一共有 5 个小队,某工程如果由第一、二、三小队合干需要 12 天才能完成;如果由第一、三、五小队合干需要 7 天才能完成;如果由第二、四、五小队合干需要 8 天才能完成;如果由第一、三、四小队合干需要 42 天才能完成. 那么这五个小队一起合干需要多少天才能完成这项工程?

完整解法

1. 设工作总量为 1,列出各个小队组合的工作效率

设这项工程的总工作量为 11,设第 ii 个小队每天的工作效率为 viv_i (i=1,2,3,4,5i=1,2,3,4,5)。
根据题意可得各组合的工作效率:

  • 第一、二、三小队:v1+v2+v3=112v_1 + v_2 + v_3 = \dfrac{1}{12}
  • 第一、三、五小队:v1+v3+v5=17v_1 + v_3 + v_5 = \dfrac{1}{7}
  • 第二、四、五小队:v2+v4+v5=18v_2 + v_4 + v_5 = \dfrac{1}{8}
  • 第一、三、四小队:v1+v3+v4=142v_1 + v_3 + v_4 = \dfrac{1}{42}

2. 将第一与第三小队视为整体,求出第一、三小队的效率之和

注意到第一小队与第三小队总是作为一个整体 (v1+v3)(v_1 + v_3) 出现。
将第 1、2、4 个方程相加:
(v1+v2+v3)+(v1+v3+v5)+(v1+v3+v4)=3(v1+v3)+(v2+v4+v5)(v_1 + v_2 + v_3) + (v_1 + v_3 + v_5) + (v_1 + v_3 + v_4) = 3(v_1 + v_3) + (v_2 + v_4 + v_5)
代入已知数值:
112+17+142=3(v1+v3)+18\dfrac{1}{12} + \dfrac{1}{7} + \dfrac{1}{42} = 3(v_1 + v_3) + \dfrac{1}{8}
先计算等式左边:
112+(17+142)=112+742=112+16=14\dfrac{1}{12} + \left(\dfrac{1}{7} + \dfrac{1}{42}\right) = \dfrac{1}{12} + \dfrac{7}{42} = \dfrac{1}{12} + \dfrac{1}{6} = \dfrac{1}{4}
代回方程求解 v1+v3v_1 + v_3:
14=3(v1+v3)+18  ⟹  3(v1+v3)=18  ⟹  v1+v3=124\dfrac{1}{4} = 3(v_1 + v_3) + \dfrac{1}{8} \implies 3(v_1 + v_3) = \dfrac{1}{8} \implies v_1 + v_3 = \dfrac{1}{24}

3. 计算五个小队合作的总效率及完成工程所需的天数

五个小队一起合干的总工作效率为:
v1+v2+v3+v4+v5=(v1+v3)+(v2+v4+v5)=124+18=16v_1 + v_2 + v_3 + v_4 + v_5 = (v_1 + v_3) + (v_2 + v_4 + v_5) = \dfrac{1}{24} + \dfrac{1}{8} = \dfrac{1}{6}
因此,五个小队一起合干需要的时间为:
1÷16=6(天)1 \div \dfrac{1}{6} = 6 \text{(天)}

答案

66 天

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