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第十二讲 用假设法解题
智破宝石盗窃案
在繁华的珍宝城中,有一座举世闻名的珍宝阁,收藏着无数奇珍异宝。然而,平静的一天
被一起惊天盗窃案打破 —— 一颗价值连城的蓝宝石不翼而飞。这颗蓝宝石是珍宝阁的镇馆
之宝,其失窃的消息瞬间轰动全城。
年轻的侦探艾文听闻此案后,主动请缨调查。他来到珍宝阁,仔细勘查现场。阁内门窗紧
闭,没有任何被撬的痕迹,存放蓝宝石的展柜也完好无损,只是玻璃上有一处不易察觉的细
微划痕。现场没有留下明显的指纹或其他线索,这让案件陷入僵局。
艾文站在空荡荡的展柜前,眉头紧锁,开始运用假设法推理。他心想:“假设盗贼是从空
中进入,可天花板没有任何破绽;假设从地下挖洞进来,地面却完好如初。既然展柜玻璃有
划痕,不妨假设盗贼是通过特殊工具划开玻璃,偷走宝石。”
根据这个假设,艾文推断盗贼必定对珍宝阁的安保了如指掌,且具备高超的盗窃技术和专
业工具,很可能是个惯犯。于是,他开始调查城中有盗窃前科的人员。
经过一番排查,艾文锁定了一个名叫洛基的惯偷。洛基曾因盗窃珠宝入狱,出狱后一直游
手好闲。但当艾文询问洛基案发当晚的行踪时,他却神色慌张,支支吾吾地说自己在家睡觉,
没有任何证人。这更加深了艾文对他的怀疑。
艾文再次假设,如果洛基是盗贼,他偷走宝石后会如何处理呢?蓝宝石太过珍贵,难以轻
易出手,他极有可能先找个安全的地方藏起来。于是,艾文申请搜查洛基的住所。在洛基家
中,艾文仔细搜寻每一个角落,终于在一块松动的地板下发现了一个精致的盒子,打开一看,
正是那颗失窃的蓝宝石。
面对确凿证据,洛基不得不承认自己的罪行。原来,他早就盯上了珍宝阁的蓝宝石,花费
数月时间研究安保系统,精心准备了特制的划玻璃工具,趁夜成功偷走宝石。最终,洛基被依法惩处,蓝宝石物归原主,艾文凭借出色的推理能力声名大噪,成为城中人人称赞的大侦
探 。
假设是数学中思考问题的一常见的方法,有些应用题乍看很难求出答案,但是如果我们合
理地进行假设,往往会使问题得到解决。所谓假设法就是依照已知条件进行推算,根据数量
上出现的矛盾,作适当的调整,从而找到正确答案。我国古代趣题“鸡兔同笼”就是运用假
设法解决问题的一个范例。
解答“鸡兔同笼”问题的基本关系式是:
兔数=(总脚数-每只鸡脚数×鸡兔总数)÷(每只兔子脚数-每只鸡脚数)
用假设法解答类似“鸡兔同笼”的问题时,可以根据题意假设几个量相同,然后进行推算,
所得结果与题中对应的数量不符合时,要能够正确地运用别的量加以调整,从而找到正确的
答案。
1:有鸡、鸭、兔一共34只,总共有76条腿,其中鸭的数量是鸡的2倍多3只,请问
三种动物各有多少只?
【思路分析】
鸡、鸭、兔三种动物中,鸡和鸭都只有2条腿,兔有4条腿,可以通过假设法将2条腿的动
物先求出来,再进一步计算。
【标准答案】
假设这34只动物全是兔子,则腿共有:34×4=136(条)
136-76=60(条)
那么鸡鸭共有60÷(4-2)
=60÷2
=30(只)鸡:(30-3)÷(1+2)
=27÷3
=9(只)
鸭:9×2+3
=18+3
=21(只)
兔子:34-9-21=4(只)
答:兔有4只,鸡有9只,鸭有21只。
点睛:已知两个对象间的倍数关系时,可以按照倍数关系分组然后平均。
1.小乐与小喜一起跳绳,小喜先跳了2分钟,然后两人各跳了3分钟,一共跳了780
下.已知小喜比小乐每分钟多跳12下,那么小喜比小乐共多跳了多少下?
2. 现有大小油桶40个,每个大桶可装油5千克,每个小桶可装油3千克,大桶比小
桶共多装油24千克,那么,大油桶多少个?小油桶多少个?
3.有一堆2元和5元的人民币,共39张,其中5元的人民币比2元的人民币多90
元,求2元和5元的人民币各有多少张?2: 一批钢材,用小卡车装载要45辆,用大卡车装载只要36辆.已知每辆大卡车比每
辆小卡车多装4吨,那么这批钢材有多少吨?
【思路分析】
要算出这批钢材有多少吨,需要知道每辆大卡车或小卡车能装多少吨.
利用假设法,假设只用36辆小卡车来装载这批钢材,因为每辆大卡车比每辆小卡车多装4吨,
所以要剩下4×36=144(吨).根据条件,要装完这144吨钢材还需要45-36=9(辆)小卡车.
这样每辆小卡车能装144÷9=16(吨).由此可求出这批钢材有多少吨.
【标准答案】
4×36÷(45-36)×45=720(吨)
答:这批钢材有720吨.
4.有两次自然测验,第一次24道题,答对1题得5分,答错(包含不答)1题倒扣
1分;第二次15道题,答对1题8分,答错或不答1题倒扣2分,小明两次测验共答对30道
题,但第一次测验得分比第二次测验得分多10分,问小明两次测验各得多少分?
5.甲、乙两人参加数学竞赛,每做对一题得20分,每做错一题倒扣12分,两人各
做了10题,共得208分,其中甲比乙多64分,问甲、乙两人各做对了几题?
6.在一次考试中有选择题、填空题和解答题三类题共 道.选择题和填空题每题
分,解答题每题 分.这次考试总分是 分,其中选择题和解答题的分值比填空题多 分,
这次考试有多少道选择题?多少道填空题?多少道解答题?3:动物园里养了一些梅花鹿和鸵鸟,共有脚 只,鸵鸟比梅花鹿多 只,梅花鹿和
鸵鸟各有多少只?
【思路分析】
假设梅花鹿和鸵鸟的只数相同,则从总脚数中减去鸵鸟多的 只的脚数得:
(只);这 只脚是梅花鹿的脚数和鸵鸟的脚数(注意此时梅花鹿和鸵鸟的只数相同)脚数
的和,一只梅花鹿和一只鸵鸟的脚数和是: (只),所以梅花鹿的只数是:
(只),从而鸵鸟的只数是: (只)
【标准答案】
梅花鹿:(208-20×2)÷(2+4)
=(208-40)÷(2+4)
=168÷6
=28(只)
鸵鸟:28+20=48(只)
答:梅花鹿有28只,鸵鸟有48只。
点睛:本题也可给学生讲成“捆绑法”,一鸡一兔一组,这个怎么分组时由倍数关系得到的。
7.甲、乙两人进行射击比赛,约定是每中一发记8分,脱靶一发扣3分,两人各打
10发子弹,共得116分,其中甲比乙多22分,问甲、乙各中多少发?
8.某次数学考试考五道题,全班52人参加,共做对181道题,已知每人至少做对1道题,
做对1道的有7人,5道全对的有6人,做对2道和3道的人数一样多,那么做对4道的人数有多少人?
9.某学校有30间宿舍,大宿舍每间住6人,小宿舍每间住4人.已知这些宿舍中共
住了168人,那么其中有多少间大宿舍?
4:鸡兔同笼,鸡、兔共有 只,兔的脚数比鸡的脚数多 只,问鸡、兔各多少只?
【思路分析】
这道题是已知头数之和和脚数之差,我们不妨假设 只都是兔,没有鸡,那么就有兔脚:
(只),而鸡的脚数为零;这样兔脚比鸡脚多 只,而实际上只多 只,这说明
假设的兔脚比鸡脚多的数比实际上多: (只)。现在以鸡换兔,每换一只,兔脚
减少 只,鸡脚增加 只,即兔脚与鸡脚的总数差就会减少 (只)。由此计算出鸡和兔
的只数。
【标准答案】
鸡的只数:(107×4-56)÷(4+2)
=(428-56)÷(4+2)
=372÷6
=62(只)
兔的只数: (只)
答:鸡有62只,兔有45只。
10.某农民饲养了鸡和兔若干只,已知鸡比兔多13只,鸡的脚比兔脚多16只,问鸡
和兔各多少只?11.小建和小雷做仰卧起坐,小建先做了 分钟,然后两人各做了 分钟,一共做仰卧
起坐 次.已知每分钟小建比小雷平均多做 次,那么小建比小雷多做了多少次?
12.小同有一个储蓄筒,存放的都是硬币,其中2分币比5分币多22个;按钱数算,
5分币却比2分币多4角;另外,还有36个1分币.小同共存了多少钱?
数学家的故事:秦九韶
秦九韶,南宋数学家,1247年完成著作《数书九章》,其中“中国剩余定理”、三斜求
积术和秦九韶算法(高次方程正根的数值求法)是有世界意义的重要贡献。
在中国数学史上,广泛流传着一个“韩信点兵”的故事:韩信是汉高祖刘邦手下的大将,
他英勇善战,智谋超群,为汉朝的建立立下了卓绝的功劳。据说韩信的数学水平也非常高超,
他在点兵的时候,为了保住军事机密,不让敌人知道自己部队的实力,先令士兵从1至3报数,然后记下最后一个士兵所报之数;再令士兵从1至5报数,也记下最后一个士兵所报之数;
最后令士兵从1至7报数,又记下最后一个士兵所报之数;这样,他很快就算出了自己部队士
兵的总人数,而敌人则始终无法弄清他的部队究竟有多少名士兵?因为《孙子算经》早就对这
类问题有过研究,但只是初具雏形,还远远谈不上完整。 因此,后人把这一命题及其解法称
为“孙子定理”主要是推崇《孙子算经》在这一类问题处理上的时间领先,其实想法的成熟,
还有待提高。为了解决 “孙子问题”中的不足,秦九韶推广了“孙子问题”的解法,从而提
出了“中国剩余定理”。秦九韶经过长期的积累和苦心钻研,于公元1247年写成《数书九
章》。这部中世纪的数学杰作,在许多方面都有所创造,其中求解一次同余组的“大衍求一
术”和求高次方程数值解的“正负开方术”,更是具有世界意义的成就。正是因为这样,在
西方数学史著作中,一直公正地称求解一次同余组的剩余定理为“中国剩余定理”。1:有鸡、鸭、兔一共34只,总共有76条腿,其中鸭的数量是鸡的2倍多3只,请问
三种动物各有多少只?
【思路分析】
鸡、鸭、兔三种动物中,鸡和鸭都只有2条腿,兔有4条腿,可以通过假设法将2条腿的动
物先求出来,再进一步计算。
【标准答案】
假设这34只动物全是兔子,则腿共有:34×4=136(条)
136-76=60(条)
那么鸡鸭共有60÷(4-2)
=60÷2
=30(只)
鸡:(30-3)÷(1+2)
=27÷3
=9(只)
鸭:9×2+3
=18+3
=21(只)
兔子:34-9-21=4(只)
答:兔有4只,鸡有9只,鸭有21只。
点睛:已知两个对象间的倍数关系时,可以按照倍数关系分组然后平均。
1.小乐与小喜一起跳绳,小喜先跳了2分钟,然后两人各跳了3分钟,一共跳了780
下.已知小喜比小乐每分钟多跳12下,那么小喜比小乐共多跳了多少下?
答案:240下
详解:解:假设小喜的跳绳速度减少到与小乐一样,那么两人跳的总数减少了:
12×(2+3)=60(下).可求出小乐每分钟跳:(780—60)÷(2+3+3)=90(下),
小乐一共跳了90×3=270(下)
因此小喜比小乐共多跳:780—270×2=240(下).
2. 现有大小油桶40个,每个大桶可装油5千克,每个小桶可装油3千克,大桶比小
桶共多装油24千克,那么,大油桶多少个?小油桶多少个?
答案:大油桶:18个 小油桶:22个
详解:设大油桶有x个,小油桶有y个,两种桶的总数为40,于是可得方程x+y=40;又由
“每个大桶可装油5千克,每个小桶可装油3千克,大桶比小桶共多装油24千克”得到方程,
5x﹣3y=24;将这两个方程组成一个方程组,即可求其解.
3.有一堆2元和5元的人民币,共39张,其中5元的人民币比2元的人民币多90
元,求2元和5元的人民币各有多少张?
答案:2元:15张 5元:24张
分析:根据题干,设5元的有x张,则2元的就是39﹣x张,再根据等量关系:5元的张数×5
﹣2元的张数×2=90元,据此列出方程解决问题.
详解:解:设5元的有x张,则2元的就是39﹣x张,根据题意可得方程:
5x﹣2(39﹣x)=90
5x﹣78+2x=90
7x=168
x=24
39﹣24=15(张)
答:2元的有15张,5元的有24张.
2: 一批钢材,用小卡车装载要45辆,用大卡车装载只要36辆.已知每辆大卡车比每
辆小卡车多装4吨,那么这批钢材有多少吨?
【思路分析】
要算出这批钢材有多少吨,需要知道每辆大卡车或小卡车能装多少吨.利用假设法,假设只用36辆小卡车来装载这批钢材,因为每辆大卡车比每辆小卡车多装4吨,
所以要剩下4×36=144(吨).根据条件,要装完这144吨钢材还需要45-36=9(辆)小卡车.
这样每辆小卡车能装144÷9=16(吨).由此可求出这批钢材有多少吨.
【标准答案】
4×36÷(45-36)×45=720(吨)
答:这批钢材有720吨.
4.有两次自然测验,第一次24道题,答对1题得5分,答错(包含不答)1题倒扣
1分;第二次15道题,答对1题8分,答错或不答1题倒扣2分,小明两次测验共答对30道
题,但第一次测验得分比第二次测验得分多10分,问小明两次测验各得多少分?
答案:第一次90分,第二次80分
分析:需要转化的鸡兔同笼问题,找相同点转化
详解:如果小明第一次测验24题全对,得5×24=120(分).那么第二次只做对30-24=6
(题)得分是8×6-2×(15-6)=30(分).两次相差120-30=90(分).比题目中条件相差10
分,多了80分.说明假设的第一次答对题数多了,要减少.第一次答对减少一题,少得
5+1=6(分),而第二次答对增加一题不但不倒扣2分,还可得8分,因此增加8+2=10分.
两者两差数就可减少6+10=16(分).(90-10)÷(6+10)=5(题).因此,第一次答对题数
要比假设(全对)减少5题,也就是第一次答对19题,第二次答对30-19=11(题).第一次
得分5×19-1×(24-19)=90.第二次得分8×11-2×(15-11)=80.
5.甲、乙两人参加数学竞赛,每做对一题得20分,每做错一题倒扣12分,两人各
做了10题,共得208分,其中甲比乙多64分,问甲、乙两人各做对了几题?
答案:甲做对8道;乙做对6道.
6.在一次考试中有选择题、填空题和解答题三类题共 道.选择题和填空题每题
分,解答题每题 分.这次考试总分是 分,其中选择题和解答题的分值比填空题多 分,
这次考试有多少道选择题?多少道填空题?多少道解答题?
答案:8道选择题,12道填空题,2道解答题详解:选择题和填空题的分值一样,可以归为一类.如果这次考试的 道题全是解答题,则
总分应是: (分),但实际总分是 分,所以选择题和填空题共有:
(道),解答题有: (道).选择题比填空题少: (分),
选择题有: (道),填空题有: (道).
3:动物园里养了一些梅花鹿和鸵鸟,共有脚 只,鸵鸟比梅花鹿多 只,梅花鹿和
鸵鸟各有多少只?
【思路分析】
假设梅花鹿和鸵鸟的只数相同,则从总脚数中减去鸵鸟多的 只的脚数得:
(只);这 只脚是梅花鹿的脚数和鸵鸟的脚数(注意此时梅花鹿和鸵鸟的只数相同)脚数
的和,一只梅花鹿和一只鸵鸟的脚数和是: (只),所以梅花鹿的只数是:
(只),从而鸵鸟的只数是: (只)
【标准答案】
梅花鹿:(208-20×2)÷(2+4)
=(208-40)÷(2+4)
=168÷6
=28(只)
鸵鸟:28+20=48(只)
答:梅花鹿有28只,鸵鸟有48只。
点睛:本题也可给学生讲成“捆绑法”,一鸡一兔一组,这个怎么分组时由倍数关系得到的。
7.甲、乙两人进行射击比赛,约定是每中一发记8分,脱靶一发扣3分,两人各打
10发子弹,共得116分,其中甲比乙多22分,问甲、乙各中多少发?
答案:甲中9发 乙中7发
详解:本题是对猜想与尝试解决问题和鸡兔同笼(相同)知识点的综合运用.可以用假设法
解答.甲得分=(116+22)÷2=69(分),乙得分=69-22=47(分).假设甲中了10发,则没中的是=(10×8-69)÷(8+3)=1(发),则甲中了10-1=9(发);同理,假设乙中了10发,
则没中的是=(10×8-47)÷(8+3)=3(发),则乙中了10-3=7(发).
8.某次数学考试考五道题,全班52人参加,共做对181道题,已知每人至少做对1道题,
做对1道的有7人,5道全对的有6人,做对2道和3道的人数一样多,那么做对4道的人数有多
少人?
答案:31人
详解:对2道,3道,4道题的人共有 52-7-6=39(人).
他们共做对181-1×7-5×6=144(道).
由于对2道和3道题的人数一样多,我们就可以把他们看作是对2.5道题的人((2+3)÷2=2.5).这样
兔脚数=4,鸡脚数="2.5," 总脚数=144,总头数=39.
对4道题的有 (144-2.5×39)÷(4-1.5)=31(人).
9.某学校有30间宿舍,大宿舍每间住6人,小宿舍每间住4人.已知这些宿舍中共
住了168人,那么其中有多少间大宿舍?
答案:24间
详解:如果30间都是小宿舍,那么只能住 (人),而实际上住了168人.大宿舍
比小宿舍每间多住 (人),所以大宿舍有 (间).
4:鸡兔同笼,鸡、兔共有 只,兔的脚数比鸡的脚数多 只,问鸡、兔各多少只?
答案:鸡62只,兔45只
【思路分析】
这道题是已知头数之和和脚数之差,我们不妨假设 只都是兔,没有鸡,那么就有兔脚:
(只),而鸡的脚数为零;这样兔脚比鸡脚多 只,而实际上只多 只,这说明
假设的兔脚比鸡脚多的数比实际上多: (只)。现在以鸡换兔,每换一只,兔脚
减少 只,鸡脚增加 只,即兔脚与鸡脚的总数差就会减少 (只)。由此计算出鸡和兔
的只数。
【标准答案】鸡的只数:(107×4-56)÷(4+2)
=(428-56)÷(4+2)
=372÷6
=62(只)
兔的只数: (只)
答:鸡有62只,兔有45只。
10.某农民饲养了鸡和兔若干只,已知鸡比兔多13只,鸡的脚比兔脚多16只,问鸡
和兔各多少只?
答案:鸡有18只,兔子有5只
详解:假设鸡兔的脚数相同,则鸡的脚数应比兔的脚数多2×13=26只,这比实际多了26-
16=10(只),因为我们把鸡当成了兔子,每只多算了4-2=2只脚,所以可以算出兔子的只数,
列式为:10÷2=5(只),那么鸡就有:13+5=18(只);据此解答.
解:假设鸡兔的脚数相同.
兔子:(2×13-16)÷(4-2)
=10÷2
=5(只)
鸡:13+5=18(只)
答:鸡有18只,兔子有5只.
点评:解答此类题目一般都用假设法,可以先假设都是鸡,也可以假设都是兔.如果先假设
都是鸡,然后以兔换鸡;如果先假设都是兔,然后以鸡换兔.
11.小建和小雷做仰卧起坐,小建先做了 分钟,然后两人各做了 分钟,一共做仰卧
起坐 次.已知每分钟小建比小雷平均多做 次,那么小建比小雷多做了多少次?
答案:56次
详解:假设小建每分钟做仰卧起坐的次数与小雷一样多,这样两人做仰卧起坐的总次数就减
少了 (次),由此可知小雷每分钟做了 (次),进而可以分别求
出小建每分钟做的次数以及两人分别做仰卧起坐的总次数之差.假设小建每分钟做仰卧起坐的次数与小雷一样多,
两人做仰卧起坐的总次数就减少: (次)
小雷每分钟做: (次);小建每分钟做: (次)
小建一共做: (次);小雷一共做: (次)
小建比小雷多做: (次)
12.小同有一个储蓄筒,存放的都是硬币,其中2分币比5分币多22个;按钱数算,
5分币却比2分币多4角;另外,还有36个1分币.小同共存了多少钱?
答案:276分
详解:假设去掉22个2分币,那么按钱数算,5分币比2分币多8角4分,一个5分币比一
个2分币多3分,所以5分币有 (个),2分币有 (个),
(分).