本节定位:解题思维中的“回马枪”。当题目描述了一个复杂的动态变化过程,而初始状态未知、最终状态已知时,最好的办法是从结果出发,一步步“倒着走”回去。
一、方法背景与适用场景
1. 什么是反推还原?
当从正面求解所涉及的情况比较复杂、计算麻烦时,可以从最终状态作为突破口进行反推计算。将过程颠倒,形成与之相反的运算过程,从后往前获得所求值。
2. 逆运算规则
- 原操作“加” $\rightarrow$ 反推时“减”
- 原操作“减” $\rightarrow$ 反推时“加”
- 原操作“乘” $\rightarrow$ 反推时“除”
- 原操作“除” $\rightarrow$ 反推时“乘”
3. 适用场景(题干特征)
- 题目出现“操作后结果”、“交换后相等”等描述。
- 物资分配还原:甲给乙、乙给丙、丙给甲...最后一样多。
- 运算链还原:某数加几乘几...最后等于某值。
- 分配问题:描述含“一半多 $k$”或“一半少 $k$”等条件。
二、常见设问方式
- “原来甲筐中有枸杞多少斤?”(物资分配还原)
- “这个数是多少?”(运算链还原)
- “这捆彩带原长是多少米?”(连续分配还原)
- “原先人数最多的小组与最少的相差多少?”(多对象变动)
三、标准操作步骤
步骤1:确定最终状态
根据题干列出经过所有操作后的结果。
步骤2:按操作顺序的反向执行逆运算
从最后一步操作开始,逐步还原。
步骤3:得出初始状态
反推到第一步操作之前,即为原始数量。
多变量交错还原(列表法)
多个对象之间发生多次物品交换时:
- 用表格记录每次交换后各对象状态。
- 从最终状态倒序还原交换过程。
- 关键逻辑:若“甲给乙 $a$ 个”,逆推时需“从乙处取回 $a$ 个还给甲”。
分配问题公式
若描述“用去一半多 $k$”,则逆推公式为:
$$ \text{前一步量} = (\text{当前量} + k) \times 2 $$
四、典型例题精讲
题型一:多变量交错还原(表格法)
【例1】
某助农志愿小分队采摘到甲、乙、丙三筐枸杵共144斤。第一次从甲筐中取出与乙筐一样重的枸杵放入乙筐,第二次再从现有乙筐中取出与丙筐一样重的枸杵放入丙筐,第三次从现有丙筐中取出与现有甲筐一样重的枸杵放入甲筐,此时三筐枸杵一样重。那么原来甲筐中有枸杵:
A.36斤 B.48斤 C.56斤 D.66斤
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解析:
确定终态:共 144 斤,最后一样重,每筐 $144 \div 3 = 48$ 斤。
| 状态 | 甲 | 乙 | 丙 | 逆向操作说明 |
|---|---|---|---|---|
| 最终 | 48 | 48 | 48 | - |
| ③逆推 (丙给甲) | $48 \div 2 = 24$ | 48 | $48 + 24 = 72$ | 丙给甲之前,甲只有现在的一半,丙要把给的拿回来。 |
| ②逆推 (乙给丙) | 24 | $48 + 36 = 84$ | $72 \div 2 = 36$ | 乙给丙之前,丙只有现在的一半,乙要把给的拿回来。 |
| 初始 (甲给乙) | $24 + 42 = 66$ | $84 \div 2 = 42$ | 36 | 甲给乙之前,乙只有现在的一半,甲要把给的拿回来。 |
答案:D
【例2】
某单位四个党史宣讲小组各有若干组员,现增加2人并重新分配,使得四个小组人数相等。此时与原先相比,第一小组人数增加10人,第二小组人数减少1人,第三小组人数增加一倍,第四小组人数减半。则原先人数最多的小组与人数最少的小组之间相差:
A.15人 B.21人 C.24人 D.32人
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解析:
- 设未知数:设现在每组人数为 $x$。
- 反推原先人数:
第一组原:$x - 10$(现增加10)
第二组原:$x + 1$(现减少1)
第三组原:$x / 2$(现增加一倍,即变为2倍)
第四组原:$2x$(现减半) - 列方程:
原总人数 $+ 2 = \text{现总人数}$。 $$ (x-10) + (x+1) + \frac{x}{2} + 2x = 4x - 2 $$ $$ 4.5x - 9 = 4x - 2 $$ $$ 0.5x = 7 \Rightarrow x = 14 $$ - 计算原人数:
第一组:$14 - 10 = 4$
第二组:$14 + 1 = 15$
第三组:$14 / 2 = 7$
第四组:$14 \times 2 = 28$ - 求差值:
$28 - 4 = 24$ 人。
答案:C
题型二:运算链还原
【例3】
某数加上5再乘以5再减去5再除以5,最终结果还是5。这个数是多少?
A.0 B.1 C.-1 D.5
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解析:
- 正向链:$x \xrightarrow{+5} \dots \xrightarrow{\div 5} 5$。
- 逆向链:
结果为 5。
逆 $\div 5$:$5 \times 5 = 25$。
逆 $- 5$:$25 + 5 = 30$。
逆 $\times 5$:$30 \div 5 = 6$。
逆 $+ 5$:$6 - 5 = 1$。
答案:B
题型三:分配问题(一半多/少 k)
【例4】
一捆彩带先用一半多10米,再用剩余一半多20米,剩95米。求原长?
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解析:
- 第二次逆推:
剩 95 米。
第二次用前(即第一次剩余):$(95 + 20) \times 2 = 230$ 米。 - 第一次逆推:
第一次剩余 230 米。
原长:$(230 + 10) \times 2 = 480$ 米。
答案:480米
五、与其他方法的对比
| 方法 | 对比 |
|---|---|
| 与正向列方程 | 多步操作题,正向列方程往往涉及多层嵌套,解起来复杂;反推法只需简单的四则运算。 |
| 与代入验证 | 当正向推导也比较复杂时,直接代入选项验证效率更高。 |
| 何时优先用 | 题干明确给出最终状态,问初始状态时,第一时间想反推还原。 |
六、易错点与练习建议
常见易错点
- 顺序错乱:未严格按操作逆序还原。
- 还原方向搞反:甲给乙,逆推时应是“乙还给甲”,不是“甲还给乙”。
- 忽略整除:反推后出现小数需检查合理性(人数、物品数应为整数)。
刷题建议
- 核心口诀:从后往前推,符号全变反;加变减,乘变除。
- 专项训练:找 3 道“三筐苹果/枸杞”互相倒的真题,画表格练习,直到能一次性推对无误。