糖果怎么分?车子怎么坐?3步搞定“盈亏问题”!零基础必看深度指南:典型例题精讲
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2025-12-20
💡 阿星起步:盈亏问题基础的底层逻辑
想象一下,你是个小组长,要给组里的小伙伴们发水果。
你第一次打算给每人发 \(3\) 个苹果,结果发完发现,手里还多出来(盈) \(6\) 个。你心想:哎呀,买多了,还有人没分到吗?
第二次你想,那就大方点,给每人发 \(5\) 个吧。结果发到一半,发现苹果不够了(亏),还差 \(4\) 个才够发。
这时候你的小脑袋里肯定充满了问号:我的组里到底有几个人?我总共买了多少个苹果?
“盈亏问题”就是帮你解决这种“分东西”的糊涂账的。它的本质是:在东西总数不变、人数也不变的情况下,因为每人分得的数量变了,导致了“多出来”或“不够分”的结果。
我们的核心武器,“一盈一亏模型”就是针对上面这种“一次多、一次少”的情况。那个公式 \((盈+亏) \div (两次分配差) = 人数\) 是怎么来的呢?
1. “盈+亏”:第一次多的 \(6\) 个,和第二次缺的 \(4\) 个,加起来是 \(10\) 个。这 \(10\) 个苹果去哪了?就是因为第二次每人多分了 \( (5-3)=2 \) 个,把这多出来的 \(6\) 个用光了还不够,又产生了 \(4\) 个的缺口。所以,这 \(10\) 个就是为了弥补分配差所产生的总缺口。
2. “两次分配差”:就是第二次每人比第一次多分了几个,这里是 \( (5-3)=2 \) 个。
3. 总缺口 ÷ 每人多分的量 = 人数:这 \(10\) 个苹果的缺口,是因为每人多拿 \(2\) 个造成的,那当然就能算出有 \(10 \div 2 = 5\) 个人。
看,是不是完全没用到“总数”就算出了人数?这就是盈亏思想的巧妙之处!
🔥 三级跳挑战:从入门到大神
【入门例题】
老师给小朋友们分糖果。如果每人分 \(5\) 颗,最后会多出 \(18\) 颗(盈);如果每人分 \(7\) 颗,则会有 \(6\) 个小朋友分不到(亏 \(6 \times 7 = 42\) 颗)。请问一共有多少个小朋友?
阿星拆解:
第一步:识别“盈”和“亏”
第一次:每人 \(5\) 颗,多 \(18\) 颗 → 这是“盈”,记作 \(+18\)。
第二次:每人 \(7\) 颗,\(6\) 人分不到。注意!“分不到”意味着糖果少了 \(6 \times 7 = 42\) 颗才够发 → 这是“亏”,记作 \(-42\)(或直接记亏 \(42\))。
第二步:计算“两次分配差”
第二次每人比第一次多分:\(7 - 5 = 2\) 颗。
第三步:套入核心公式求人数
公式:(盈 + 亏) ÷ 分配差 = 人数
这里,盈是 \(18\),亏是 \(42\)(注意是相加,不是相减!)。
所以,小朋友人数 = \((18 + 42) \div (7 - 5) = 60 \div 2 = 30\)(人)。
第四步(可选):验算糖果总数
按第一次算:\(30 \times 5 + 18 = 150 + 18 = 168\) 颗。
按第二次算:够分给 \(30 - 6 = 24\) 人,\(24 \times 7 = 168\) 颗。总数一致,✓。
【进阶例题】
学校给宿舍分配房间。如果每间住 \(8\) 人,则有一间房只住了 \(4\) 人且没住满;如果每间住 \(10\) 人,则刚好空出 \(2\) 间房。请问宿舍房间有多少间?学生有多少人?
阿星敲黑板:
这题的陷阱在于对“盈”和“亏”的量化!它们不会直接告诉你“多出几人”或“缺几人”,需要你转个弯算出来。
第一步:转化条件,明确盈亏数
情况一(每间8人):有一间只住 \(4\) 人。这间房本来应该住 \(8\) 人,现在只住了 \(4\) 人,相当于空出了 \(8 - 4 = 4\) 个床位。对于“住满”这个目标来说,这是“亏”(人数不足),亏 \(4\) 人。
情况二(每间10人):空出 \(2\) 间房。这 \(2\) 间房如果住满,能住 \(2 \times 10 = 20\) 人。现在没人住,对于“住满”来说,这是更严重的“亏”,亏 \(20\) 人。
第二步:计算分配差
第二次每间比第一次多住:\(10 - 8 = 2\) 人。
第三步:套公式求房间数
注意,两次都是“亏”!我们的公式 (盈+亏) ÷ 分配差 依然成立,可以把“亏”都看作正数代入。
房间数 = \((4 + 20) \div (10 - 8) = 24 \div 2 = 12\)(间)。
第四步:求学生总数
用第一种情况算:\(11\) 间住满(每间8人),\(1\) 间住 \(4\) 人。
总数 = \(11 \times 8 + 4 = 88 + 4 = 92\)(人)。
用第二种情况验证:住满 \(12 - 2 = 10\) 间,每间10人,\(10 \times 10 = 100\) 人?不对! 等等,这里错了!我们得重新审视。
阿星紧急修正: 空出2间房,意味着学生只住了 \(12 - 2 = 10\) 间房。每间住10人,所以学生总数是 \(10 \times 10 = 100\) 人。这和我们刚才用第一种情况算出的92人不一致,说明我们第三步的盈亏数理解有误。
重新分析第一步:
关键在于,学生总人数是固定的。
情况一:房间数固定为 \(间\)。如果每间住8人,会“多出”一些床位吗?不,它说“有一间只住了4人”,这意味着所有房间都分配了,但最后一间没住满。我们可以理解为:如果每间都住满8人,那么总人数会比实际人数多 \( (8-4)=4 \) 人。也就是“假设住满”会多4人,即“盈” \(4\)。换个角度:实际人数 = \(8 \times (间数 - 1) + 4\)。
情况二:如果每间住10人,会空出2间。这意味着:如果每间都住满10人,那么总人数会比实际人数少 \( 2 \times 10 = 20 \) 人。也就是“假设住满”会少20人,即“亏” \(20\)。实际人数 = \(10 \times (间数 - 2)\)。
所以,正确的盈亏关系是:第一次盈 \(4\),第二次亏 \(20\)。
重新计算第三步:
房间数 = \((盈 + 亏) \div 分配差 = (4 + 20) \div (10 - 8) = 24 \div 2 = 12\)(间)。✓
重新计算第四步:
学生总数 = \(10 \times (12 - 2) = 10 \times 10 = 100\)(人)。
或用第一种情况验证:\(8 \times (12 - 1) + 4 = 8 \times 11 + 4 = 88 + 4 = 92\)(人)?还是不一致!
阿星陷入沉思…… 问题出在哪里?哦!我明白了!在“情况一”中,“有一间只住4人”这个描述,意味着这间房也被占用了。所以,当从“每人8人”的标准看时,这间房少了4人,对于总人数来说是“亏4人”。而在“情况二”中,“空出2间”意味着有2间房完全没人,对于“每间10人”的标准,这2间房亏了20人。
但这里有一个根本性的矛盾:如果实际人数固定,那么用两种标准计算出的实际人数必须相等。
设房间数为 \(x\)。
实际人数 = \(8(x - 1) + 4 = 8x - 4\) (情况一)
实际人数 = \(10(x - 2) = 10x - 20\) (情况二)
因此,\(8x - 4 = 10x - 20\)
解得 \(2x = 16\),\(x = 8\)(间)。
所以,直接用方程思想会更清晰。而我们用盈亏公式时,必须确保比较的是同一批人,在同一种分配方案下,相对于“标准住满”的偏差。
让我们用盈亏公式再严格走一遍:
把“房间”看成要分配的“物体”,把“学生”看成要分的东西。但这样想有点绕。更标准的方法是固定“被分配的对象”(学生),看“每人得到的房间面积”(但这不直观)。
其实,最稳妥的方法是把“盈亏”理解为“学生人数相对于‘满员标准’的差值”。
标准一(每间8人满员):需要学生 \(8x\) 人。但实际上,因为一间只住4人,所以实际学生比这个标准少 \(8 - 4 = 4\) 人。即:实际人数 = \(8x - 4\)。相对于“满员标准8人/间”,这是“亏4人”。
标准二(每间10人满员):需要学生 \(10x\) 人。但实际上,空2间,只住了 \(10(x-2)\) 人。所以实际学生比这个标准少 \(10 \times 2 = 20\) 人。即:实际人数 = \(10x - 20\)。相对于“满员标准10人/间”,这是“亏20人”。
我们发现,两次都是“亏”,这属于“两亏”问题,公式是 (大亏 - 小亏) ÷ 分配差。但我们的核心公式(盈+亏)其实是针对“一盈一亏”的。为了让公式通用,我们可以把“亏”看作负的“盈”。那么:
第一次相对于其标准“亏4人”,可记为“盈 -4”。
第二次相对于其标准“亏20人”,可记为“盈 -20”。
代入公式:(盈1 + 盈2) ÷ 分配差 = (-4 + (-20)) ÷ (10-8) = (-24) ÷ 2 = -12?这显然不对。
所以,“一盈一亏”模型的公式不能直接用于“两亏”。对于“两亏”,正确公式是:(大亏 - 小亏) ÷ 分配差。这里大亏是20,小亏是4。
房间数 = \((20 - 4) \div (10 - 8) = 16 \div 2 = 8\)(间)。
学生数 = \(8 \times 8 - 4 = 64 - 4 = 60\)(人),或 \(10 \times (8-2) = 10 \times 6 = 60\)(人)。✓
总结陷阱: 1. 要准确将文字转化为“盈”或“亏”的具体数值。2. 要判断模型是“一盈一亏”还是“两盈”或“两亏”,它们公式有细微差别。本题是“两亏”模型。
【拔高例题】
一个旅行团租车出游。如果每辆车坐 \(15\) 人,则有 \(10\) 人无法上车;如果每辆车多坐 \(5\) 人(即每车 \(20\) 人),则不仅所有人都能上车,并且还可以再空出一辆车。问:这个旅行团有多少人?原计划租多少辆车?
思维迁移:
看,场景变成了租车!但内核还是“分东西”——把人“分”到车里。核心关系依然是:总人数不变,车的数量(可变的)?等等,仔细读题。
“空出一辆车”意味着车的数量也是可以变化的?不对,车的总数是固定的,是“原计划租”的那个数量。我们设原计划租车 \(x\) 辆。
第一步:转化条件,识别盈亏(以“总人数”为基准)
方案一(每车15人):用了 \(x\) 辆车,但还多 \(10\) 人。这意味着,如果按每车15人坐满 \(x\) 辆车,总人数会比实际少10人?不,是实际人数比“15人/车×x辆”这个容量要多10人。所以,相对于“方案一的容量”,实际人数多出10人 → 盈 \(10\)。实际人数 = \(15x + 10\)。
方案二(每车20人):坐满了 \(x-1\) 辆车(因为空出一辆)。这意味着,实际人数刚好等于 \(20 \times (x-1)\)。那么,相对于“方案二的容量(20人/车×x辆)”,实际人数少了 \(20 \times 1 = 20\) 人 → 亏 \(20\)。实际人数 = \(20x - 20\)。
看!我们把“车的使用情况”转化成了关于“总人数”的盈亏表述。现在,问题完美契合了我们的“一盈一亏”模型。
第二步:套用核心公式求“份数”(这里是车的数量x)
盈 = \(10\),亏 = \(20\),分配差 = \(20 - 15 = 5\)(人/车)。
原计划租车数 \(x = (盈 + 亏) \div 分配差 = (10 + 20) \div 5 = 30 \div 5 = 6\)(辆)。
第三步:求总人数
代入任一方案:\(15 \times 6 + 10 = 90 + 10 = 100\)(人)。或用方案二:\(20 \times (6-1) = 20 \times 5 = 100\)(人)。✓
虽然场景从“分糖果”变成了“派车”,但只要我们抓住“固定的是什么”(总人数),以及“变化的是什么”(每车坐的人数及用车数量带来的容量变化),就能精准地量化“盈”和“亏”,然后套用万变不离其宗的模型。
📝 阿星必背口诀:
分配东西有烦恼,每人多少定不了。
一次多来一次少,盈加亏要记牢。
除以每人差多少,立刻算出人数到。
两亏两盈也莫慌,大减小再除差,方法一样棒!
🚀 举一反三:变式挑战
幼儿园给小朋友发饼干。若每人发 \(6\) 块,剩余 \(14\) 块;若每人发 \(8\) 块,则最后一名小朋友只能分到 \(4\) 块。问有多少小朋友?多少饼干?
(提示:“最后一名分到4块”意味着什么?)
用一根绳子测量井深。把绳子三折来量,井外余 \(4\) 米;把绳子四折来量,井外余 \(1\) 米。问井深和绳长各是多少?
(提示:把“井深”看作固定不变的“人数”,把“折数”看作“每次分配的方案”。)
士兵们列队。若每排 \(10\) 人,则最后一排只有 \(6\) 人;若每排 \(12\) 人,则恰好排成整数排且无剩余。已知士兵人数在 \(100\) 到 \(150\) 之间。问士兵有多少人?
(提示:先利用盈亏思想求出可能的排数,再结合范围确定人数。)
解析与答案
【详尽解析】
入门例题答案: \(30\) 个小朋友。
进阶例题答案: \(8\) 间房,\(60\) 个学生。
核心提示: 本题是“两亏”模型,公式为 (大亏 - 小亏) ÷ 分配差 = 份数。关键在于理解“一间只住4人”相对于满员8人亏了4个床位,“空出2间”相对于满员10人亏了20个床位。
拔高例题答案: \(100\) 人,原计划租 \(6\) 辆车。
变式一解析:
“最后一名分到4块”意味着如果按每人8块发,会缺 \(8 - 4 = 4\) 块(亏)。第一次盈 \(14\)。
小朋友数 = \((14 + 4) \div (8 - 6) = 18 \div 2 = 9\)(人)。
饼干数 = \(6 \times 9 + 14 = 68\)(块)。
变式二解析:
这是经典的盈亏问题变形。固定量是井深。
绳子三折量:每折(段)长度比井深多 \(4\) 米 → 如果把“每折长度”看作分给井深的“东西”,那么井深“亏”了 \(3 \times 4 = 12\) 米?不,要小心。
更好理解:绳长 = \(3 \times (井深 + 4)\)。
绳子四折量:绳长 = \(4 \times (井深 + 1)\)。
绳长固定,所以 \(3 \times (井深 + 4) = 4 \times (井深 + 1)\)。
解得:\(3 \times 井深 + 12 = 4 \times 井深 + 4\),所以 \(井深 = 8\)(米),绳长 = \(3 \times (8+4) = 36\)(米)。
若用盈亏模型思考:把井深看作“人数”,三折时,每段(份)得到“井深+4米”,总量(绳长)有“盈”(多出了3个4米)。四折时,每段得到“井深+1米”,总量(绳长)有“盈”(多出了4个1米)。但这是“两盈”模型,公式为 (大盈 - 小盈) ÷ 分配差。这里“分配差”是折数的倒数关系,不如方程直观。
变式三解析:
设排数为 \(x\) 排。
情况一(每排10人):总人数 = \(10(x-1) + 6 = 10x - 4\)。(因为最后一排6人,相当于满员10人亏4人)
情况二(每排12人):总人数 = \(12x\)。(恰好排完,无盈亏)
但人数固定,所以 \(10x - 4 = 12x\)? 这解得 \(x = -2\),显然不对。错误原因在于两种情况下的排数 \(x\) 可能不同!
正确设未知数:设按第一种排法有 \(a\) 排,按第二种排法有 \(b\) 排。
则:总人数 = \(10(a-1) + 6 = 10a - 4\)。
总人数 = \(12b\)。
所以 \(10a - 4 = 12b\),即 \(5a - 2 = 6b\)。
且人数在100-150之间,即 \(100 < 12b < 150\),所以 \(b\) 可能是 \(9, 10, 11, 12\)。
代入检验 \(b=9\),人数=108,则 \(5a-2=54\), \(5a=56\), \(a\)非整数,舍。
\(b=10\),人数=120,则 \(5a-2=60\), \(5a=62\), \(a\)非整数,舍。
\(b=11\),人数=132,则 \(5a-2=66\), \(5a=68\), \(a\)非整数,舍。
\(b=12\),人数=144,则 \(5a-2=72\), \(5a=74\), \(a\)非整数,舍。
都舍掉了?说明我们的“排数”假设可能有问题。重新审题:“若每排10人,则最后一排只有6人”意味着排数是整数,且总人数除以10余6。“若每排12人,则恰好排成整数排”意味着人数是12的倍数。
在100-150间找12的倍数:108, 120, 132, 144。
检验哪个数除以10余6:108÷10=10...8(否);120÷10=12...0(否);132÷10=13...2(否);144÷10=14...4(否)。
都不符合!题目是否有问题?或者“最后一排只有6人”意味着“缺4人”,即总人数除以10余6?是的,但上面验证了没有同时满足是12倍数且除以10余6的数。
换种思路,从“亏”的角度:第一种方案相对于“每排10人满员”亏了 \(10-6=4\) 人。即:总人数 = \(10 \times 排数 - 4\)。
第二种方案:总人数 = \(12 \times 排数\)。
设第一种排数为 \(m\),第二种排数为 \(n\)。有 \(10m - 4 = 12n\)。
即 \(5m - 2 = 6n\)。\(5m = 6n + 2\)。\(m = (6n+2)/5\)。需要 \(6n+2\) 是5的倍数,即 \(6n\) 的末位是3或8,所以 \(n\) 的末位是3或8。
在100-150间,\(12n\) 在此范围,所以 \(n\) 在 9到12.5之间,取整数9,10,11,12。末位是3或8的只有 \(n=8\) 或 \(n=13\),不在范围内。
所以无解?可能题目中“最后一排只有6人”是按“最后一排不满”理解,但排数未知。更常见的解法是:设第一种有 \(x\) 排,则人数为 \(10x - 4\)。这个数能被12整除,且在100-150间。
枚举 \(x\): \(10x-4\) 在100-150,所以 \(x\) 在10.4到15.4,取11,12,13,14,15。
计算:\(10*11-4=106\)(不被12整除);\(10*12-4=116\)(否);\(10*13-4=126\)(否);\(10*14-4=136\)(否);\(10*15-4=146\)(否)。
因此,基于常见理解,此题在给定范围内无解。可能原题数据或范围不同。本题主要锻炼“将排队问题转化为盈亏模型”以及结合范围讨论的思维。
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