3.(2025·深圳)某学校采购体育用品,需要购买三种球类.已知某体育用品商店排球的单价为30元/个,篮球、足球的价格如表.

(1)请你从上述3个条件中任选2个作为条件,求出篮球和足球的单价;
(2)若该学校要购买篮球、足球共10个,且足球的个数不超过篮球个数的2倍,请问购买多少个篮球时花费最少,最少费用是多少?
答案:(1)设篮球的单价为x元,足球的单价为y元,选择条件①②:
根据题意,得$\begin{cases}x+y+30=140,\\2y-x=40,\end{cases}$解得$\begin{cases}x=60,\\y=50,\end{cases}$
答:篮球的单价为60元,足球的单价为50元.
(2)设该学校购买篮球m个,则购买足球$(10-m)$个,根据题意,得$10-m≤2m$,解得$m≥\frac{10}{3}$.
又$\because m≤10$,$\therefore \frac{10}{3}≤ m≤10$.
设学校要购买篮球、足球的总费用为w元,
根据题意,得$w=60m+50(10-m)=10m+500$,
$\because 10>0$,$\therefore w$随m的增大而增大,
$\because \frac{10}{3}≤ m≤10$,且m为正整数,
$\therefore$当$m=4$时,w最小,最小值为540.
答:购买4个篮球时花费最少,最少费用是540元.
解析:
【分析】
(1) 第一问有篮球、足球单价两个未知量,需要找到两个等量关系列二元一次方程组求解。已知排球单价为30元/个,若选择条件①②:条件①给出三种球各买1个总价140元,可得“篮球单价+足球单价+30=140”的等量关系;条件②给出2个足球比1个篮球贵40元,可得“2×足球单价-篮球单价=40”的等量关系,联立两个方程即可求出两个单价。
(2) 第二问是费用最值问题,先设篮球购买数量为m个,即可表示出足球的购买数量;首先根据“足球个数不超过篮球个数的2倍”列不等式求出m的取值范围,再根据“总费用=篮球总费用+足球总费用”列出总费用关于m的一次函数,结合一次函数的增减性和m为正整数的要求,即可找到使总费用最少的m值。
【解析】
(1) 设篮球的单价为x元,足球的单价为y元,选择条件①②求解:
根据题意列方程组:
$\begin{cases}x+y+30=140\\2y-x=40\end{cases}$
由第一个方程得$x=110-y$,代入第二个方程:
$2y-(110-y)=40$
解得$y=50$,将$y=50$代入$x=110-y$,得$x=60$
即方程组的解为$\begin{cases}x=60\\y=50\end{cases}$
(2) 设该学校购买篮球m个,则购买足球$(10-m)$个,
根据题意列不等式:$10-m≤2m$,解得$m≥\frac{10}{3}$
结合$m≤10$,可得m的取值范围为$\frac{10}{3}≤ m≤10$,且m为正整数。
设总费用为w元,则:
$w=60m+50(10-m)=10m+500$
$\because 10>0$,$\therefore w$随m的增大而增大,
$\therefore$当m取最小正整数4时,w取得最小值,最小值为$10×4+500=540$元。
【答案】
(1) 篮球的单价为60元,足球的单价为50元;
(2) 购买4个篮球时花费最少,最少费用是540元。
【知识点】
1. 二元一次方程组的应用
2. 一元一次不等式的应用
3. 一次函数的最值应用
【点评】
本题结合实际采购场景,综合考查了方程、不等式和一次函数的相关知识,解题关键是准确提取题干中的等量关系和不等关系,结合一次函数的增减性求解最值,能够锻炼学生用数学知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
4.(2025·广元)某校开展阳光体育大课间活动,需购买一批球类用品.在采购中发现,篮球的单价比足球的单价高20元,用10000元购买篮球的数量和用8000元购买足球的数量相同.
(1)求篮球和足球的单价;
(2)学校需购买篮球和足球共120个(两种球都要购买),足球的数量不能多于篮球数量的$\frac{2}{3}$,设购买篮球$x$个,总费用为$y$元,求总费用$y$(元)与$x$(个)的函数表达式,并求出$x$的取值范围和总费用最低时的购买方案.
答案:(1)$10000-8000=2000$(元),$2000÷20=100$(个),
$8000÷100=80$(元),$80+20=100$(元).
答:篮球的单价为100元,足球的单价为80元.
(2)购买足球$(120-x)$个,根据题意,得$\begin{cases}x≥1,\\120-x≥1,\\120-x≤\frac{2}{3}x,\end{cases}$
解得$72≤ x≤119$且x为整数,
$y=100x+80(120-x)=20x+9600$,
$\therefore y$与x的函数表达式及x的取值范围是$y=20x+9600$($72≤ x≤119$且x为整数),
$\because 20>0$,$\therefore y$随x的增大而增大.
$\because 72≤ x≤119$且x为整数,
$\therefore$当$x=72$时y值最小,$120-72=48$(个).
答:购买篮球72个、足球48个时总费用最低.
解析:
【分析】
(1)解题思路:已知篮球单价比足球高20元,且10000元购买篮球的数量与8000元购买足球的数量相同,两种采购的总费用差是由单球单价差累加得到的,用总费用差除以单球单价差即可得到相同的采购数量,再分别用两种球的采购总价除以采购数量就能得到各自的单价。
(2)解题思路:首先根据“总费用=篮球总费用+足球总费用”,结合篮球x个、足球(120-x)个的数量关系列出总费用y关于x的函数表达式;再根据“两种球都要购买”“足球数量不多于篮球数量的$\frac{2}{3}$”两个限制条件列不等式组,求解得到x的取值范围;最后根据一次函数的增减性,结合x的取值范围找到总费用最低时的x值,即可得到最优购买方案。
【解析】
(1) 计算两种采购方案的总费用差:$10000-8000=2000$(元)
因为两种球采购数量相同,单球单价差为20元,因此采购数量为:$2000÷20=100$(个)
足球单价:$8000÷100=80$(元)
篮球单价:$80+20=100$(元)
答:篮球的单价为100元,足球的单价为80元。
(2) 购买篮球$x$个,则购买足球$(120-x)$个,根据题意列不等式组:
$\begin{cases}x≥1,\\120-x≥1,\\120-x≤\frac{2}{3}x,\end{cases}$
解不等式组得$72≤ x≤119$且x为整数。
总费用$y$的表达式为:
$y=100x+80(120-x)=20x+9600$
因此$y$与x的函数表达式及x的取值范围是$y=20x+9600$($72≤ x≤119$且x为整数)。
因为$20>0$,所以$y$随$x$的增大而增大,因此当$x$取最小值72时,总费用最低。
此时足球数量为:$120-72=48$(个)
答:购买篮球72个、足球48个时总费用最低。
【答案】
(1) 篮球单价为100元,足球单价为80元;
(2) 总费用函数表达式为$y=20x+9600$($72≤x≤119$且x为整数),总费用最低的购买方案为购买篮球72个、足球48个。
【知识点】
1. 单价数量总价关系
2. 一元一次不等式组应用
3. 一次函数的性质
【点评】
本题结合生活实际采购场景命题,既考查了基础的数量运算能力,又考查了不等式组求解、一次函数增减性在最值问题中的应用,解题时需注意自变量的取值范围要符合实际意义,避免忽略“两种球都要购买”的限制条件出错。
【难度系数】
0.7