在日常生活中,我们常常会遇到需要安排多人出行的情况,比如学校组织春游、公司团建或者家庭出游等。这时候,如何合理安排交通工具,既节省费用又保证所有人顺利到达目的地,就成为了一个实际的问题。其中,“租船问题”就是一种典型的优化问题,常出现在数学应用题中。
“租船问题”通常指的是在有限的预算下,如何选择合适的船只类型和数量,使得能够容纳所有乘客,并且总成本最低。这类问题不仅考察学生的数学计算能力,还涉及逻辑思维和实际问题的解决能力。
例如,某小学组织学生去郊外野餐,共有48名学生和3位老师,共计51人参加。现在他们需要租用一艘或多艘船前往目的地。已知有两种船可供选择:一种是每艘可载10人的小船,租金为20元;另一种是每艘可载15人的大船,租金为30元。问:怎样租船最省钱?
要解决这个问题,首先需要明确几个关键点:
1. 总人数:51人;
2. 船的容量与价格:
- 小船:10人/艘,20元/艘;
- 大船:15人/艘,30元/艘;
3. 目标:在满足人数的前提下,使总费用最少。
接下来,我们可以尝试不同的组合进行分析:
- 方案一:全部租小船
需要:51 ÷ 10 = 5.1(向上取整为6艘)
费用:6 × 20 = 120元
- 方案二:全部租大船
需要:51 ÷ 15 = 3.4(向上取整为4艘)
费用:4 × 30 = 120元
- 方案三:混合租船
比如:3艘大船 + 2艘小船
容量:3×15 + 2×10 = 45 + 20 = 65人(足够)
费用:3×30 + 2×20 = 90 + 40 = 130元(比前两个方案贵)
再试一个更优组合:
- 2艘大船 + 4艘小船
容量:2×15 + 4×10 = 30 + 40 = 70人
费用:2×30 + 4×20 = 60 + 80 = 140元(更贵)
再试另一个组合:
- 3艘大船 + 1艘小船
容量:3×15 + 1×10 = 45 + 10 = 55人
费用:3×30 + 1×20 = 90 + 20 = 110元(更优)
所以,最优方案是租3艘大船和1艘小船,总费用为110元,刚好能容纳51人。
通过这个例子可以看出,“租船问题”并不是简单的加减乘除,而是需要综合考虑多种因素,包括船只的容量、价格以及人数的分布情况。在实际操作中,还可以进一步优化,比如考虑是否有空位、是否可以拼船等。
总之,掌握“租船问题”的解题思路,不仅有助于提高数学应用能力,也能在现实生活中帮助我们做出更合理的资源分配决策。