本题导读

考查根据实际条件列不等式组并求解整数最值问题,体现数学建模与逻辑推理素养。

📌【题干】

Question

(2017年北京卷(文)) 某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件: ① 男学生人数多于女学生人数; ② 女学生人数多于教师人数; ③ 教师人数的两倍多于男学生人数.

(1) 若教师人数为 4,则女学生人数的最大值为;

(2) 该小组人数的最小值为.

🔍【思路分析】

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  1. 设男学生人数为 ,女学生人数为 ,教师人数为 ,其中 均为正整数。
  2. 根据条件列出不等式组:,即 。
  3. 针对第(1问),代入 求解 的最大值;针对第(2)问),结合正整数性质求 的最小值。

✅【答案】

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(1) 6;(2) 12

✍【详细解析】

Abstract

设男学生人数为 ,女学生人数为 ,教师人数为 ,且 。 由题意可得不等式组: ,即 。 (1) 若教师人数 ,则 。 因为 均为整数,且 , 要使女学生人数 最大,可令 取最大可能值 ,此时 可以取到 (因为 ,最大整数为 ,且当 时满足 )。 故女学生人数的最大值为 6。 (2) 求该小组总人数 的最小值。 由 可知,若要总人数最小,教师人数 需尽量小。 若 ,则 ,无整数解; 若 ,则 ,无整数解(因为在2和4之间没有两个连续或大小满足的整数 使得 ); 若 ,则 , 此时可取 ,。 检验: (成立),(成立),(成立)。 此时各群体人数分别为:教师 ,女学生 ,男学生 。 总人数最小值为:。 故答案为:(1) 6;(2) 12。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:不等式组整数解与最值。
  2. 核心方法:不等式连锁放缩与整数枚举法。
  3. 避坑指南:注意人数必须为正整数,且严格满足各项不等式限制。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 高考应用性不等式整数解经典考题。
  2. 结论推广: 多元不等式整数规划问题通常通过确立主元范围进行逐步逼近。

🔗【关联脉络】

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