分段计算问题

分段计算问题

先找临界点,列表写区间单价;各段费用=段量×单价,注意“超出部分”按升阶计,累加得总额;常考水费、个税、快递,陷阱端点归属,算完验是否入段。

一、基础理论知识


分段计算问题的核心是"分段",即根据不同的数量范围适用不同的计算规则。常见应用场景包括:

个人所得税:采用超额累进税率,不同收入区间适用不同税率
出租车费:根据行驶里程分段计价
水电燃气费:按使用量分段收费
停车场收费:按时长阶梯收费
购物折扣:按消费金额分段打折

关键概念:

分段点:划分不同区间的临界值(如起征点、里程阈值)
费率:各段内的单价、税率或折扣率
总费用计算:将各段费用相加,可能涉及方程建立

常用公式

分段函数一般形式:

$f(x) = \begin{cases} p_1 \cdot x + b_1 & \text{if } x \leq c_1 \\ p_2 \cdot (x - c_1) + f(c_1) & \text{if } c_1 < x \leq c_2 \\ \vdots \\ p_n \cdot (x - c_{n-1}) + f(c_{n-1}) & \text{if } x > c_{n-1} \end{cases} $


其中 $p_i$ 为第 $i$ 段费率, $c_i $为分段点, $b_i $ 为常数。


总费用公式:

$C = \sum_{i=1}^{n} p_i \cdot m_i $


其中 $p_i$ 是第 $i$ 段单价, $m_i $ 是第 $i$ 段数量。


二、题型识别


分段计算问题通常具有以下特征:

题干明确给出多个区间及对应的费率、税率或价格
问题涉及计算总费用、节省金额、免费部分、未知分段点等
选项为数字或不等式,需通过分段计算推导

三、解题思路


1.
仔细审题:标记所有分段点和各段费率,注意单位(如不足1公里按1公里计)
2.
定义变量:设未知数(如基础时长、超重部分重量)
3.
建立方程:根据总费用或总数量列出方程,考虑各段计算
4.
求解验证:解方程后代入原题验证,确保符合分段规则

四、经典例题讲解


例题1:个人所得税改革


题干

目前我国个人所得税改革,个人税起征点由3500元提至5000元。原来的超额累进税率为:3500-5000元的部分按3%,超过5000元的部分按10%;改革后的超额累进税率为:超过5000元的部分按3%。现有某月工资是7000元,同比比改革前节省了多少元?

A.245 B.185 C.60 D.50


解题思路

改革前计算(起征点3500元):
3500-5000元部分: $(5000 - 3500) \times 3\% = 1500 \times 0.03 = 45 $元
超过5000元部分: $(7000 - 5000) \times 10\% = 2000 \times 0.1 = 200 $元
总税金: $45 + 200 = 245 $元
改革后计算(起征点5000元):
超过5000元部分: $(7000 - 5000) \times 3\% = 2000 \times 0.03 = 60 $元
节省金额: $ 245 - 60 = 185 $元

答案:B.185


公式应用

$\text{税金} = \sum (\text{段内收入} \times \text{税率}) $


例题2:停车场收费


题干

贾某在停车场停车,每个月前几个小时内收费的基础价格为5元/小时,之后按照基础价格的90%收费,某月贾某的停车时间为120小时,共交了545元,则按照基础价格停车的时间为多少小时?

A.8 B.10 C.15 D.20


解题思路

设基础价格停车时间为 $t$ 小时,则后续时间为 $120 - t$ 小时
基础价格部分费用:$5t$
后续部分费用:$5 \times 90\% \times (120 - t) = 4.5(120 - t)$
总费用方程:

$5t + 4.5(120 - t) = 545 $

简化得:

$5t + 540 - 4.5t = 545 \implies 0.5t = 5 \implies t = 10 $


答案:B.10


公式应用

$\text{总费用} = p_1 \cdot t_1 + p_2 \cdot t_2 $

其中 $p_1, p_2$ 为各段单价, $t_1, t_2 $为各段时间


例题3:出租车费计算


题干

某市出租车价格为:2公里以内8元,超过2公里不足5公里的部分,每公里2元;超过5公里不足8公里的部分,每公里3元;8公里以上的部分,每公里4元;不足1公里按1公里计算。某位乘客乘坐出租车花了20元,该出租车最多行驶了多少公里?

A.7 B.8 C.9 D.10


解题思路

分段计算
第一段(2公里内):8元
第二段(2-5公里):3公里 × 2元/公里 = 6元,累计14元
第三段(5-8公里):每公里3元,总费用20元,剩余费用 $20 - 14 = 6 $元
第三段里程: $6 \div 3 = 2 $公里
总里程:5公里 + 2公里 = 7公里
验证:7公里费用 = 8元 + 6元 + 6元 = 20元,符合题意

答案:A.7


公式应用

$\text{总费用} = \text{基础费} + \sum (\text{段长} \times \text{段单价}) $