一、理论知识讲解
工程问题是研究工作效率、工作时间和工作总量之间关系的问题。在"给完工时间型"中,题目通常给出多个主体(如甲、乙、丙等)单独完成整个工作所需的时间,要求计算他们合作或部分合作完成所需的时间。
核心思路:假设工作总量为1(单位1),根据各主体的完工时间计算工作效率,再结合问题求解。
二、题型识别
典型特征:
题干明确给出多个主体单独完成整个工作所需的时间
常见问法:"合作需要多少天?""从开始到完成共用了多少天?"
可能出现中途加入/退出、部分合作等变体
三、解题思路
1.
设工作总量:通常设 $W = 1$
2.
求工作效率: $P = \frac{1}{T}
$( $T
$为完工时间)
3.
求合作效率:$P_{\text{合}} = \sum P_i$
4.
求合作时间:$T_{\text{合}} = \frac{W}{P_{\text{合}}}$
5.
处理变体问题:计算已完成工作量和剩余工作量
四、核心公式
工作总量:$W$
工作效率:$P$
工作时间:$T$
基本关系:$W = P \times T$
工作效率:$P = \frac{W}{T}$
工作时间:$T = \frac{W}{P}$
给完工时间型(设 $W = 1
$):
各主体效率:$P_i = \frac{1}{T_i}$
合作效率:$P_{\text{合}} = \sum_{i=1}^{n} \frac{1}{T_i}$
合作时间:$T_{\text{合}} = \frac{1}{\sum_{i=1}^{n} \frac{1}{T_i}}$
五、例题讲解
例题1:基础合作问题
甲单独完成一项工作需要10天,乙单独完成需要15天。问甲、乙合作完成需要多少天?
解题步骤:
1.
设工作总量 $W = 1$
2.
甲效率 $P_{\text{甲}} = \frac{1}{10}
$,乙效率 $P_{\text{乙}} = \frac{1}{15}$
3.
合作效率 $P_{\text{合}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{15} = \frac{3}{30} + \frac{2}{30} = \frac{5}{30} = \frac{1}{6}$
4.
合作时间 $T_{\text{合}} = \frac{1}{\frac{1}{6}} = 6$ 天
答:甲、乙合作需要6天完成。
例题2:三人合作问题
一项工程,甲单独完成需要12天,乙单独完成需要18天,丙单独完成需要24天。如果三人合作,需要多少天完成?
解题步骤:
1.
设工作总量 $W = 1$
2.
甲效率 $P_{\text{甲}} = \frac{1}{12}
$,乙效率 $P_{\text{乙}} = \frac{1}{18}
$,丙效率 $P_{\text{丙}} = \frac{1}{24}$
3.
合作效率 $P_{\text{合}} = \frac{1}{12} + \frac{1}{18} + \frac{1}{24}$
公分母为72:$\frac{6}{72} + \frac{4}{72} + \frac{3}{72} = \frac{13}{72}$
4.
合作时间 $T_{\text{合}} = \frac{1}{\frac{13}{72}} = \frac{72}{13}$ 天
答:三人合作需要 $\frac{72}{13}$ 天完成(约5.54天)。
例题3:先单独后合作问题
一项工程,甲单独完成需要20天,乙单独完成需要30天。甲先单独做5天,然后乙加入合作。问从开始到完成共用了多少天?
解题步骤:
1.
设工作总量 $W = 1$
2.
甲效率 $P_{\text{甲}} = \frac{1}{20}
$,乙效率 $P_{\text{乙}} = \frac{1}{30}$
3.
甲5天完成工作量:$W_{\text{甲}} = \frac{1}{20} \times 5 = \frac{1}{4}$
4.
剩余工作量:$W_{\text{剩余}} = 1 - \frac{1}{4} = \frac{3}{4}$
5.
合作效率:$P_{\text{合}} = \frac{1}{20} + \frac{1}{30} = \frac{3}{60} + \frac{2}{60} = \frac{5}{60} = \frac{1}{12}$
6.
合作时间: $T_{\text{合}} = \frac{\frac{3}{4}}{\frac{1}{12}} = \frac{3}{4} \times 12 = 9
$ 天
7.
总时间: $T_{\text{总}} = 5 + 9 = 14
$ 天
答:从开始到完成共用了14天。
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