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奥数盈亏公式的来源可以通过以下方式理解:
一、盈亏问题的核心场景
盈亏问题通常涉及将一定数量的物品平均分配给一定数量的人,在两种不同分配方案下出现分配结果差异的情况。例如:
如每人分10个物品少9个,每人分8个多7个。
如每人分50个物品余680个,每人分45个余200个。
如每人分60个物品少100个,每人50个少150个。
二、公式的推导过程
设物品总数为$x$,人数为$y$,两次分配数分别为$a$和$b$($a >
b$)。 根据题意可列出方程:
$$x = ay - 9$$
$$x = by + 7$$
将两式相减得:
$$ay - by = -9 - 7$$
$$y(a - b) = -16$$
因为$y$为人数,必须为正整数,所以:
$$y = frac{16}{a - b}$$
由于$a$和$b$是整数,且$a >
b$,所以$a - b$是16的因数。通过代入验证可得:
$$y = frac{(盈 + 亏)}{a - b}$$
两次都有余(盈)
设大盈为$N_1$,小盈为$N_2$,则:
$$x = ay + N_1$$
$$x = by + N_2$$
相减得:
$$ay - by = N_1 - N_2$$
$$y = frac{N_1 - N_2}{a - b}$$
两次都不够(亏)
设大亏为$M_1$,小亏为$M_2$,则:
$$x = ay - M_1$$
$$x = by - M_2$$
相减得:
$$ay - by = M_2 - M_1$$
$$y = frac{M_2 - M_1}{a - b}$$
三、公式本质与意义
这些公式的本质是通过两次分配结果的差异(盈或亏)来消除分配数的变化,从而求出人数。其核心在于:
差量分析法:
通过两次分配结果的差量(如盈额、亏额)来推导出人数。
等式变形:通过代数变形将分配问题转化为简单的代数方程。
四、公式应用示例
示例:
若每人分10个桃子少9个,每人分8个多7个,求人数和桃子总数。根据公式:
$$y = frac{9 + 7}{10 - 8} = 8$$
桃子总数:
$$10 times 8 - 9 = 71$$
或
$$8 times 8 + 7 = 71$$
通过以上推导和示例,可以看出盈亏公式的来源是基于分配问题的代数模型,通过巧妙的等式变形和逻辑推理得出,适用于解决典型的分配场景问题。