在生活中,我们常常会遇到一些有趣的数学问题,它们看似简单却能激发我们的思考。比如,假设你面前有1角、5角和1元三种面额的硬币各10枚,现在需要从这些硬币中取出15枚,使得总金额恰好是7元。这道题目看似平凡,但实际上包含了逻辑推理与数字组合的巧妙结合。
首先,我们需要明确每种硬币的数量限制——每种硬币最多只能取10枚,并且总共要取出15枚硬币。其次,总金额必须达到7元,这就意味着在选择硬币时,需要兼顾数量和价值之间的平衡。
接下来,我们可以尝试通过代数的方法来解决这个问题。设取出的1角硬币为x枚,5角硬币为y枚,1元硬币为z枚,则可以列出以下两个方程:
1. x + y + z = 15 (硬币总数为15枚)
2. 0.1x + 0.5y + z = 7 (总金额为7元)
为了便于计算,我们将第二个方程乘以10,转化为整数形式:
x + 5y + 10z = 70
现在,我们有两个方程:
1. x + y + z = 15
2. x + 5y + 10z = 70
通过这两个方程,我们可以逐步推导出符合题意的解。首先,从第一个方程中解出x:
x = 15 - y - z
将这个表达式代入第二个方程:
(15 - y - z) + 5y + 10z = 70
化简后得到:
15 + 4y + 9z = 70
进一步整理为:
4y + 9z = 55
接下来,我们需要寻找满足条件的正整数解。由于每种硬币的数量不能超过10枚,因此我们可以尝试不同的z值(即1元硬币的数量),并验证是否能找到合适的y值(即5角硬币的数量)。
经过尝试,可以发现当z=5(即取5枚1元硬币)时,代入方程可得:
4y + 9×5 = 55
4y + 45 = 55
4y = 10
y = 2.5
显然,y不是整数,因此z=5不符合条件。继续尝试其他z值,最终可以找到一组符合条件的解:当z=4(取4枚1元硬币)、y=3(取3枚5角硬币)、x=8(取8枚1角硬币)时,所有条件均满足。
因此,最终的答案是:从1角、5角和1元硬币中取出8枚1角硬币、3枚5角硬币和4枚1元硬币,正好满足取出15枚硬币且总金额为7元的要求。
这个问题不仅考验了我们的数学能力,也提醒我们在面对实际问题时,可以通过系统化的分析方法找到最优解。希望这样的小挑战能够带给你更多的乐趣!