
-
每个学生至少参加一项竞赛。
我们用集合的思想来分析,设:
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总人数:$ x $
-
参加语文的人数:$ \frac{1}{4}x $
-
不参加语文的人数:$ x - \frac{1}{4}x = \frac{3}{4}x $
第一步:分析不参加语文的学生
不参加语文的学生有 $ \frac{3}{4}x $ 人。
这些学生只参加了英语和/或数学竞赛。
题目说:在这些不参加语文的学生中,
> 只参加一项竞赛的人数 : 参加两项竞赛的人数 = $ 3:2 $
注意:他们没参加语文,所以只能参加英语和数学。
所以:
- 只参加英语(且不参加语文、数学?不对,数学可以参加)——等等,注意:
他们不参加语文,但可以参加英语和/或数学。
所以:
-
只参加一项:只参加英语,或只参加数学。
-
参加两项:同时参加英语和数学(因为语文没参加)。
注意:题目中说“参加两项竞赛都参加的人数”,结合上下文,应理解为“参加两项竞赛的人数”。
所以,在不参加语文的学生中:
设:
-
只参加一项(英语或数学)的人数为 $ 3k $
-
参加两项(英语和数学)的人数为 $ 2k $
则不参加语文的总人数为:
$3k + 2k = 5k = \frac{3}{4}x \Rightarrow x = \frac{5k \times 4}{3} = \frac{20k}{3}$
所以 $ x = \frac{20k}{3} $,说明 $ k $ 必须是 3 的倍数,才能让 $ x $ 是整数。
记下这个:$ x = \frac{20k}{3} $ ——(1)
第二步:分析“只参加语文”的人数
题目说:
> 只参加语文竞赛的人数占只参加一项竞赛总人数的 $ \frac{1}{4} $
我们设:
- 所有只参加一项竞赛的人数为 $ A $
则:只参加语文的人数为 $ \frac{1}{4}A $
那么,只参加英语或只参加数学的人数(即不参加语文但只参加一项的)为 $ A - \frac{1}{4}A = \frac{3}{4}A $
但是前面我们已经知道:在不参加语文的学生中,只参加一项的人数是 $ 3k $
所以:
$\frac{3}{4}A = 3k \Rightarrow A = 4k$
于是:
-
所有只参加一项竞赛的人数:$ A = 4k $
-
只参加语文的人数:$ \frac{1}{4} \times 4k = k $
第三步:分析参加语文的总人数
参加语文的人数为 $ \frac{1}{4}x $
这些人包括:
-
只参加语文的:$ k $
-
参加语文 + 一项其他(英语或数学)的
-
参加语文 + 两项其他(即三项都参加)的
即:参加语文的人 = 只参加语文 + 参加语文和至少一项其他
我们暂时设:
-
参加语文和英语但不参加数学的:$ a $
-
参加语文和数学但不参加英语的:$ b $
-
参加语文、英语、数学三项的:$ c $
那么,参加语文的总人数为:
$k + a + b + c = \frac{1}{4}x \quad \text{(2)}$
第四步:分析“参加不止一项竞赛”的总人数
题目说:参加不止一项竞赛的有 32 人。
参加不止一项 = 参加两项或三项。
包括:
-
只参加英语和数学的(不参加语文):前面是 $ 2k $
-
参加语文和英语但不参加数学的:$ a $
-
参加语文和数学但不参加英语的:$ b $
-
参加三项的:$ c $
所以总人数为:
$2k + a + b + c = 32 \quad \text{(3)}$
第五步:联立方程
从(2):
$ k + a + b + c = \frac{1}{4}x $
从(3):
$ a + b + c = 32 - 2k $
代入(2):
$k + (32 - 2k) = \frac{1}{4}x \Rightarrow 32 - k = \frac{1}{4}x \Rightarrow x = 4(32 - k) = 128 - 4k \quad \text{(4)}$
但我们之前从不参加语文的人数得到:
$x = \frac{20k}{3} \quad \text{(1)}$
现在把(1)和(4)联立:
$\frac{20k}{3} = 128 - 4k$
两边乘以 3:
$20k = 384 - 12k \Rightarrow 20k + 12k = 384 \Rightarrow 32k = 384 \Rightarrow k = 12$
代入(1)求 $ x $:
$x = \frac{20 \times 12}{3} = \frac{240}{3} = 80$
或代入(4)验证:
$x = 128 - 4 \times 12 = 128 - 48 = 80$
一致。
验证所有条件是否满足
总人数 $ x = 80 $
-
参加语文的人数:$ \frac{1}{4} \times 80 = 20 $
-
不参加语文的人数:$ 80 - 20 = 60 = \frac{3}{4} \times 80 $,正确。
在这60人中:
-
只参加一项:$ 3k = 36 $
-
参加两项(英+数):$ 2k = 24 $
合计:$ 36 + 24 = 60 $,正确。
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-
所有只参加一项竞赛的人数:$ A = 4k = 48 $
其中:
-
只参加语文:$ k = 12 $
-
只参加英语或数学:36(与上面一致)
所以只参加语文占 $ \frac{12}{48} = \frac{1}{4} $,正确。
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参加不止一项竞赛的总人数:
-
英+数(不参加语文):24
-
参加语文和至少一项其他:$ a + b + c $
从前面:$ a + b + c = 32 - 2k = 32 - 24 = 8 $
所以总参加不止一项:$ 24 + 8 = 32 $,正确。
-
-
参加语文的总人数:
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只参加语文:12
-
参加语文+其他:8
合计:$ 12 + 8 = 20 $,与 $ \frac{1}{4} \times 80 = 20 $ 一致。
-
所有条件都满足。
答案:
这个班共有 $ \boxed{80} $ 名学生。
正确选项是:C. 80 ✅
答:C. 80