有A、B、C、D、E 5位同學依次站在某圓周上,每人手上分別拿有小旗16、8、12、4、15面,現(xiàn)要使每人手中的小旗數(shù)相等.要求相鄰的同學之間相互調整(不相鄰的不作相互調整),設A給B有x1面(x1>0時即為A給B有x1面;x1<O時即為B給A有x1面.以下同),B給C有x2面:C給D有x3面,D給E有x4面,E給A有x5面,問x1、x2、x3、x4、x5分別為多少時才能使調動的小旗總數(shù)|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|最?
分析:根據(jù)題意列出方程組,把一個未知數(shù)當作已知,表示出其余的未知數(shù),根據(jù)題意取其絕對值,畫出數(shù)軸,找出各對應點,求出其最小值.
解答:解:由于共有小旗面數(shù)為16+8+12+4+15=55面,要使每人手中的小旗面數(shù)相等,每人均為11面.
由題意:
| 8+x1-x2=11 | 12+x2-x3=11 | 4+x3-x4=11 | 15+x4-x5=11 |
| |
,
變形得:
| x1=x2+3 | x3=x2+1 | x4=x2-6 | x5=x2-2 |
| |
,
∴|x
1|+|x
2|+|x
3|+x
4|+|x
5|=|x
2+3|+|x
2|+|x
2+1|+|x
2-6|+|x
2-2|=|x
2+3|+|x
2+1|+|x
2|+|x
2-2|+|x
2-6|,
設實數(shù)x
2在數(shù)軸上的對應點為P,
實數(shù)-3,-1,0,2,6在數(shù)軸上的對應點分別為P
1,P
2,P
3,P
4,P
5,
∴|x
1|+|x
2|+|x
3|+x
4|+|x
5|=|PP
1|+|PP
2|+|PP
3|+|PP
4|+|PP
5|,
當且僅當P在線段P
1P
5上時|PP
1|+|PP
5|有最小值9,
當且僅當P在線段P
2P
4上時|PP
2|+|PP
4|有最小值3,
當且僅當P與點P
3重合時|PP
3|有最小值0,
即當且僅當P與點P
3重合(x
2=0)時,
x
1+x
2+x
3+x
4+x
5=|PP
1|+|PP
2|+|PP
3|+|PP
4|+|PP
5|有最小值12.
當x
1=3,x
2=0,x
3=1,x
4=-6,x
5=-2時|x
1|+|x
2|+|x
3|+|x
4|+|x
5|有最小值12.
點評:此題比較復雜,涉及到四元一次方程組及絕對值的相關知識,解答此類題目的關鍵是畫出數(shù)軸,根據(jù)數(shù)形結合解題.