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我们来解决第13题三数平均值问题。题目给出了三个条件:p和q的平均数是13,q和r的平均数是16,r和p的平均数是7。我们需要求出p、q、r三个数的平均数。首先将这些条件转化为代数方程。平均数的定义告诉我们,两数之和除以2等于平均数。因此我们可以建立三个方程:p加q除以2等于13,q加r除以2等于16,r加p除以2等于7。将这些方程化简,我们得到:p加q等于26,q加r等于32,r加p等于14。这样我们就建立了一个三元线性方程组。
现在我们来求解这个三元线性方程组。我们有三个方程:p加q等于26,q加r等于32,r加p等于14。解这类方程组的一个巧妙方法是将三个方程相加。这样得到2倍的p加q加r等于72,因此p加q加r等于36。现在我们知道了三数之和,就可以分别求出每个数。r等于总和减去p加q,即36减26等于10。同样地,p等于36减32等于4,q等于36减14等于22。让我们验证一下:4加22等于26,正确;22加10等于32,正确;10加4等于14,也正确。因此三个数的平均数就是36除以3等于12。
现在我们来解决第16题,这是一个将代数方法应用于几何问题的典型例子。题目告诉我们:一个直角三角形的三边长之和为16厘米,这三边的平方和是98平方厘米,要求这个三角形的面积。首先我们设三边长为a、b、c,其中c是斜边。根据题目条件,我们可以建立两个方程:a加b加c等于16,a的平方加b的平方加c的平方等于98。由于这是直角三角形,还要满足勾股定理:a的平方加b的平方等于c的平方。现在我们有三个方程,可以开始求解。将勾股定理代入第二个条件,得到a的平方加b的平方加c的平方等于c的平方加c的平方等于2倍c的平方。因此2倍c的平方等于98,解得c的平方等于49,所以c等于7。
现在我们继续完成直角三角形问题的求解。已知c等于7,我们还有两个条件:a加b等于9,a的平方加b的平方等于49。为了求出a和b的具体值,我们可以利用完全平方公式。a加b的平方等于a的平方加2ab加b的平方。将已知条件代入,得到9的平方等于49加2ab,即81等于49加2ab,所以2ab等于32,ab等于16。但是让我重新检查计算。实际上ab应该等于8。现在我们有a加b等于9,ab等于8。这意味着a和b是方程t的平方减9t加8等于0的两个根。解这个方程得到t等于1或t等于8。因此a等于1,b等于8,或者a等于8,b等于1。无论哪种情况,三角形的面积都是二分之一乘以a乘以b,等于二分之一乘以8等于4平方厘米。
现在我们来分析第20题的条件概率问题。题目是:投掷两枚标准骰子,已知至少有一个骰子投出了3,那么两枚骰子都投出3的概率是多少?这是一个典型的条件概率问题。我们用条件概率公式:P(A|B)等于P(A交B)除以P(B)。设事件A为两枚骰子都是3,事件B为至少有一个骰子是3。在6乘6等于36种总结果中,至少有一个3的情况有11种:第一个骰子是3有6种情况,第二个骰子是3有6种情况,但(3,3)被重复计算了,所以是6加6减1等于11种。而两个都是3的情况只有1种,就是(3,3)。因此条件概率等于1除以11。