考试题(如考公算题),解题时间不能太长,“限时性” 倒逼我们在多种解法中选择最优路径,这种 “在有限条件下追求效率最大化” 的思维,是数学优化思想的生活化应用 —— 数学从不只关注 “能否解决问题”,更关注 “如何高效解决问题”,这与工程优化、资源分配等现实场景中的核心需求高度契合。
下面以几道数量关系题为例介绍,如何快速解答这类题?这些案例展示了在有限时间内选择高效解题方法的价值,体现了数学优化思想在实际问题中的应用。解题过程强调:不仅要找到答案,更要追求最有效的解决路径。
不同的情境下,需要采用不同的策略。数学问题千变万化,情境不同,其核心矛盾、关键变量、隐含规律也各不相同,因此必须根据具体情境选择适配的策略,才能高效解题。
所谓数学解题的 灵活度,本质是对 “情境特征” 的敏感度 —— 能快速判断 “这个问题的核心矛盾是什么?哪种方法能最直接地破解矛盾?”。这种能力的培养,比记住公式更重要:它让你在面对陌生问题时,不会陷入 “只会一种方法硬套” 的困境,而是能灵活切换思路,找到最优解。这正是数学思维 “活学活用” 的体现。
1、一个两位数的十位数字与个位数字之和是7,如果把这个两位数加上45,那么恰好成为把个位数字和十位数字对调后组成的数,那么这个两位数是( )。
A.16 B.25 C.52 D.61
方法一:方程法
设这个两位数的十位数字为a,个位数字为b。
设这个两位数的十位数字为a,个位数字为b。
由 “十位数字与个位数字之和是 7”,可得:a + b = 7 …… (1)
这个两位数可表示为10a + b,对调后的数可表示为10b + a。
由 “这个两位数加上 45 等于对调后的数”,可得:10a + b + 45 = 10b + a。整理化简得:a - b = -5 …… (2)
解(1)和 (2)形成得方程组得:
a = 1,b = 6
因此,这个两位数是10a + b = 16。
方法二:代入验证法
逐一验证选项:
A. 16:十位与个位之和为1 + 6 = 7,符合条件;16 + 45 = 61,61 是 16 对调后的数,符合条件。
B. 25:25 + 45 = 70 ≠ 52 (对调后),不符合。
C. 52:52 + 45 = 97 ≠ 25)(对调后),不符合。
D. 61:61 + 45 = 106)(三位数,显然不对),不符合。
特别提示,找到符合项,后面其实不用试了。
答案是A。
2、在招考公务员中,A、B两岗位共有32个男生、18个女生报考。已知报考A岗位男生数与女生数的比为5:3,报考B岗位男生数与女生数的比为2:1,报考A岗位的女生数是()。
A.15 B.16 C.12 D.10
方法一:
设:
报考A岗位的男生为:5x
报考A岗位的女生为:3x
报考B岗位的男生为:2y
报考B岗位的女生为:y
根据总人数列出方程:
男生总数:
5x + 2y = 32 …… (1)
女生总数:
3x + y = 18 …… (2)
解(1)和 (2)形成得方程组得:
x = 4,y = 6
求报考A岗位的女生数:3x = 3×4 = 12
方法二:
由于 A 岗位男女生比为 5:3,女生人数占 3 份,因此报考 A 岗位的女生数一定是 3 的倍数。选项中,B(16)和 D(10)都不是 3 的倍数,可直接排除,仅剩 A(15)和 C(12)。
代入A(15):
A岗位女生 = 15,则男生 = 15 × 5/3 = 25;
B岗位女生 = 18 - 15 = 3,则男生= 3 × 2 =6;
总男生 = 25 + 6 = 31≠32,排除A;
代入B(12):
A岗位女生 = 15,则男生 = 12 × 5/3 = 20;
B岗位女生 = 18 - 12 = 6,则男生 = 6 × 2 = 12;
总男生 = 20 + 12 = 32,总女生数为 12 + 6= 18,符合题意。
因此,选项为C(12)。
3、甲、乙、丙三个蔬菜基地共存放了5200吨蔬菜,如果从甲基地运出544吨放到乙基地后,乙基地的蔬菜比丙基地多800吨,且此时甲、乙基地的蔬菜重量比为7:4,则甲基地原有蔬菜吨数为()。
A.2256 B.2800 C.3059 D.3344
方法一:若直接设甲、乙、丙原有的吨数分别为X、Y、Z,则可得:X + Y + Z = 5200,Y + 544 – Z = 800,(X - 544):(Y + 544) = 7:4,解这三个方程组成得组,相对复杂和费时。
方法二:若设后来的甲基地为7X,则乙为4X,丙为5200-11X,可得:4X – 5200 + 11X = 800,比较容易得出X = 400,所求为7X + 544 = 3344,故选择D选项。
【设从甲基地运出 544 吨后,甲基地的蔬菜量为7x吨(根据甲、乙此时的比例 7:4),则乙基地此时的蔬菜量为4x吨。由 “此时乙基地比丙基地多 800 吨”,可得丙基地此时的蔬菜量为:4x - 800吨。
利用总重量不变列方程三个基地的总蔬菜量始终是 5200 吨(仅甲、乙之间转移,总量不变),因此变化后三者重量之和为 5200 吨:7x + 4x + (4x - 800) = 5200
解之: x = 400
计算甲基地变化后的重量及原有重量变化后甲基地的蔬菜量为:7x = 7 × 400 = 2800吨。由于甲基地运出了 544 吨,因此原有重量为:2800 + 544 = 3344吨。】
附录:做数学考试题和做数学研究的异同点
考试是 “已知世界的达标测试”,研究是 “未知世界的开荒拓土”。
数学考试题本质是 “对已有知识的标准化检验”,核心是 “复现”—— 复现课堂上学习的方法和结论,过程更像 “按图索骥”;而数学研究是 “对未知领域的主动探索”,核心是 “创造”—— 创造新的知识、方法或视角,过程更像 “在迷雾中开辟道路”。
展开而言
相同点
都需要数学知识和技能。
都涉及数学问题的解决。
都需逻辑推理和严密论证。
不同点
目标:考试题在于展示学习成果,研究在于发现新知识。
问题来源:考试题由命题人设计,问题本身 “有解” 且范围明确(限定在教材或考纲内)。研究问题多来自学科空白、实际需求且可能 “无解” 或 “暂未发现解”。
方法:考试题应用已知方法,研究需创新和探索。
创造性:考试题有限,研究要求创新和提出新的观点。
时间和资源:考试题时间短,研究时间长、资源广。
评估标准:考试题标准化评分,研究需同行评审。
心理体验:考试题压力较大,研究挑战性高。