對於下列問題,建立二元一次方程組,並用任意代數方法求解
(i) 某寄宿學校的月住宿費包含固定部分和根據就餐天數計算的部分。學生A就餐20天,需支付1000盧比的住宿費;學生B就餐26天,需支付1180盧比的住宿費。求固定費用和每天的就餐費用。
(ii) 一個分數,如果分子減去1,則分數變為$\frac{1}{3}$;如果分母加上8,則分數變為$\frac{1}{4}$。求這個分數。
(iii) 亞什在一項測試中得了40分,每答對一題得3分,每答錯一題扣1分。如果每答對一題得4分,每答錯一題扣2分,那麼亞什將得到50分。測試中共有多少道題?
(iv) A地和B地相距100公里,在同一條公路上。一輛汽車從A地出發,另一輛汽車從B地同時出發。如果兩車沿相同方向行駛,速度不同,則5小時後相遇;如果兩車相向行駛,則1小時後相遇。求這兩輛汽車的速度。
(v) 如果一個矩形的長減少5個單位,寬增加3個單位,則面積減少9平方單位。如果長增加3個單位,寬增加2個單位,則面積增加67平方單位。求矩形的長和寬。


待辦事項

我們需要建立二元一次方程組,並用任意代數方法求解。

解答:

(i) 設固定費用和每天的就餐費用分別為$x$和$y$。

當學生A就餐20天時,需支付1000盧比的住宿費。

這意味著,

$x + 20y = 1000$.....(i)

當學生B就餐26天時,需支付1180盧比的住宿費。

這意味著,

$x + 26y = 1180$.....(ii)

用方程(ii)減去方程(i),得到:

$(x+26y)-(x+20y)=1180-1000$

$x-x+26y-20y=180$

$6y=180$

$y=\frac{180}{6}$

$y=30$

將$y=30$代入方程(i),得到:

$x+20(30)=1000$

$x+600=1000$

$x=1000-600$

$x=400$

固定費用為400盧比,每天的就餐費用為30盧比。    

(ii) 設原分數的分子和分母分別為$x$和$y$。

原分數$=\frac{x}{y}$

如果分子減去1,則分數變為$\frac{1}{3}$。 

這意味著,

新分數$=\frac{x-1}{y}$

根據題意,

$\frac{x-1}{y}=\frac{1}{3}$

$3(x-1)=1(y)$    (交叉相乘)

$3x-3=y$

$y=3x-3$.....(i)

如果分母加上8,則分數變為$\frac{1}{4}$。

這意味著,

$\frac{x}{y+8}=\frac{1}{4}$

$4(x)=1(y+8)$    (交叉相乘)

$4x=y+8$

$4x-y-8=0$

$4x-(3x-3)-8=0$     (由(i)得)

$4x-3x+3-8=0$

$x-5=0$

$x=5$

$\Rightarrow y=3(5)-3$

$y=15-3$

$y=12$

因此,原分數為$\frac{5}{12}$。    

(iii) 設答對的題數為$x$,答錯的題數為$y$。

這意味著,

 總題數$=x+y$。

在第一種情況下,每答對一題得3分,每答錯一題扣1分。 

根據題意,

$40=3x+(-1)y$

$y=3x-40$.....(i)

在第二種情況下,每答對一題得4分,每答錯一題扣2分。 

根據題意,

$50=4x+(-2)y$

$2y=4x-50$

$2y=2(2x-25)$

$y=2x-25$.....(ii)

由(i)和(ii)得,

$3x-40=2x-25$

$3x-2x=40-25$

$x=15$

這意味著,

$y=2(15)-25$

$y=30-25$

$y=5$

$\Rightarrow x+y=15+5=20$

測試中共有20道題。

(iv) 我們知道,

距離$=$ 速度 $\times$ 時間。

A地和B地之間的距離$= 100\ 公里$。

設從A地出發的第一輛汽車的速度為$x\ 公里/小時$,從B地出發的第二輛汽車的速度為$y\ 公里/小時$。

設當兩車沿相同方向行駛時在P點相遇,當兩車相向行駛時在Q點相遇。

當兩車沿相同方向行駛時,5小時後相遇。

第一輛汽車在5小時內行駛的距離$AP= 5\times x\ 公里=5x\ 公里$。

第二輛汽車在5小時內行駛的距離$BP= 5\times y\ 公里=5y\ 公里$。

$AP-BP=100$

$5x-5y=100$

$5(x-y)=5\times20$

$x-y=20$.....(i)

當兩車相向行駛時,1小時後相遇。

第一輛汽車在1小時內行駛的距離$AQ= 1\times x\ 公里=x\ 公里$。

第二輛汽車在1小時內行駛的距離$BQ= 1\times y\ 公里=y\ 公里$。

$AQ+BQ=AB$

$x + y = 100$….(ii)

將方程(i)和(ii)相加,得到:

$x-y+x+y=20+100$

$2x = 120$

$x = \frac{120}{2}$

$x=60$

將$x=60$代入方程(ii),得到:

$60+y=100$

$y = 100-60$

$y = 40$

因此,第一輛汽車的速度為$60\ 公里/小時$,第二輛汽車的速度為$40\ 公里/小時$。   

(v) 設矩形的原長為$l$,原寬為$b$。 

原矩形的面積$=lb$。

在第一種情況下,長減少5個單位,寬增加3個單位,矩形的面積減少9平方單位。 

新的長$=l-5$

新的寬$=b+3$

新矩形的面積$=(l-5)(b+3)$平方單位

根據題意,

$(l-5)(b+3)=lb-9$

$lb-5b+3l-15=lb-9$

$3l-5b=15-9$

$3l-5b=6$.....(i)

在第二種情況下,長增加3個單位,寬增加2個單位,面積增加67平方單位。

新的長$=l+3$

新的寬$=b+2$

新矩形的面積$=(l+3)(b+2)$平方單位

根據題意,

$(l+3)(b+2)=lb+67$

$lb+2l+3b+6=lb+67$

$2l+3b=67-6$

$2l+3b=61$.....(ii)

用$3\times(ii)$減去$2\times(i)$,得到:

$3(2l+3b)-2(3l-5b)=3(61)-2(6)$

$6l-6l+9b+10b=183-12$

$19b=171$

$b=\frac{171}{19}$

$b=9$

$2l+3(9)=61$    (由(ii)得)

$2l=61-27$

$2l=34$

$l=\frac{34}{2}$

$l=17$

矩形的長為17個單位,寬為9個單位。   

更新時間: 2022年10月10日

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