今天,我们要讨论的是一类需要避开数值代入法的题目(但不知为什么,只要看到题目里的变量,很多考生还是执意要用这个方法)。

并非所有含变量的题目都适合数值代入法。如果变量太多,代入数值不仅容易混乱,还很容易出错。除此之外,还有一些其他情形也不适合用这种方法。今天我们就结合一道题来分析,这道题恰好同时存在两个不适合数值代入的问题。


题目: If m, p , s and v are positive, and m/p < s/v, which of the following must be between m/p and s/v?


I. (m+s)/(p+v)


II. ms/pv


III. s/v – m/p


(A) None


(B) I only


(C) II only


(D) III only


(E) I and II both


很多考生一看到m、p、s、v这四个变量,就会立刻代入具体数值,比如令m=1、p=2之类的。

但以下两点应该会让你放弃数值代入法:

变量数量过多,四个变量的组合太多,代入计算时很难全面覆盖,也容易出错。

题目类型为“must be true”,数值代入法并非解答这类题目的最佳策略。比如,你代入某一组数值(如1、2、3、4)后,发现结论I成立,但这只能证明结论I在这一组数值下成立,如何能确定它对所有符合条件的数值组合都成立呢?变量的取值有无穷多种可能,你不可能逐一验证。反之,如果你能找到某一组数值,使得结论I不成立,就能直接判定它“不一定成立”,从这个角度来说,数值代入法有一定作用,但往往需要尝试很多次才能找到反例。因此,解答这类题目,运用概念推理的方法要高效得多。


我们可以借助数轴和平均数的相关概念来解这道题。

已知条件为m/p < s/v,反映在数轴上,二者的位置关系如下:


…………. 0 ……………….. m/p …………………… s/v ……………..


(因为m、p、s、v均为正数,所以m/p和s/v都在0的右侧)

我们先分析结论II和III,因为这两个结论相对容易判断。

结论II:ms/pv

假设m/p和s/v均小于1,那么二者相乘的结果会更小。比如0.2*0.3=0.06,此时乘积ms/pv就不在m/p和s/v之间。

解题技巧:分析数字性质时,可以把数轴划分为四个区间来思考:

小于-1

介于-1和0之间

介于0和1之间

大于1

不同区间内的数字,运算后的变化规律不同。考生需要熟练掌握这些数字的运算特性。


结论III:s/v – m/p

我们来看这样一种情况:

…………. 0 ………………………… m/p … s/v ……….


此时s/v – m/p的结果会远小于m/p和s/v,它在数轴上的位置大概在这里:


………….0………此处…………………m/p … s/v ……….


由此可见,两个分数的差值不一定介于这两个分数之间。

因此,s/v – m/p不一定在m/p和s/v之间。


结论I:(m+s)/(p+v)

这个结论的推导稍显复杂。为了方便理解,我们把四个数字记作N_1=m、N_2=s、D_1=p、D_2=v,对应的两个分数就是N1/D1和 N2/D2。

那(m+s)/(p+v)就可以改写为:(m+s)/(p+v)= [(m+s)/2]/[(p+v)/2]=分子的平均值/分母的平均值


分子的平均值一定介于N_1和N_2之间,分母的平均值一定介于D_1和D_2之间。因此,分子的平均值/分母的平均值的结果就会介于N1/D1和N2/D2之间。我们可以通过具体例子验证这个结论。

要判断一个分数是否小于另一个分数,我们可以分五种情况讨论N1/D1 < N2/D2的条件,并分别验证:


N1<N2且D1=D2

例:2/9和4/9

分子平均值/分母平均值=3/9,介于两个分数之间。


N1<N2且D1>D2

例:2/11和4/9

分子平均值/分母平均值=3/10,介于两个分数之间。


N1远小于N2且D1<D2

例:2/9和20/19(N1与N2的差距远大于D1与D2的差距)

分子平均值/分母平均值=11/14,介于两个分数之间。


N1=N2且D1>D2

例:2/9和2/7

分子平均值/分母平均值=2/8,介于两个分数之间。


N1>N2且D1远大于D2

例:4/9和\2/1

分子平均值/分母平均值=3/5,介于两个分数之间。


在上述所有情况下,分子平均值/分母平均值的结果都大于N1/D1且小于N2/D2。你可以多代入几组数值,加深对这个规律的理解。需要注意的是,考场上不需要像这样逐一推导,这道题的核心结论需要牢记:

核心结论:当N1、N2、D1、D2均为正数时,分子平均值/分母平均值的值一定介于N1/D1和N2/D2之间。


因此,m+s/p+v一定介于m/p和s/v之间。


答案:(B)