一道最值问题引发的尴尬
2014-04-29陈露蕾
陈露蕾
课间,学生X拿着一道题是进办公室,让我助他一臂之力. 题目如下:
某木材加工厂有甲、乙、丙、丁四个小组制造学生使用的桌子和凳子,甲组每天能制造8张桌子或10条凳子,乙组每天能制造9张桌子或12条凳子,丙组每天能制造7张桌子或11条凳子,丁组每天能制造6张桌子或7条凳子,现在桌子和凳子要配套制造,问:21天中这四个小组最多可制造多少套桌凳?
审完题,我确定了这是一道在整数范围内解不定方程的问题,于是很快在草稿纸上写下以下过程:
设甲、乙、丙、丁四个小组分别用x,y,u,v天生产桌子,其余时间生产凳子,并恰好满足要求.
则有8x + 9y + 7u + 6v = 10(21 - x) + 12(21 - y) + 11(21 - u) + 7(21 - v),
整理,得18x + 21y + 18u + 13v = 40 × 21.①
待求8x + 9y + 7u + 6v② 在满足① 式条件下的最大整数值.
手中疾速挥动的笔此刻突然尴尬地停了下来,只有一个已知的四元一次不定方程,怎样确定所得到的非负整数解能让 ② 式取得最大值呢?无奈之下,我与学生X开始尝试寻找方程 ① 的特解,再观察这些解的变化对 ② 式值的影响,多次尝试后,终于找到方程 ① 的一组解,使得 ② 式的值与标准答案一致.
生X走后,我对这道让我身陷尴尬的题目耿耿于怀,于是上网搜索它的标准解答,结果如下.
解:设甲组制造桌子x天,制造凳子(21 - x)天;乙组制造桌子y天,制造凳子(21 - y)天;丙组制造凳子21天,丁组制造桌子21天,则四组21天共制造桌子[8x + 9y + 6 × 21]件,制造凳子[10(21 - x) + 12(21 - y) + 11 × 21]件,由题意,得8x + 9y + 6 × 21 = 10(21 - x) + 12(21 - y) + 11 × 21,
即6x + 7y = 189,y = .
设生产的桌凳总套数为w套,由题意,得
w = 8x + 9y + 6 × 21 = x + 369.
∵ 0 ≤ x ≤ 21,w随x的增大而增大,且w须为整数,
∴ x = 21时,y = 9,w最大值为375.
∴这21天中四个小组最多可制造375套桌凳.
它的解题思路与我并无两样,却因为有了“丙组制造凳子21天,丁组制造桌子21天”这两个关键条件的出现,将四元一次不定方程转化为二元方程,得以顺利解出答案. 而这两个条件的出现是否合理?……
