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数学 · 试题讲解 · 2026年7月20日 · 第 5 题

四人加工零件求丁的效率(工程追及)

较难工程问题追及效率

题目

甲、乙、丙、丁四人加工同样的零件。甲先单独加工一段时间后,乙、丙、丁三人同时加工。

  • 5 小时后,乙和甲加工的零件数一样多;
  • 7 小时后,丙和甲加工的零件数一样多;
  • 10 小时后,丁和甲加工的零件数一样多。

已知乙每小时加工 27 个零件,丙每小时加工 23 个零件。丁每小时加工多少个零件?

最关键的思路

这是一道「行程问题化」的工程题:甲带着「先干的部分」在前面走,乙丙丁从 0 开始追。

每个「追平」时刻,追的人的总量 = 甲的总量。 用乙、丙两个追平点就能反推出甲的速度和先干量,丁自然水落石出。

图像演示

拖动时间轴,看乙、丙、丁三条线依次「追上」甲那条线:

横轴:乙丙丁开工后的时间(小时);纵轴:累计零件数(个)

02456781050100150200甲先干的 70 个乙丙丁

甲带着「先干的 70 个」领先,乙丙丁从 0 追。谁的速度快,谁的线更陡。

解答过程

以乙丙丁开工的时刻为起点计时,设甲此前已加工 SS 个,每小时加工 vv 个。

第一步:由乙、丙的追平点列方程。

{S+5v=27×5=135S+7v=23×7=161\begin{cases} S + 5v = 27 \times 5 = 135 \\ S + 7v = 23 \times 7 = 161 \end{cases}

第二步:两式相减求甲的效率。

2v=161−135=26  ⟹  v=13(个/时)2v = 161 - 135 = 26 \implies v = 13 \text{(个/时)}

代回:S=135−5×13=70S = 135 - 5 \times 13 = 70(个)——甲先干了 70 个(相当于先干了 70÷1370 \div 13 小时多)。

第三步:算 10 小时时甲的总量,除以时间得丁的效率。

S+10v=70+130=200(个)S + 10v = 70 + 130 = 200 \text{(个)} v丁=200÷10=20(个/时)v_丁 = 200 \div 10 = 20 \text{(个/时)}

答案:丁每小时加工 20 个零件。

验算

  • 5 时:甲 70+65=13570+65=135,乙 27×5=13527\times5=135 ✓
  • 7 时:甲 70+91=16170+91=161,丙 23×7=16123\times7=161 ✓
  • 10 时:甲 70+130=20070+130=200,丁 20×10=20020\times10=200 ✓
  • 合理性:乙(27) > 丙(23) > 丁(20),追得越慢、追平用时越长(5 < 7 < 10)✓

方法总结

  1. 「先干一段 + 后来者追平」= 追及模型:追平时总量相等,一个追平点一条方程
  2. 两个追平点相减,未知的「先干量 SS」直接消掉——这是设而不求的典型用法
  3. 最后用「速度越慢追平越晚」检查单调性,是这类题最快的合理性验证