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配套问题一元一次方程应用题深度解析:从螺丝螺母到中考真题专项练习题库

适用年级

初一

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-21

💡 阿星精讲:配套问题 原理

  • 核心概念:大家好,我是阿星!今天我们来聊聊工厂里的“螺丝”和“螺母”。想象一下,一个螺丝配一个螺母,才能组成一套。我们的任务就是:让生产出来的螺丝和螺母数量刚刚好配套,不多也不少!这就像安排工人:有些工人专生产螺丝(效率高),有些专生产螺母(效率快)。我们得根据他们“干活的速度”(即生产比例),算出各安排多少人,才能使最终产品完美配对。核心就一句话:让“螺丝总数”:“螺母总数”等于“配套比”。
  • 计算秘籍:
    1. 设未知数:通常设被分配的对象(如人数)为 \( x \)。
    2. 表产量:用 \( x \) 表示出各类产品的总产量。例如,每人每天生产 \( a \) 个螺丝,则 \( x \) 人生产 \( a \cdot x \) 个螺丝。
    3. 找配套比:从题目中找出配套的比例关系,如 \( m \) 个螺丝配 \( n \) 个螺母,配套比就是 \( m : n \)。
    4. 列方程:让两种产品的总量之比等于配套比,即 \( \frac{\text{螺丝总量}}{\text{螺母总量}} = \frac{m}{n} \)。关键:通常让较少的那类产品数量作为分子更容易列式。
    5. 解方程。
  • 阿星口诀:配套问题像配对,先设人数后算量。总量之比等配比,列出方程迎刃解!

📐 图形解析

虽然配套问题本质是代数问题,但我们可以用流程图来理解“关系链”:

工人数 x 螺丝总量 a * x 螺母总量 b * (总-x) 配套比 m:n 构建等式 =

如图所示,核心是建立从“工人数”到“产品总量”,再到利用“配套比”构建等式的逻辑链。最终列出的方程是:\( \frac{a \cdot x}{b \cdot (\text{总人数} - x)} = \frac{m}{n} \)。

⚠️ 易错警示:避坑指南

  • ❌ 错误1:直接按总人数比例分配。 → ✅ 正解:必须根据每人不同的工作效率(日产量)来分别计算总产量,再用配套比列方程。 人数比不等于产量比!
  • ❌ 错误2:列方程时,配套比左右颠倒。 例如,1个螺丝配2个螺母,错误地列为 \( \frac{\text{螺丝}}{\text{螺母}} = \frac{2}{1} \)。 → ✅ 正解:配套比是“螺丝数:螺母数 = 1:2”,所以等式应为 \( \frac{\text{螺丝总量}}{\text{螺母总量}} = \frac{1}{2} \)。 记住:比的前后项与分子的前后项要严格对应。

🔥 三例题精讲

例题1:基础配对某车间有22名工人,每人每天可以生产1200个螺丝或2000个螺母。1个螺丝需要配2个螺母。要使每天生产的螺丝和螺母刚好配套,应安排多少工人生产螺丝,多少工人生产螺母?

📌 解析:

  1. 设未知数:设安排 \( x \) 名工人生产螺丝,则生产螺母的工人为 \( (22 - x) \) 名。
  2. 表产量:每天螺丝总产量为 \( 1200x \) 个。每天螺母总产量为 \( 2000(22 - x) \) 个。
  3. 找配套比:“1个螺丝配2个螺母”,即螺丝:螺母 = 1:2。
  4. 列方程:根据“螺丝总量:螺母总量 = 1:2”列式: \( \frac{1200x}{2000(22 - x)} = \frac{1}{2} \)。
  5. 解方程:交叉相乘:\( 2 \times 1200x = 1 \times 2000(22 - x) \), \( 2400x = 44000 - 2000x \), \( 4400x = 44000 \),解得 \( x = 10 \)。 ∴ \( 22 - x = 12 \)。

✅ 总结:直接应用“阿星四步法”,找准配套比是1:2,并确保等式两边比的意义一致。

例题2:效率不同用白铁皮做罐头盒,每张铁皮可制盒身25个,或制盒底40个。一个盒身与两个盒底配成一套罐头盒。现有36张白铁皮,用多少张制盒身,多少张制盒底可以使盒身与盒底正好配套?

📌 解析:

  1. 设未知数:设用 \( x \) 张铁皮制盒身,则制盒底的铁皮为 \( (36 - x) \) 张。
  2. 表产量:盒身总产量为 \( 25x \) 个。盒底总产量为 \( 40(36 - x) \) 个。
  3. 找配套比:“一个盒身与两个盒底配套”,即盒身:盒底 = 1:2。
  4. 列方程: \( \frac{25x}{40(36 - x)} = \frac{1}{2} \)。
  5. 解方程: \( 2 \times 25x = 40(36 - x) \), \( 50x = 1440 - 40x \), \( 90x = 1440 \), \( x = 16 \)。 ∴ \( 36 - x = 20 \)。

✅ 总结:将“铁皮张数”类比为“工人数”,“每张可制个数”类比为“工作效率”,模型完全一致。

例题3:隐含比例某糕点厂要制作一批盒装月饼,每盒中装2块大月饼和4块小月饼。制作1块大月饼要用0.05kg面粉,1块小月饼要用0.02kg面粉。现共有面粉4500kg,制作两种月饼各用多少面粉,才能生产最多的盒装月饼?

📌 解析:本题的“配套”发生在大月饼数量:小月饼数量 = 2:4 = 1:2。需要求的是所用面粉量。

  1. 设未知数:设用于制作大月饼的面粉为 \( x \) kg,则用于小月饼的面粉为 \( (4500 - x) \) kg。
  2. 表产量:大月饼数量为 \( \frac{x}{0.05} \) 块。小月饼数量为 \( \frac{4500 - x}{0.02} \) 块。
  3. 找配套比:大月饼:小月饼 = 1:2。
  4. 列方程: \( \frac{\frac{x}{0.05}}{\frac{4500 - x}{0.02}} = \frac{1}{2} \)。 化简: \( \frac{x}{0.05} \times \frac{0.02}{4500 - x} = \frac{1}{2} \) → \( \frac{0.4x}{4500 - x} = \frac{1}{2} \) (因为 \( \frac{0.02}{0.05} = 0.4 \))。
  5. 解方程: \( 2 \times 0.4x = 4500 - x \), \( 0.8x = 4500 - x \), \( 1.8x = 4500 \), \( x = 2500 \)。 ∴ \( 4500 - x = 2000 \)。

✅ 总结:当已知条件是“总原料”而非“总人数”时,需要通过“单位用量”转换出产品数量,再套用配套模型。化简比例是计算关键。

🚀 阶梯训练

第一关:基础热身(10道)

  1. 一个车间有60名工人,生产甲零件每人每天15件,生产乙零件每人每天20件。1个甲零件配2个乙零件。应分配多少人生产甲零件?
  2. 包装书本,如果每人每小时包15本语文书,或包20本数学书。现有40人,要使每小时包好的语文书和数学书按3:2配套,如何分配人数?
  3. 制作校服,每套用布2.4米。有140米布,做上衣可做50件,做裤子可做70条。用这些布做多少套校服?(提示:先求每件上衣、裤子各用布多少米)
  4. 机械厂有39吨钢材,能造A零件400个或B零件600个。2个A零件和3个B零件配成一套,用多少钢材造A零件?
  5. 木工组有10人,每人每天可加工圆桌面3张或桌腿12条。1张圆桌配4条桌腿,如何分配工作?
  6. 陶瓷厂有工人42人,每人每天可产瓷碗20只或瓷盘15只。一只瓷碗和两只瓷盘配成一套,如何分配?
  7. 有190个铁皮,每张做盒身做8个,做盒底做22个。一个盒身配两个盒底,用多少张做盒身?
  8. 甲乙两种饮料按2:3混合成新饮料。甲饮料有50升,乙饮料有90升,要使混合后全部用完,各用多少升?
  9. 学生分组植树,A组每人每天种4棵,B组每人每天种6棵。共72人,一天共种树400棵。两组各多少人?(提示:这是和差问题,非配套)
  10. 生产螺栓螺母,工人共100人。螺栓日产量12个/人,螺母日产量18个/人。一个螺栓配两个螺母,如何分配?

第二关:中考挑战(10道)

  1. 某工厂生产桌子,1m³木材可做桌面5张或桌腿30条。现有25m³木材,如何分配使生产的桌面和桌腿恰好配套?(一张桌子1面4腿)
  2. 防汛指挥部有冲锋舟和救生衣两种物资。每艘冲锋舟配4件救生衣。若冲锋舟增加5艘,则需增加救生衣20件;若救生衣增加80件,则冲锋舟恰好配套。求原有冲锋舟和救生衣数量。
  3. 制作“京西礼物”,1名高级工和2名初级工每天可制作10件;4名高级工和3名初级工每天可制作25件。若该车间有高级工和初级工共17人,且每天制作的礼物不少于65件,问至少需要多少名高级工?
  4. 某车间每天能生产甲零件120个或乙零件100个。甲乙零件各一个配成一套。现在30天内要生产最多套数,问生产甲乙零件各用多少天?
  5. 用A、B两种原料配成某种涂料,A原料每公斤50元,B原料每公斤40元。现要配制每公斤47元的涂料,求A、B原料的重量比。
  6. 某工厂有工人100人,生产镜片和镜架。每人每天产镜片40片或镜架20副。一副镜架配两片镜片,如何分配使产品配套?若每副眼镜利润10元,求日利润。
  7. 有甲、乙两种规格的纸板,甲种可做盒身30个或盒底50个,乙种可做盒身40个或盒底60个。现要制作一批无盖纸盒,用3个盒身和2个盒底配成一套。现有甲种纸板80张,乙种纸板若干,如何分配乙种纸板做盒身和盒底,才能恰好配套?
  8. 某工程由甲、乙两队合作6天完成,厂家需付两队共8700元;乙、丙队合作10天完成,需付9500元;甲、丙队合作5天完成工程的2/3,需付5500元。若要求不超过15天完成全部工程,问可由哪队单独完成且费用最少?
  9. 生产某种产品,需将A、B、C三种零件按3:2:1配套。现有工人140名,每人每天能生产A零件5个,或B零件4个,或C零件3个。应如何分配工人,使产品配套?
  10. 某体育场门票分团体票和零售票,团体票占总票数的2/3。若提前购票,团体票和零售票分别给予九折和九五折优惠。5月份团体票每张12元,共售出总票数的3/5,零售票每张16元,共售出总票数的一半。问6月份门票总收入最少为多少元?

第三关:生活应用(5道)

  1. (建筑配比)混凝土由水泥、砂子、石子按1:2:3的比例搅拌而成。现要配制30吨混凝土,工地已有水泥5吨、砂子10吨、石子20吨。问如何调整材料用量才能刚好配比且不浪费?
  2. (化工调配)一种消毒水由原液和水按1:50稀释而成。现有一桶10升的原液,需要用容量为1.5升的喷雾瓶分装稀释好的消毒水。问最多能装满多少瓶?需要总共有多少升水来稀释?
  3. (餐饮套餐)餐厅推出套餐,一份套餐包含1份主食和2份小菜。已知中午准备的主食和小菜总共200份,且卖完后主食和小菜恰好全部配完。若每份主食成本5元售价15元,每份小菜成本3元售价8元,求中午的最大可能营业额。
  4. (车队调度)物流公司有大货车(每辆运货20吨)和小货车(每辆运货12吨)共30辆。现要一次性运完438吨货物,且要求每辆货车都装满。问需要大、小货车各多少辆?
  5. (农业灌溉)甲乙两种型号的抽水机,甲型每天可灌溉农田60亩,乙型每天可灌溉40亩。现有一块580亩的农田,要求在10天内完成灌溉。已知甲型抽水机每天耗油费200元,乙型耗油费150元。如何安排抽水机数量,使得既能按时完成任务,总耗油费又最少?求最少费用。

🤔 常见疑问 FAQ

💡 专家问答:配套问题 的深度思考

问:为什么很多学生觉得这一块很难?

答:难点在于“比例关系的双层转换”。学生需要先从“人数”和“个人效率”转换到“总产量”,这层是乘法关系 \( \text{总量} = \text{人数} \times \text{个人效率} \)。然后再从“两种产品的总量”转换到“配套比”并建立等式,这层是比例关系 \( \frac{A_{\text{总}}}{B_{\text{总}}} = \frac{m}{n} \)。任何一层转换出错,方程就列不对。关键在于理解“配套”的本质是产品数量间的固定比例,而不是参与生产的人数比例。

问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?

答:这是数学建模的绝佳启蒙。它将一个现实中的“资源分配优化问题”(如何安排人力/物力使产出匹配)抽象成一个一元一次方程模型。这种“设未知数→找等量关系→列方程”的思维链条,是未来学习更复杂的方程(组)、不等式、函数乃至线性规划的基础。同时,对比例 \( a:b = c:d \) 及其交叉相乘 \( ad = bc \) 的熟练运用,在物理、化学的比例计算和几何相似中至关重要。

问:有什么一招必胜的解题“套路”吗?

答:有!严格遵循“阿星四步法”:

  1. 设:设分配去生产“比例中较少一方”产品的人数为 \( x \) (通常更直观)。
  2. 表:用 \( x \) 表示两种产品的总产量。公式:\( \text{某产品总量} = \text{生产该产品的人数} \times \text{其个人日产量} \)。
  3. 比:明确题目给出的配套比 \( m : n \)。
  4. 列:套用核心公式:\( \frac{\text{较少方产品总量}}{\text{较多方产品总量}} = \frac{m}{n} \)。万变不离其宗!

只要勤加练习,将各类问题都归入这个模型,即可触类旁通。


答案与解析

第一关解析(部分关键题):

  1. 解:设生产甲零件 \( x \) 人,则生产乙零件 \( (60-x) \) 人。甲产量 \( 15x \),乙产量 \( 20(60-x) \)。配套比甲:乙=1:2。方程:\( \frac{15x}{20(60-x)} = \frac{1}{2} \)。解得 \( x = 24 \)。
  2. 解:设包语文书 \( x \) 人,则包数学书 \( (40-x) \) 人。语文书量 \( 15x \),数学书量 \( 20(40-x) \)。配套比 3:2。方程:\( \frac{15x}{20(40-x)} = \frac{3}{2} \)。解得 \( x = 30 \)。
  3. 解:每件上衣用布 \( 140 \div 50 = 2.8 \) 米,每条裤子用布 \( 140 \div 70 = 2.0 \) 米。设做 \( x \) 套。则用布总量:\( (2.8 + 2.0)x = 140 \)。解得 \( x \approx 29.17 \),取整 \( 29 \) 套。(实际考虑布料裁剪,此题有现实意义)

第二关解析(第1题):

解:设用 \( x \) m³做桌面,则用 \( (25-x) \) m³做桌腿。桌面数 \( 5x \),桌腿数 \( 30(25-x) \)。配套比 桌面:桌腿 = 1:4。方程:\( \frac{5x}{30(25-x)} = \frac{1}{4} \)。解得 \( 20x = 750 - 30x \), \( 50x = 750 \), \( x = 15 \)。 ∴ 用15m³做桌面,10m³做桌腿。

第三关解析(第1题):

解:设最终配比中水泥为 \( y \) 吨,则砂子为 \( 2y \) 吨,石子为 \( 3y \) 吨,且 \( y + 2y + 3y = 30 \),解得 \( y=5 \)。即需要水泥5吨,砂子10吨,石子15吨。现有材料:水泥5吨(刚好),砂子10吨(刚好),石子20吨(多5吨)。∴只需使用15吨石子,剩余5吨石子不用。调整方案:水泥全用,砂子全用,石子只用15吨。

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