錯題解析

電動車能源效率:把「至少」翻譯成不等式

數學.第 2 冊.2026/07/13.第 02 題 | 主題:一元一次不等式.應用問題(素養題)

題目

若 NEDC 行車型態之能源效率計算方式為:
測試值(公里/度) = [市區型態行駛里程(公里) + 非市區型態行駛里程(公里)] ÷ 全程總耗電量(度)
其中市區型態行駛里程約 4 公里,非市區型態行駛里程約 7 公里。 今有一款電動車在測試過程中,以市區型態行駛的耗電量比非市區型態行駛的耗電量少 0.4 度, 且能源效率的測試值至少為 5.5 公里/度, 則該款電動車以市區型態行駛的耗電量最多為幾度?
  1. (A) 0.5
  2. (B) 0.6 ← 我選的
  3. (C) 0.8 ← 正確答案
  4. (D) 0.9
我的答案:(B) 0.6沒把「至少 5.5」列成不等式解出上界
正確答案:(C) 0.8u ≤ 0.8,最多 0.8 度
題目原文

錯在哪裡

關鍵錯誤:只設了一個未知數卻沒把兩個條件同時用上,也沒把「至少」寫成不等式。
這題有兩個條件要一起用:
① 市區耗電比非市區少 0.4 度 → 設市區 = u,則非市區 = u + 0.4,總耗電 = 2u + 0.4
② 測試值至少 5.5 → 11 ÷ (2u + 0.4) ≥ 5.5

「測試值越大越省電,就代表耗電量越小」 —— 這是本題的方向感關鍵:
分母(總耗電量)越大,測試值反而越小。所以「測試值至少 5.5」會變成 「耗電量最多只能是某個數」,兩者的不等號方向剛好相反

沒有列不等式、只用等號硬湊,就很容易停在 0.6 這種「看起來合理」的數字。

正確解法

Step 1 設未知數,表示兩段耗電量
設市區型態行駛的耗電量為 u 度
「市區比非市區少 0.4 度」→ 非市區 = u + 0.4 度。 全程總耗電量 = u + (u + 0.4) = 2u + 0.4

注意方向:市區比較少,所以是市區 + 0.4 = 非市區,別寫反成 u − 0.4。

Step 2 算出總里程
4 + 7 = 11 公里
Step 3 把「至少 5.5」寫成不等式
11 ÷ (2u + 0.4) ≥ 5.5 因為耗電量必為正數,2u + 0.4 > 0,兩邊同乘正數不用翻轉不等號11 ≥ 5.5 × (2u + 0.4)
Step 4 解不等式
11 ≥ 11u + 2.2 11 − 2.2 ≥ 11u → 8.8 ≥ 11u → u ≤ 0.8 所以市區型態的耗電量最多 0.8 度 → 答案 (C)
Step 5 驗算:u = 0.8 時測試值剛好多少?
市區 0.8 度、非市區 0.8 + 0.4 = 1.2 度 → 總耗電 = 2 度 測試值 = 11 ÷ 2 = 5.5 公里/度 ✓ 剛好達標 再試 u = 0.9(超過上界):總耗電 = 2.2 → 11 ÷ 2.2 = 5 < 5.5 ✗ 不合格 —— 確認 0.8 是上限。

各選項一次檢查

市區 u非市區 u+0.4總耗電 2u+0.4測試值 11 ÷ 總耗電≥ 5.5?
0.50.91.47.86✓(但不是最多)
0.61.01.66.88✓(但不是最多)
0.81.22.05.5✓ 剛好,這才是上限
0.91.32.25.0✗ 不合格

(A) 0.5 和 (B) 0.6 雖然都「合格」,但題目問的是「最多」,所以要挑還能通過的最大值 0.8。 這和第 1 冊「最大整數 n」那題是同一個陷阱 —— 合格 ≠ 極值

要記住的觀念

  • 「至少 / 不低於」→ ≥;「最多 / 不超過」→ ≤。先把中文翻成符號,再開始算。
  • 量在分母時,不等號方向會反過來。測試值 = 里程 ÷ 耗電,測試值「至少」5.5 ⟹ 耗電「最多」0.8。這是本題的核心。
  • 「甲比乙少 k」→ 甲 + k = 乙。設少的那個為 u,多的就是 u + k,這樣不會弄錯方向。
  • 兩邊同乘正數不翻轉、乘負數才翻轉。本題分母是耗電量必為正,可以放心乘。
  • 問「最多」就要取符合條件的最大值。比它小的雖然也合格,但不是答案。算完檢查臨界值有沒有剛好成立。
  • 把臨界值代回去算一次。u = 0.8 算出測試值剛好 5.5 ✓ —— 這種「剛剛好」通常就是答案正確的訊號。
為什麼「測試值越大」代表越省電?

測試值的單位是公里/度,意思是「一度電能跑幾公里」。
數字越大 → 同樣一度電跑得越遠 → 越省電。這和汽油車的「一公升跑幾公里」是同樣的概念。

所以要求「測試值至少 5.5」,等於要求「這台車要夠省電」, 自然就會限制耗電量不能太大 —— 這就是為什麼「至少」會變成「最多」。
算完可以用這個生活直覺再檢查一次方向對不對。

類題自我檢測

1. 同樣的測試方式,若市區里程 5 公里、非市區 10 公里, 市區耗電比非市區少 0.5 度,且測試值至少 6 公里/度,求市區耗電量最多幾度?
2. 承上,若測試值至多 6 公里/度,則市區耗電量至少幾度?

看解答

1. 設市區 u → 非市區 u + 0.5 → 總耗電 2u + 0.5,總里程 15。
15 ÷ (2u + 0.5) ≥ 6 → 15 ≥ 12u + 3 → 12u ≤ 12 → u ≤ 1 市區耗電最多 1 度。(驗算:1 + 1.5 = 2.5,15 ÷ 2.5 = 6 ✓ 剛好)

2. 不等號方向全部反過來: 15 ÷ (2u + 0.5) ≤ 6 → 15 ≤ 12u + 3 → u ≥ 1 市區耗電至少 1 度
同一個臨界值 1,「最多」和「至少」只差在不等號的方向 —— 這正是要練熟的判斷。

我的原始作答

原始作答

題目旁寫了「4 + 7」,代表你已經看懂總里程是 11,第一步做對了。
斷點在後面:沒有把「市區比非市區少 0.4」設成 u 與 u + 0.4,也沒把「至少」寫成 ≥。
建議固定三個動作:
① 把「少 0.4 度」直接畫成兩條線段(短的 u、長的 u + 0.4);
② 把「至少 5.5」在題目上圈起來並寫上「≥」;
③ 列完不等式後,把解出來的臨界值代回原式驗算,看是不是剛好等於 5.5。

複習標記

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