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今天我们来解决一个经典的数学问题:用绳子测井深。题目是这样的:用一根绳子测井深,把绳子三折来测,井外余一米;把绳子五折来测,绳子离井口还差一米。我们需要求出绳长是多少米。
现在我们开始解决这个问题。第一步,设立变量:设绳长为L米,井深为D米。第二步,分析条件建立方程。条件一:绳子三折来测,每段长度是L除以三,井外余一米,所以L除以三等于D加一。条件二:绳子五折来测,每段长度是L除以五,离井口差一米,所以L除以五等于D减一。
第三步,整理方程。将第一个方程整理得到L等于三倍的D加一,即三D加三。将第二个方程整理得到L等于五倍的D减一,即五D减五。第四步,联立方程。由于两个方程都等于L,所以三D加三等于五D减五。第五步,解方程求D。移项得到八等于二D,所以D等于四。井深为四米。
第六步,求绳长L。将D等于四代入方程一,得到L等于三乘以四加三,等于十五。所以绳长为十五米。第七步,验证答案。验证条件一:绳子三折测量,十五除以三等于五米,用五米测四米深的井,井外余五减四等于一米,符合题意。验证条件二:绳子五折测量,十五除以五等于三米,用三米测四米深的井,离井口差四减三等于一米,也符合题意。因此,绳长为十五米。
总结一下我们解决这个问题的过程。首先通过设立变量建立二元一次方程组,利用绳子折叠测量的几何关系列出等式,然后联立方程求解得到井深四米、绳长十五米,最后验证答案确保解题过程的正确性。这类问题很好地体现了用代数方法解决实际问题的思路。