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Algebra · real student question

解方程求 x:x/(10 + x) = 0.97。

Question

求 xx:

x10+x=0.97\frac{x}{10+x}=0.97

Step-by-step solution

  1. 把方程读成「占总量的份额」。 xx 在总量 10+x10+x 中必须占 97%97\%,所以固定的那 1010 就对应剩下的 3%3\%。这样立刻能估出总量约为 100.03≈333\tfrac{10}{0.03}\approx333,而 xx 大约是 323323。

  2. 化成分数,并注意定义域。

    0.97=97100⟹x10+x=97100,x≠−100.97=\frac{97}{100}\qquad\Longrightarrow\qquad \frac{x}{10+x}=\frac{97}{100},\qquad x\neq-10

    因为 9797 是质数,这个分数已经是最简形式——不像 0.98=49500.98=\tfrac{49}{50} 那样还能约。

  3. 交叉相乘。

    100x=97(10+x)100x=97(10+x)

  4. 展开并合并。

    100x=970+97x⟹3x=970100x=970+97x\qquad\Longrightarrow\qquad 3x=970

    系数 3=100−973=100-97 恰好就是差的那三个百分点,以百分之一为单位表示出来。

  5. 做除法,并注意小数是循环的。

    x=9703=323.3‾≈323.33x=\frac{970}{3}=323.\overline{3}\approx323.33

    因为 33 除不尽 970970,又不是由 22 和 55 组成的,所以写成精确分数更合适。这正是它与 0.980.98 那种情形的结构性差别:那里 100−98=2100-98=2 能整除,结果是整数 490490。

  6. 用精确运算验算。

    970/310+970/3=970/31000/3=9701000=0.97 ✓\frac{970/3}{10+970/3}=\frac{970/3}{1000/3}=\frac{970}{1000}=0.97\ \checkmark

    而封闭公式 x=ap1−p=10(0.97)0.03=9.70.03=323.3‾x=\dfrac{ap}{1-p}=\dfrac{10(0.97)}{0.03}=\dfrac{9.7}{0.03}=323.\overline{3} 也吻合 ✓。

Answer

x=9703≈323.33x=\frac{970}{3}\approx 323.33

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