习题练习

[{"id":1317,"subject":"数学","grade":"七年级","stage":"初中","type":"解答题","content":"某校七年级组织学生参加数学实践活动，要求测量并绘制校园内一个不规则多边形花坛的平面图。已知该花坛的边界由五条线段首尾相连组成，形成一个凸五边形。测量小组在平面直角坐标系中确定了五个顶点的坐标分别为 A(2, 3)、B(5, 7)、C(9, 6)、D(8, 2)、E(4, 1)。为了计算花坛的面积，一名学生采用‘分割法’，将五边形 ABCDE 分割为一个三角形和一个梯形。他首先连接对角线 AC，将原五边形分为四边形 ABCE 和三角形 ACD，但发现计算复杂。后来他改用另一种方法：利用坐标几何中的‘鞋带公式’（Shoelace Formula）直接计算多边形面积。请根据该学生的方法，使用鞋带公式计算该五边形花坛的面积，并验证结果是否合理。此外，若每平方米种植 4 株花，且预算允许最多种植 120 株，问该花坛是否适合按标准种植？请说明理由。","answer":"解题步骤如下：\n\n第一步：列出五边形顶点坐标，并按顺时针或逆时针顺序排列（此处按 A→B→C→D→E→A 顺序）：\nA(2, 3)\nB(5, 7)\nC(9, 6)\nD(8, 2)\nE(4, 1)\n回到 A(2, 3)\n\n第二步：应用鞋带公式计算面积。\n鞋带公式为：\n面积 = 1\/2 |Σ(x_i * y_{i+1}) - Σ(y_i * x_{i+1})|\n\n计算第一组乘积和（x_i * y_{i+1}）：\n2×7 = 14\n5×6 = 30\n9×2 = 18\n8×1 = 8\n4×3 = 12\n总和 = 14 + 30 + 18 + 8 + 12 = 82\n\n计算第二组乘积和（y_i * x_{i+1}）：\n3×5 = 15\n7×9 = 63\n6×8 = 48\n2×4 = 8\n1×2 = 2\n总和 = 15 + 63 + 48 + 8 + 2 = 136\n\n第三步：代入公式求面积：\n面积 = 1\/2 × |82 - 136| = 1\/2 × |-54| = 1\/2 × 54 = 27\n\n因此，五边形花坛的面积为 27 平方米。\n\n第四步：计算可种植的花株数量。\n每平方米种植 4 株，则总株数 = 27 × 4 = 108 株。\n\n第五步：判断是否适合种植。\n预算允许最多种植 120 株，而实际需要 108 株，108 < 120，因此在预算范围内。\n\n答：该花坛的面积为 27 平方米，最多可种植 108 株花，未超过预算上限，适合按标准种植。","explanation":"本题综合考查了平面直角坐标系、多边形面积计算（鞋带公式）、有理数运算及实际应用能力。鞋带公式是七年级学生在学习坐标系后可以拓展掌握的一种高效计算任意多边形面积的方法，尤其适用于顶点坐标已知的情况。题目通过真实情境引入，要求学生正确排序顶点、准确进行有理数乘法和加减运算，并最终结合不等式思想（108 ≤ 120）做出合理判断。解题关键在于理解公式的结构、避免符号错误，并能将数学结果应用于实际问题决策中，体现了数学建模的核心素养。","solution_steps":null,"common_mistakes":null,"learning_suggestions":null,"difficulty":"困难","points":1,"is_active":1,"created_at":"2026-01-06 10:53:04","updated_at":"2026-01-06 10:53:04","sort_order":0,"source":null,"tags":null,"analysis":null,"knowledge_point":null,"difficulty_coefficient":null,"suggested_time":null,"accuracy_rate":null,"usage_count":0,"last_used":null,"view_count":0,"favorite_count":0,"options":[]},{"id":1322,"subject":"数学","grade":"七年级","stage":"初中","type":"解答题","content":"某城市为优化公交线路，对一条主干道的车流量进行了为期7天的观测，记录每天上午8:00至9:00的车辆通行数量（单位：辆）如下：320，345，332，358，340，367，350。交通部门计划根据这组数据制定新的公交发车间隔方案。已知公交车的平均载客量为40人，每辆车每小时最多运行2个单程，且每辆公交车每天最多工作8小时。若要求在任何观测时段内，公交车运力至少能满足该时段车流量的15%（假设每辆车平均载客1.2人），同时总运营成本不能超过每日120个‘车次’（一个车次指一辆车完成一个单程）。问：为满足上述条件，该线路每日至少需要安排多少辆公交车？并说明如何安排发车班次才能使运力覆盖最紧张的一天，且总车次不超过限制。","answer":"第一步：计算7天中最大车流量\n观测数据中最大值为367辆（第6天）。\n\n第二步：计算该时段所需最小运力\n每辆车平均载客1.2人，因此367辆车对应乘客数约为：\n367 × 1.2 = 440.4 ≈ 441人\n要求公交运力至少满足15%，即：\n441 × 15% = 66.15 ≈ 67人\n\n第三步：计算每小时所需最少公交车运力\n每辆公交车每小时可运行2个单程，每个单程载客40人，因此一辆车每小时最大运力为：\n2 × 40 = 80人\n要满足67人的运力需求，至少需要：\n67 ÷ 80 = 0.8375 → 向上取整为1辆车（每小时）\n\n第四步：考虑全天工作安排\n每辆车每天最多工作8小时，每小时最多贡献80人运力，因此一辆车每天最多提供：\n8 × 80 = 640人运力\n但高峰时段（8:00–9:00）只需67人运力，因此从运力角度看，1辆车即可满足高峰需求。\n\n第五步：分析车次限制\n总车次上限为每日120个单程。\n若安排n辆车，每辆车每天最多运行8小时 × 2单程\/小时 = 16个单程，\n则总车次最多为16n。\n要求16n ≤ 120 → n ≤ 7.5 → 最多可用7辆车。\n\n第六步：验证最少车辆数是否可行\n虽然1辆车可满足高峰运力，但需确保其在8:00–9:00运行。\n假设安排1辆车专门在高峰时段运行，其余时间可调度。\n该辆车在高峰1小时内可运行2个单程，提供80人运力 > 67人，满足要求。\n总车次使用2个，远低于120限制。\n\n第七步：结论\n因此，每日至少需要安排1辆公交车即可满足运力要求和车次限制。\n安排方式：该辆车在8:00–9:00运行2个单程（如8:00发车，8:30返回；8:30再发车），其余时间可灵活调度或停运，确保总车次不超过120。\n\n最终答案：每日至少需要安排1辆公交车。","explanation":"本题综合考查数据的收集与整理（分析7天车流量）、有理数运算（乘法、百分数计算）、不等式思想（车次限制）、实际应用建模（运力与车辆调度）以及最优化思维（最少车辆数）。解题关键在于识别‘最紧张的一天’作为约束条件，将实际问题转化为数学不等式与整数规划问题。通过计算高峰时段所需最小运力，并结合车辆运行能力与车次上限，逐步推理得出最小车辆数。题目情境新颖，融合交通规划与数学建模，体现数学在现实决策中的应用，符合七年级学生已学的实数运算、一元一次不等式、数据统计等知识点，难度较高，需多步逻辑推理与综合分析。","solution_steps":null,"common_mistakes":null,"learning_suggestions":null,"difficulty":"困难","points":1,"is_active":1,"created_at":"2026-01-06 10:54:43","updated_at":"2026-01-06 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60 + 40 = 100\n(2) x = 20, y = 100（由x + y = 120得）→ S = 3×20 + 2×100 = 60 + 200 = 260\n(3) x = 100, y = 20（由x + y = 120得）→ S = 3×100 + 2×20 = 300 + 40 = 340\n\n比较三个顶点处的S值：\nS(20,20) = 100\nS(20,100) = 260\nS(100,20) = 340\n\n最大值为340，当x = 100，y = 20时取得。\n\n验证是否满足所有条件：\nx = 100 ≥ 20，y = 20 ≥ 20，x + y = 120 ≤ 120，满足。\n\n因此，最优解为：\n南北方向绿灯时间x = 100秒，\n东西方向绿灯时间y = 20秒，\n一个周期内最多可通过车辆数为340辆。\n\n答：x = 100，y = 20，最多可通行340辆车。","explanation":"本题综合考查二元一次不等式组、线性目标函数的最大值问题，属于不等式与不等式组在实际问题中的应用，同时涉及数据的收集与整理（车流量、通行效率）以及优化思想。解题关键在于将实际问题转化为数学不等式组，并识别目标函数。通过分析可行域的顶点（线性规划基本原理），计算目标函数在各顶点的取值，找出最大值。本题难度较高，要求学生具备较强的建模能力、逻辑推理能力和不等式组的综合应用能力，符合七年级‘不等式与不等式组’和‘数据的收集、整理与描述’的知识范畴，且情境新颖，避免常见题型重复。","solution_steps":null,"common_mistakes":null,"learning_suggestions":null,"difficulty":"困难","points":1,"is_active":1,"created_at":"2026-01-06 10:27:11","updated_at":"2026-01-06 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A'\n\n因此，只要满足这个顺序，就构成等差数列。\n\n同时题目给出条件：调整后B项目人数不少于15人，即：\nB' = x + 5 ≥ 15\n→ x ≥ 10\n\n由于x代表人数，必须为正整数，且所有人数均为非负整数，因此x ≥ 10即可。\n\n但我们还需验证是否还有其他限制。目前没有其他约束，因此最小的合理解为x = 10。\n\n代入得：\n原来B项目人数：x = 10人\nA项目人数：x + 10 = 20人\nC项目人数：x + 5 = 15人\n\n验证调整后人数：\nA' = 20 - 5 + 3 = 18\nB' = 10 + 5 = 15\nC' = 15 - 3 = 12\n\n检查是否构成等差数列：12, 15, 18 → 是，公差为3\nB' = 15 ≥ 15，满足条件\n总人数：20 + 10 + 15 = 45；调整后：18 + 15 + 12 = 45，守恒\n\n因此，原来报名参加A、B、C项目的人数分别为20人、10人、15人。","explanation":"本题综合考查了一元一次方程、不等式与不等式组、数据的整理与逻辑推理能力。解题关键在于合理设未知数，准确表达各项目原有人数，并根据调动规则计算调整后人数。通过分析‘构成等差数列’这一条件，发现调整后人数自然形成等差关系，从而简化问题。最后结合‘B项目不少于15人’的不等式条件，确定最小合理整数值。整个过程涉及代数表达、等差数列性质、不等式和实际问题的建模，属于综合性强、思维层次高的困难题。","solution_steps":null,"common_mistakes":null,"learning_suggestions":null,"difficulty":"困难","points":1,"is_active":1,"created_at":"2026-01-06 10:55:14","updated_at":"2026-01-06 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