数量关系
数学模型
工程问题

工程问题

一、核心公式

工程问题的核心公式是:

W=E×TW = E \times T

其中:

  • WW:工作总量
  • EE:效率
  • TT:时间

注意:这个公式是解决工程问题的基础,考生必须牢记并灵活运用。

二、解题技巧

(一)比例法

比例法的核心思想是:用比例不用方程,用份数不用分数

举例:如果甲、乙两人合作完成一项工程,效率比为2:3,那么他们的工作量比也是2:3。

(二)赋值法(特殊值法)

适用情况:在乘积关系的三个量中,只知道其中一个的具体数值,另外两个只知道比例关系。

步骤:

  1. 选择工作总量作为突破口
  2. 假设工程量为1或某个合适的值(通常选择最小公倍数)

技巧:赋值为1往往可以简化计算,但选择最小公倍数有时能避免出现分数,使计算更简单。

(三)方程法

1. 只给出工作时间的情况

例题:一项工程,甲单独30天完成,乙单独45天完成,两人合作几天完成?

解题步骤:

  1. 赋值总量为时间的最小公倍数(这里是90)
  2. 求出各自的效率:
    • 甲:E1=90÷30=3E_1 = 90 \div 30 = 3
    • 乙:E2=90÷45=2E_2 = 90 \div 45 = 2
  3. 合作时的总效率:E=E1+E2=3+2=5E = E_1 + E_2 = 3 + 2 = 5
  4. 合作完成时间:T=W÷E=90÷5=18T = W \div E = 90 \div 5 = 18

2. 效率制约型

情况分类:

  • 两人效率比
  • 前后效率比:效率提高20%,前后效率比1:1.2,即5:6
  • 效率相同
  • 阶段效率比: 某一部分工程,甲完成需要5天,乙要3天。甲乙效率比3:5

解题方法:赋值效率

例题:一项工程,甲和乙的工作效率比2:3,合作8天完成,甲单独几天完成?

解题步骤:

  1. 赋值甲效率为2,乙效率为3
  2. 合作效率:2+3=52 + 3 = 5
  3. 设工程总量为 xx,则有:5×8=x5 \times 8 = x
  4. 甲单独完成时间:T=x÷2=(5×8)÷2=20T = x \div 2 = (5 \times 8) \div 2 = 20

3. 效率给出型

直接给出效率具体值的情况,如甲每天生产50个零件。

解题方法:直接根据公式 W=E×TW = E \times T 进行分析求解。

例题讲解

给出时间型:赋值总量

: 两根同样长的木炭,燃烧完一根粗的木炭需要2小时, 燃烧完一根细的木炭需要1小时。现同时点燃这两根木炭,若干分钟后将两 根木炭同时熄灭,发现粗木炭的剩余长度是细木炭的剩余长度的2倍,则燃 烧了( )分钟。

  • A. 35
  • B. 40
  • C. 45
  • D. 50

给出时间型,赋值总量。 (1)总长度=燃烧速度×时间,赋值木炭长度为2,则粗木炭燃烧速度为 1,细木炭速度2。
(2)设燃烧时间均为x小时,2-x=(2-2x)×2,x=2/3小时=40分 钟。B。

某商铺甲、乙两组员工利用包装礼品的边角料制作一批 花朵装饰门店。甲组单独制作需要10小时,乙组单独制作需要15小时,现 两组一起做,期间乙组休息了1小时40分,完成时甲组比乙组多做300朵。 问这批花有多少朵?

  • A. 600
  • B. 900
  • C. 1350
  • D. 1500

解析: 赋值法,赋值总量。

  1. 赋值总量为 3030 份,则甲效率为 33 份,乙 22 份。
  2. 设两人一起做时,甲做了 tt 小时,30=3t+2(t53)30 = 3t + 2 \left(t - \frac{5}{3}\right),解得 t=203t = \frac{20}{3} 小时。

效率重组提高,总量不变,求时间

: 工厂有5条效率不同的生产线。某个生产项目如果任 选3条生产线一起加工,最快需要6天整,最慢需要12天整;5条生产线一 起加工,则需要5天整。问如果所有生产线的产能都扩大一倍,任选2条生 产线一起加工最多需要多少天完成?

  • A. 11
  • B. 13
  • C. 15
  • D. 30

解析: 工程问题,时间类,赋值法。

赋值总量 6060,则全部五条的效率为 605=12\frac{60}{5} = 12,最快的三条生产线效率和为

606=10\frac{60}{6} = 10

得到最慢的两条生产线的效率和为 1210=212 - 10 = 2。利用扩大一倍,得到现在的两条生产线效率和为 44,则时间为

604=15 ()\frac{60}{4} = 15 \ (\text{天})

C

: 某工厂的一个生产小组,当每个工人都在岗位工作,9 小时可以完成一项生产任务。如果交换工人甲和乙的岗位,其他人不变,可 提前1小时完成任务;如果交换工人丙和丁的岗位,其他人不变,也可以提 前1小时完成任务。如果同时交换甲和乙,丙和丁的岗位,其他人不变,可 以提前多少时间完成?

  • A. 1.4 小时
  • B. 1.8 小时
  • C. 2.2 小时
  • D. 2.6 小时

解析: 工程问题,时间类,赋值法。

  1. 赋值工作总量 72729988 的公倍数)。

  2. 工人都在岗位工作时,99 小时可以完成一项生产任务,则效率为

729=8\frac{72}{9} = 8。甲乙交换后,效率变为 728=9\frac{72}{8} = 9, 提高 11。丙丁交换后,效率变为 728=9\frac{72}{8} = 9,提高 11

  1. 若甲乙、丙丁同时交换,效率提高 22,即变为 8+1+1=108 + 1 + 1 = 10,则工作时间为

7210=7.2 (小时)\frac{72}{10} = 7.2 \ \text{(小时)}

,即提前 97.2=1.8 (小时)9 - 7.2 = 1.8\ \text{(小时)} 完成。B

效率制约型:赋值效率,求出总量

: 甲、乙、丙三人共同完成一项工程,他们的工作效率之比 是5:4:6。先由甲、乙两人合作6天,再由乙单独做9天,完成全部工程的 60%。若剩下的工程由丙单独完成,则丙所需要的天数是

  • A. 9
  • B. 11
  • C. 10
  • D. 15

解析: 效率比例型,赋值效率。

  1. 效率比 5:4:65 : 4 : 6,赋值甲乙两效率分别为 554466

  2. 甲乙合作 66 天,再由乙单独做 99 天,完成全部工程的 60%60\%,则工程总量

5×6+4×(6+9)60%=150\frac{5 \times 6 + 4 \times (6 + 9)}{60\%} = 150

。剩下 150×40%=60150 \times 40\% = 60,两单独完成需要

606=10 \frac{60}{6} = 10 \

效率的倍数关系

: A工程队的效率是B工程队的2倍,某工程交给两队共 同完成需要6天。如果两队的工作效率均提高一倍,且B队中途休息了1 天,问要保证工程按原来的时间完成,A队中途最多可以休息几天?

  • A. 4
  • B. 3
  • C. 2
  • D. 1

解析:效率比例型,赋值效率。 (1)效率比2:1,赋值B效率1,A为2。共同完成需6天,总量(2+ 1)×6=18。
(2)工作效率均提高一倍,得B队效率变为2,A变为4。设A队最多休 息x天,得到18=4×6x)+2×6118=4×(6-x)+2×(6-1),解得x=4x=4。A。

多人合作,分阶段减少人

: 某件刺绣产品,需要效率相当的三名绣工8天才能完 成;绣品完成50%时,一人有事提前离开,绣品由剩下的两人继续完成;绣品 完成75%时,又有一人离开,绣品由最后剩下的那个人做完。那么,完成该件 绣品一共用了

  • A. 10 天
  • B. 11 天
  • C. 12 天
  • D. 13 天

解析:效率比例型,赋值效率。
(1)设每名绣工效率为1,则工程总量3×1×8=24。
(2)第一阶段三名绣工工程总量50%×24=12,需要12÷3=4天;
第二阶段两名绣工工程总量(75%-50%)×24=6,需要6÷2=3天;
第三阶段一名绣工工程总量(1-75%)×24=6,需要6÷1=6天。一共用 了4+3+6=13 天。D。

给出各自效率值,方程法

: 甲、乙两人生产零件,甲的任务量是乙的2倍,甲每天生 产200个零件,乙每天生产150个零件,甲完成任务的时间比乙多2天,则 甲、乙任务量总共为多少个零件?

  • A. 1200
  • B. 1800
  • C. 2400
  • D. 3600

解析: 解法1:方程法。

设乙生产 tt 天,则甲生产 (t+2)(t+2) 天,甲任务量是乙的 2 倍,

200×(t+2)=2×150×t200 \times (t+2) = 2 \times 150 \times t

解得 t=4t = 4,所以甲任务量 12001200 个,乙 600600,共 18001800 个。B


解法2: 设乙完成任务的时间为 tt 天,则甲为 (t+2)(t+2) 天。则甲的任务量 = 200×(t+2)200 \times (t+2) 个,乙的任务量 = 150t150t 个。因甲的任务量是乙的 2 倍,则

200×(t+2)150t=2\frac{200 \times (t+2)}{150t} = 2

解得 t=4t = 4 天。则乙的任务量 150×4=600150 \times 4 = 600 个,甲的任务量 = 乙 ×2=1200\times 2 = 1200 个。二者任务量之和 = 1200+600=18001200 + 600 = 1800 个。

故正确答案为 B

单人/分阶段工程问题

: 某项工程,甲工程队单独施工需要30天完成,乙施 工队单独施工需要25天完成,甲队单独施工了4天后改由两队一起施工,期 间甲队休息了若千天,最后整个工程共耗时19天完成,问甲队中途休息了几 天?

  • A. 1
  • B. 3
  • C. 5
  • D. 7

解析:D。赋值法 工程量赋值150,效率甲5,乙6,甲先做了4天,乙一共工作19-4=15 天,工作量是15×6=90,则甲工作150-90=60,工作时间60/5=12天,则甲 休息了19-12=7天

轮流合作型

: 一条隧道,甲用20天的时间可以挖完,乙用10天的 时间可以挖完,现在按照甲挖一天,乙再接替甲挖一天,然后甲再接替乙挖 一天…如此循环,挖完整个隧道需要多少天?

  • A. 14
  • B. 16
  • C. 15
  • D. 13

解析:A。赋值法 工程量赋值20,效率甲是1,乙是2,甲乙轮流做,一个周期效率是 1+2=3,甲乙合作6周期完成3×6=18,还剩2,甲在做1天,乙半天,所以 一共需要2×6+1+1=14

牛吃草问题

: 一条隧道,甲用20天的时间可以挖完,乙用10天的 时间可以挖完,现在按照甲挖一天,乙再接替甲挖一天,然后甲再接替乙挖 一天…如此循环,挖完整个隧道需要多少天?

  • A. 12 小时
  • B. 13 小时
  • C. 14 小时
  • D. 15 小时

解析:A。赋值法
工程量赋值12,效率甲3,乙2,甲乙效率和是5,但实际是4,说明渗 水-1,乙单独需12/(2-1)=12

例2: 同时打开游泳池的A、B两个进水管,加满水需1小时 30 分钟,且A管比B管多进水180立方米。若单独打开A管,加满水需2小 时40分钟,则B管每分钟进水多少立方米:

  • A.6
  • B.7
  • C.8
  • D.9

解析: B。方法 1,方程法。

加 1 小时 30 分钟,即 90 分钟,A 比 B 多进水 180,则每分钟多进 2,设 B 效率为 xx,A 为 x+2x + 2

90×(x+2+x)=160×(x+2)90 \times (x + 2 + x) = 160 \times (x + 2)

方法 2,比例法:

AB 同时进水和 A 进水时间比 90:160=9:1690:160 = 9:16,则效率比为 16:916:9,相差 7 份,只有 B 是 7 的倍数,可再代入验证。

时间效率比例转化

: 为响应建设“绿色城市”的号召,某社区义务植树300 棵,由于参加植树的全体党员植树的积极性高涨,实际工作效率为原来的1.2 倍,结果提前20分钟完成任务,则原来每小时植树多少棵

  • A.120
  • B.150
  • C.135
  • D.125

解析:B。效率比11.2=561:1.2=5:6,则时间比656:5,时间比提前了11份,11 份即20分钟,则原来和现在的时间分别是120和100分钟,即原来时间为2 小时,则原来效率为300/2=150300/2=150棵/小时。

: 某项工程计划300天完成,开工100天后,由于人 员减少,工作效率下降了20%,完成该工程比原计划推迟多少天?

  • A.40
  • B.50
  • C.60
  • D.70

解析:B。方法1:赋值法。
假设每天效率为1,总工程为300,开工100天后剩200,效率是0.8, 200/0.8=250 天,多 50天
方法2:比例法。时间比,时间份数差
后期效率比5:4,时间比4:5,以前4份是200,一份为50,现在5份 多一份