一类数学问题的万能公式,小学生只用加减乘除法,也能解高等数学

栏目:教育资源  时间:2023-01-17
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  这是一道数学题。

  题目看上去很简单,但是要用到高等数学的极限,不信你可以试试。

  题目:毕业在即,学校组织毕业班旅游,作为学业完成的纪念。毕业班共100人,班主任要求班长保证每人都要有1瓶饮料,恰好超市正在做促销活动,活动规则如下:凭5个饮历史片料瓶盖就能换2瓶饮料,不管瓶盖是购买的,还是换购的,都符合此换购规则。

  那么问题来了,为了尽可能减少活动经费,实际上只需要购买多少瓶饮料,就能通过超市的促销活动做到人手1瓶饮料?

  这是现实生活中的数学问题,题目看上去简单,但是仔细一想却没那么简单,它其实有难度,难度在于换购的饮料也满足凭5个饮料瓶盖就能换2瓶饮料,如此循环往复。

  常规的思维会设未知数来解决,方程式是2/5的幂之和等于100,即从0次方开始,1次方、2次方、3次方,一直到N次方个2/5的X相加,最终加起来的和要等于100。

  算出答案了吗?

  我先公布一下答案吧,最终的答案是62,也就是购买62瓶即可满足人手一瓶。

  100人的数字不算多,动动笔还能算下,有计算机那就更方便了,那么现在难度加大,请听题。

  题目:一家娱乐公司举办空前规模的明星演唱会,卖了10万张门票,明星为了答谢观众,要求举办方每人都要有1瓶矿泉水,恰好超市正在做促销活动,活动规则如下:凭7个饮料瓶盖就能换3瓶饮料,不管瓶盖是购买的,还是换购的,都符合此换购规则。

  那么问题来了,举办方如果要节省经费的话,实际上只需要购买多少瓶矿泉水,就能通过超市的促销活动,做到人手1瓶饮料?

  当人数增加之后,难度立刻就增大了是吧。

  人数从100人增加至10万人,如果依然用设未知数来解,不通过计算机编程来算,几乎要算死你。

  加大难度之后出现2个难点,一个难点是人数,100变成10万,二是换购的数量不能整除,2除以5能整除,3除以7不能整除。

  有兴趣的朋友可以自己先试着算下,这个题目的最终答案是57146瓶。

  其实这类问题小学生都能解,而且不必设置未知数,只需要加减乘除就能算出来。

  两个题目其实是一类问题,所以,当你把它视为一类问题时,那就不存在数字大小的问题,只是一个思路的问题。

  来说下我对这类问题的万能解法吧,这其实是一个解题思路。

  假设超市没有做促销活动,那么100人就要实际购买100瓶,现在做促销活动了,只需要把多出来的退给超市就可以了。那么应该推多少呢?

  根据超市的活动规则:5个瓶盖换2瓶,那么应该退100/5*2=40瓶。

  不过这里存在一个问题,我们退的时候是把最后一次换购的2瓶也退了,这就不对了。应该把最后一次换购的2瓶扣除出来,即40-2=38瓶,所以我们实际应该购买的是100-38=62瓶,这样用加减乘除法就能算出来了。

  因为是同一个思路,10万人也是如此,把多出来的退给超市,那么应该推多少呢?根据超市的活动规则,7个瓶盖换购3瓶,那么应该退100000/7*3=42857.14瓶,再把最后一次换购的3瓶扣除出来,即42857.14-3=42854.14,显然0.14瓶不能退,只能退42854瓶,实际只需购买100000-42854=57146瓶。

  从这两个题目中,我们可以得出这类数学问题的万能公式:

  总人数-(换购的总瓶数-最后一次换购瓶数)=实际购买瓶数

  100-(100/5*2-2)=62

  100000-(100000/7*3-3)=57146

  注1:最后的结果如果有小数点,那么小数点四舍五入。

  注2:该公式只适用于需要换购2次以上的情况。

  最后来说下我是怎么得出这个万能公式的吧。

  我们的头脑很难应付复杂的数字,所以一看到庞大的数字时就没有了方向,既然这两个问题是一类问题,那么它们必然存在一个共同的数学模型,而这个数学模型可以做成最简单的情况,那么最简单的情况就是把100和10万变成10来计算。

  因此,当你把这个题目变成10个人来计算时就变得简单了,很快你就能得出之前的分析思维,把多出来的退给超市,问题就变得简单了。

  有了这个数学模型之后,我们可以得出这个万能公式,有了万能公式之后,我们对万能公式进行验证。随机选择验证无误之后,我们再来对它进行细节上的处理,分析一些极端的情况。

  这时候就会发现如果换购只有1次,那么这个公式就不适用了,所以必须要加上一个特定的限制。

  同时,你也很快就会明白,换购1次的情况属于无限小的这一端,这一端不准确,那么无限大的那一端用这个公式就会越大越准确。

  这个求极限的万能公式便是用思维打败了计算的例子,会让大家做事的时候事半功倍。

  这也再次证明了正确的思维可以解决庞大的计算。

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