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第二章 通用解题方法工具箱 ​

本章七种方法是数量关系的"瑞士军刀"。要求:见题能选对方法,比会做某一道题更重要。


2.1 代入排除法 ​

适用场景 ​

  • 题干条件多、关系绕,直接列方程反而麻烦
  • 选项是具体数值(尤其四个选项互不相同、整数)
  • 求"满足所有条件"的数、不定方程、多位数问题、年龄问题
  • 方程列出后不好解,或需要验证"是否成立"

操作步骤 ​

  1. 看清问法与选项,确定"把谁代进去"(通常代所求未知量,或代选项本身)。
  2. 优先代最好算、最可能对的选项(如整数、居中值、满足整除特性的)。
  3. 每代一个选项,用题干条件从前往后逐条验证;有一条不满足立刻排除。
  4. 若两个选项都通过,说明验证条件不够,补列一条或换代入对象。
  5. 代入时优先用"易错条件"(整除、奇偶、大小关系)做第一道筛子,省时间。

【例题1】 ​

某班学生人数在 40~50 人之间。若每 6 人一组,多 3 人;若每 8 人一组,多 5 人。问该班有多少人?

A. 42  B. 43  C. 45  D. 47

【解析】

  • 每 6 人一组多 3 人 → 人数除以 6 余 3。
  • 每 8 人一组多 5 人 → 人数除以 8 余 5。

逐一代入:

  • A. 42÷6=7 余 0,不满足"余 3",排除。
  • B. 43÷6=7 余 1,排除。
  • C. 45÷6=7 余 3 ✓;45÷8=5 余 5 ✓。两条全过。
  • D. 47÷6=7 余 5,排除。

选 C。

【点睛】 余数条件就是天然筛子——代入前先看"除以几余几",往往一两步就能排掉三个选项。本题也可用不定方程:n=6a+3=8b+5,则 n+3 同时是 6 和 8 的倍数,即 n+3 是 24 的倍数,n=24k−3;k=2 时 n=45,落在 40~50。但考场上代入更快。

【易错警示】 ​

  • 代入时只验一条就选是大忌,必须所有条件都过。
  • 问"至少/至多"时,要按大小顺序代,不要随机碰运气。
  • 选项若带单位(元、米、%),代入前先统一单位。

2.2 数字特性法 ​

数字特性法不直接求出未知数,而是利用奇偶、整除、尾数、倍数等性质排除错误选项。考场上"算不清就先排"。

2.2.1 奇偶性 ​

常用结论:

运算奇偶结果
奇 ± 奇偶
偶 ± 偶偶
奇 ± 偶奇
奇 × 奇奇
奇 × 偶偶
偶 × 任意整数偶
连续 n 个整数之和(n 为奇)与中间数同奇偶
连续 n 个整数之和(n 为偶)偶

适用: 已知和、差、积的奇偶关系求个数/判断选项;二元一次方程求整数解个数。

2.2.2 整除特性 ​

常用整除判断(必须熟记):

  • 被 2 整除:末位偶数
  • 被 3 整除:各位数字之和被 3 整除
  • 被 4 整除:末两位被 4 整除
  • 被 5 整除:末位 0 或 5
  • 被 6 整除:同时被 2 和 3 整除
  • 被 8 整除:末三位被 8 整除
  • 被 9 整除:各位数字之和被 9 整除
  • 被 11 整除:奇数位数字和与偶数位数字和之差被 11 整除

模型口诀: "甲是乙的几分之几"→ 化简为最简比后,甲是分子的倍数、乙是分母的倍数。

例如:男生人数是女生的 2/3,则男生能被 2 整除,女生能被 3 整除,总人数能被 5 整除。

2.2.3 尾数法 ​

  • 多个大数相加/相乘、求幂的末位,只算末位即可。
  • a^n 的末位以 4 为周期循环(个位数字循环节)。
  • 注意:尾数相同不能保证数值相同,只用来排除选项。

2.2.4 倍数与比例特性 ​

  • 若 a:b = m:n(最简整数比),则 a 是 m 的倍数,b 是 n 的倍数,a+b 是 m+n 的倍数。
  • 百分数常换分数:25%=1/4,12.5%=1/8,33.3%≈1/3,15%=3/20。

【例题2】 ​

某单位共有员工若干人,其中男性人数是女性人数的 1.5 倍。现调走 5 名男性后,剩下的人数可能是:

A. 45  B. 48  C. 51  D. 54

【解析】

男性 = 1.5 × 女性 = 3/2 × 女性,故设女性 = 2k,男性 = 3k,总人数 = 5k(k 为正整数)。

调走 5 名男性后,剩人数 = 5k − 5 = 5(k − 1),必是 5 的倍数。

  • 45 ÷ 5 = 9 ✓
  • 48 ÷ 5 = 9.6 ✗
  • 51 ÷ 5 = 10.2 ✗
  • 54 ÷ 5 = 10.8 ✗

只有 A 是 5 的倍数。再验证性别是否合理:5(k−1)=45 → k=10,男性 30、女性 20,调走 5 名男性后男 25、女 20,人数合法。选 A。

【点睛】 "几倍、几分之几"先化成最简比,再盯住"和、差也是对应倍数"。本题若老老实实设未知数再代选项,也能做,但整除特性几乎零计算。

【易错警示】 ​

  • 倍数关系要先化简:1.5 倍是 3:2,不是"男=女×1.5"完事就丢掉整除。
  • 尾数法只排选项,不能直接断定答案(末位相同的一律保留)。
  • 调走/增加之后总数的倍数特性会变,要在最终所求量上看整除,不要盯着中间量。

2.3 方程法 ​

适用场景 ​

  • 题干等量关系明确(共、和、差、倍、几倍多几、分给、剩余)
  • 有两个及以上未知量
  • 行程、工程、经济等需要设效率、速度、单价的题
  • 代入法不好排、特性法用不上时,方程是保底工具

操作步骤 ​

  1. 设未知数:优先设"所求"为 x;若所求不好设,设"关键中间量"(如一份量、效率、时间)。
  2. 找等量关系:通常是"总量=各部分之和"、"甲=乙×k±b"、"前后不变量"。
  3. 列方程(组),注意单位统一。
  4. 解方程,结合实际意义(整数、正数、范围)取舍。
  5. 回代验证。

设元技巧:

  • 见"几分之几"设一份量为 x
  • 见"多/少同一个数"设少的为 x
  • 见"倍数比"按比设 kx, 3x
  • 人数、件数、棵数默认正整数

【例题3】 ​

甲、乙两人共有图书 90 本,甲的图书数比乙的 2 倍少 6 本。问甲有多少本?

A. 52  B. 56  C. 58  D. 62

【解析】

设乙有 x 本,则甲有 2x − 6 本。

x + (2x − 6) = 903x − 6 = 903x = 96x = 32

甲 = 2×32 − 6 = 64 − 6 = 58 本。选 C。

验证:32 + 58 = 90 ✓,58 = 2×32 − 6 ✓。

【点睛】 "甲比乙的 2 倍少 6"直接翻译为 甲 = 2乙 − 6,翻译关把住,方程就是一分钟的事。若设甲为 x,则乙 = (x+6)/2,算起来要分数,所以设少的一份更省事。

【易错警示】 ​

  • "A 比 B 的 k 倍多 b" → A = kB + b,别写反。
  • 解出后若出现负数或非整数的人数/件数,说明设元或等量关系错了。
  • 方程解完不回代是失分重灾区。

2.4 赋值法 ​

适用场景 ​

  • 题干只给比例、倍数、分数、百分数,不给具体总量
  • 工程问题(设总工作量)、浓度问题(设溶液质量)、行程中给速度比、经济中给成本比
  • 所求是倍数、比例、百分数(结果与赋值无关)
  • 列方程时未知数过多,可先赋一个方便的值

操作步骤 ​

  1. 找出题干中"不变量"或"标准量",把它赋成一个好算的数(常见:10、100、最小公倍数、各分母的 LCM)。
  2. 用比例关系推出其他量的具体数值。
  3. 按普通应用题求解。
  4. 若所求是比值/倍数,赋值不影响结果;若所求是具体量,赋值必须与"份数"对应一致。

常用赋值:

题型一般赋值
工程总工作量 = 各时间的最小公倍数,或 10、100
行程(给速度比)速度赋 3、4、5 等小整数
浓度溶液质量 = 100
经济(给利润率)成本 = 100
比例连比 a🅱️c设三量为 ak、bk、ck,取 k 使数字好算

【例题4】 ​

一项工程,甲单独做需要 10 天完成,乙单独做需要 15 天完成。两人合作,需要多少天完成?

A. 5  B. 6  C. 7.5  D. 8

【解析】

赋总工作量为 10 与 15 的最小公倍数 30。

  • 甲效率 = 30 ÷ 10 = 3
  • 乙效率 = 30 ÷ 15 = 2
  • 合作效率 = 3 + 2 = 5

合作时间 = 30 ÷ 5 = 6 天。选 B。

【点睛】 赋总量为时间的最小公倍数,效率立刻变成整数,这是工程问题的标准起手式。若不赋值,用 1 ÷ (1/10 + 1/15) 也行,但分数运算更容易出错。工程问题详细模型见第二篇,这里先掌握"赋总量"这一招。

【易错警示】 ​

  • 赋值只对比例关系安全;若题干给了具体数量(如"每天多修 20 米"),赋值要与之一致,不能乱赋。
  • 所求若是具体量,结果必须用"份数"解释清楚,避免张冠李戴。
  • 多组比例同时出现时,赋值要兼顾"都能变整数",必要时赋两个变量。

2.5 比例法 ​

适用场景 ​

  • 题干出现"比、倍、几分之几、成、折、百分数"
  • 速度比、效率比、单价比、人数比已知,求时间/工作量/总价
  • 行程中"路程相同,时间与速度成反比";工程中"效率比→时间反比"
  • 两个量变化前后的比,用比例不变量桥接

核心公式 ​

  • 若 a : b = m : n,则 a = mk, b = nk
  • 正比:y = kx,x 扩大 2 倍则 y 扩大 2 倍
  • 反比:xy = k(或 y = k/x),x 扩大 2 倍则 y 缩小为 1/2
  • 路程一定:v 与 t 成反比,v1:v2 = t2:t1
  • 工作量一定:效率与时间成反比

操作步骤 ​

  1. 把所有"比"写成连比 a:b:c。
  2. 找不变量(路程、总价、总工作量、盐、人数等)统一"一份"。
  3. 用份数表示各量,按比例增减。
  4. 求出 1 份对应的实际值,再答所求。

【例题5】 ​

甲、乙两人的速度之比为 3:4。两人走同一段路,甲用了 12 分钟,则乙用多少分钟?

A. 8  B. 9  C. 10  D. 11

【解析】

路程相同,速度与时间成反比:

v甲 : v乙 = 3 : 4 → t甲 : t乙 = 4 : 3

t甲 = 12 分钟对应 4 份,1 份 = 3 分钟,t乙 = 3 份 = 9 分钟。选 B。

验证:路程 = 3 速度单位 × 12 = 36;乙 4 × 9 = 36 ✓。

【点睛】 "同路程反比、同时间正比、同效率反比"——三句口诀背下来,行程和工程大半比例题直接秒。比例法与赋值法常常联用:把 3:4 赋成速度 3 和 4,路程就算出来了。

【易错警示】 ​

  • 正比反比搞反是最高频错误。判断标准:谁固定,谁就乘出不变量。
  • 百分数增减不对称:先涨 20% 再降 20%,不是回到原价,是 ×1.2×0.8 = 0.96。
  • 连比化简要化到最简,且前后项对应顺序别乱。

2.6 图解法 ​

适用场景 ​

  • 行程问题(线段图表示路程、相遇点、追及点)
  • 年龄问题(时间轴对照)
  • 容斥与集合(画圈看交集)
  • 几何、切割、最短路径
  • 题干对象多、过程多,文字读着晕,一画就清楚

操作步骤 ​

  1. 选图形:线段图(行程/年龄/工程进度)、圆圈图(集合)、表格(多对象多状态)、坐标(数形结合)。
  2. 标注已知量与所求量,未知量用字母占位。
  3. 根据题意标"过程节点"(相遇、返回、追上、完工时刻)。
  4. 从图上读等量关系,转化为算式。

【例题6】 ​

甲、乙两人分别从 A、B 两地同时出发,相向而行。甲每分钟走 60 米,乙每分钟走 40 米。两人在距 A、B 中点 50 米处相遇。求 A、B 两地的距离。

A. 400 米  B. 500 米  C. 600 米  D. 800 米

【解析】

画线段图:A ———— 中点 ———— B,相遇点在距中点 50 米处(靠近 B,因为甲快)。

速度比 v甲:v乙 = 60:40 = 3:2,同时出发同时相遇,路程比也是 3:2。

设全程为 5 份,中点为 2.5 份,甲走了 3 份,所以甲超过中点 3 − 2.5 = 0.5 份。

0.5 份 = 50 米 → 1 份 = 100 米 → 全程 5 份 = 500 米。选 B。

验证:甲走 300 米,乙走 200 米,中点在 250 米处,相遇点距中点 300−250=50 米 ✓。

【点睛】 "距中点 x 米相遇"是经典模型:多走的路程 = 2×距离中点的距离(若问的是两人路程差)。本题甲比乙多走 100 米 = 2×50,与速度差挂钩:时间 = 100 ÷ (60−40) = 5 分钟,全程 = (60+40)×5 = 500 米,两种思路都快。图解的意义是让你看得见"多走那一段"。

【易错警示】 ​

  • 相遇点偏中点方向取决于谁快,画图别画反。
  • "距中点 x"对应的是路程差 = 2x,不是 x,漏乘 2 是经典错。
  • 图只是辅助,标完必须落回等式,不能只看图不列式。

2.7 极端分析与最不利原则 ​

适用场景 ​

  • 问法含 "至少……才能保证……"、"至少……一定……"、"最不利情况下"
  • 抽屉原理、摸球、抽取、选拔、"无论怎样都……"
  • 最值问题中的"最大值的最小""最小值的最大"

最不利原则(保证类)核心 ​

求"至少取多少才能保证有 k 个某物" = 先按最倒霉的情况取满"不合格状态",再加 1(或加到刚好满足)。

标准公式(抽屉): 要保证至少 n 个苹果进同一个抽屉,苹果数 = 抽屉数 × (n−1) + 1。

操作步骤 ​

  1. 确认问法是"保证/一定/无论怎样"。
  2. 构造最坏情况:让每次取到的都"差一点满足要求"(同色取到最多、每堆都是上限减一等)。
  3. 再取 1 个(或差多少补多少),即为答案。
  4. 与"至少取多少可能满足"区分:可能 = 最好情况;保证 = 最坏情况 + 1。

【例题7】 ​

一个袋子里有红球 5 个、黄球 8 个、蓝球 10 个。至少取出多少个球,才能保证取出的球中至少有 3 个颜色相同?

A. 6  B. 7  C. 8  D. 10

【解析】

颜色共 3 种。要"保证 3 个同色",先想最倒霉:每种颜色都取到 2 个(差 1 个就到 3 个),此时已取 2×3 = 6 个,仍可能没有 3 个同色。

再取 1 个,无论是什么颜色,必有一种颜色达到 3 个。

答案 = 6 + 1 = 7 个。选 B。

【点睛】 "保证 k 个同色"= 颜色数 × (k−1) + 1。本题 3×(3−1)+1=7。若问"至少取几个可能有 3 个同色",答案是 3(一口气摸到 3 个红)。一字之差,天壤之别。

【易错警示】 ​

  • "至少"后跟"保证/一定/无论"才用最不利;只写"至少"不带保证,要重读问法。
  • 最坏情况要取"每类都差一点",不是"取最多的那一类"。
  • 多条件组合(保证既有 3 个红又有 2 个蓝)要分别堆到上限再加总,画清单最稳。

2.8 方法选择速查表 ​

题目信号优先方法次选/联用备注
选项是具体整数,条件绕代入排除方程先筛整除、奇偶
出现倍数、几分之几、整除数字特性代入几乎零计算
等量关系明确、多未知量方程法赋值设"少的一份"
只给比例/率,不给总量赋值法比例法工程赋总量
速度比/效率比/时间反比比例法赋值同路程反比
过程多、对象多、看着晕图解法方程线段图/表格
"至少……保证/一定"最不利原则极端分析最坏 + 1
年龄、周期、和差倍比专章模型方程/代入见第三章
与钱、折扣、分段有关方程 + 特性代入注意分段点
多方案最省钱/最少次数极端分析枚举比较枚举不丢人
计数、搭配、概率排列组合模型分类/分步后续专篇
图形、周长面积、最短路径几何公式 + 图解勾股/相似后续专篇

选择心法(讲解时板书):

  1. 先问"选项能不能代?"——能代就代。
  2. 再问"有没有整除/奇偶/尾数特征?"——有就先排。
  3. 然后问"比例还是具体量?"——比例赋值,具体量列方程。
  4. 过程乱就画图,问"保证"就用最不利。

2.9 自测练习(通用方法 3 题) ​

练习1(代入 + 特性)

一个三位数,百位数字是个位数字的 2 倍,十位数字比个位数字大 1。三个数位数字之和为 13。这个三位数是:

A. 453  B. 632  C. 643  D. 842

设个位为 x,则百位为 2x,十位为 x+1。 数字和:2x + (x+1) + x = 13 → 4x + 1 = 13 → 4x = 12 → x = 3。 个位 3,十位 4,百位 6,三位数为 643。选 C。 验证:6 = 2×3 ✓,4 = 3+1 ✓,6+4+3=13 ✓。 代入法:B. 632——个位 2,2 倍应为 4,但百位是 6,排除;A. 453——百位 4 ≠ 2×3,排除;D. 842——百位 8 ≠ 2×2,排除。故直接选 C 也行。

练习2(比例 + 图解)

甲、乙两车从相距 300 千米的两地相向开出。甲车速度是乙车的 1.5 倍。两车相遇时,甲车比乙车多行驶了多少千米?

A. 50  B. 60  C. 80  D. 100

速度比 = 1.5 : 1 = 3 : 2,同时出发相遇,路程比也是 3 : 2。 全程 300 千米 = 5 份,1 份 = 60 千米。 甲走 180 千米,乙走 120 千米,甲比乙多 60 千米。选 B。 也可用:路程差 = 总路程 × (3−2)/(3+2) = 300 × 1/5 = 60。

练习3(最不利原则)

抽屉里有黑色袜子 3 只、白色袜子 5 只、灰色袜子 4 只。至少取出多少只,才能保证取出的袜子中有一双同色(两只同色)?

A. 3  B. 4  C. 5  D. 6

颜色 3 种,保证 2 只同色 = 颜色数 × (2−1) + 1 = 3 × 1 + 1 = 4。 最坏情况:黑白灰各 1 只(共 3 只),再取第 4 只必与某只同色。选 B。 注意袜子不分配对左右,同色两只即可成一双。


持续学习,持续积累。