内容正文:
21.3 实际问题与一元二次方程
学习目标
1. 掌握利用一元二次方程构建实际问题的数学模型的方法
2. 探究实际问题中的数量关系,能够灵活运用一元二次方程解决实际问题
素养目标
1. 通过探究体会方程的实质,提高灵活处理问题的能力
2. 通过学习,提高数学抽象、数学建模的核心素养
一、传染问题
传染源+第一轮被传染的数量+第二轮被传染的数量=第二轮传染后的总数.
鸡瘟是一种传播速度很快的传染病,一轮传染为一天时间,红发养鸡场于某日发现一例,两天后发现共有169只鸡患有这种病.若每例病鸡传染健康鸡的只数均相同,则每只病鸡传染健康鸡的只数为( C )
A. 10只 B. 11只
C. 12只 D. 13只
二、增长率问题
平均增长率问题:此类问题通常是在某个数据的基础上连续增长(降低),从而得到新的数据.解这类问题需掌握公式a(1+x)n=b或 a(1-x)n=b,其中a表示增长或降低前的数据,x表示增长或降低率,n表示增长或降低的次数,b表示后来得到的数据,“+”表示增长,“-”表示降低.
1. 某校为落实“光盘行动”,对每天的剩饭菜进行称重,第一周的剩余量为20 kg,第三周为9.8 kg,设每周剩余量的平均减少率为x,则可列方程为( A )
A. 20(1-x)2=9.8 B. 20(1+x)2=9.8
C. 20(1-2x)=9.8 D. 20(1+2x)=9.8
2. 某商场今年2月份的营业额为400万元,3月份的营业额比2月份增加10%,5月份的营业额达到633.6万元.求3月份到5月份营业额的月平均增长率.
解:设3月份到5月份营业额的月平均增长率为x,
根据题意,得400×(1+10%)(1+x)2=633.6.
解得x1=0.2=20%,x2=-2.2(不合题意,舍去).
答:3月份到5月份营业额的月平均增长率为20%.
三、图形问题
解决几何图形问题时,可以将不规则图形分割或组合成规则图形,找出未知量与已知量的内在联系,再根据面积或体积公式列出方程.
1. 绿苑小区在规划设计时,准备在两幢楼房之间设置一块面积为900平方米的矩形绿地,并且长比宽多10米.设绿地的宽为x米,根据题意,可列方程为( B )
A. x(x-10)=900
B. x(x+10)=900
C. 10(x+10)=900
D. 2[x+(x+10)]=900
2. 在高度为2.8 m的一面墙上,准备开凿一个矩形窗户.现用9.5 m长的铝合金条制成如图所示的窗框.问:窗户的宽和高各是多少时,其透光面积为3 m2(铝合金条的宽度忽略不计)?
解:设窗户的高为x m,则窗户的宽为=m,
根据题意,得x=3,
解得x1=1.5,x2=3(不合题意,舍去),
则3-x=2.
答:窗户的宽和高分别为2 m和1.5 m.
传染问题
有一人被流感病毒感染,经过两轮传染后共有64人感染了该病毒.
探究1:求每轮传染中平均一个人传染了多少个人.
解:设每轮传染中平均一个人传染了x个人,
由题意,得1+x+x(1+x)=64,
解得x1=7,x2=-9(不合题意,舍去).
答:每轮传染中平均一个人传染了7个人.
探究2:如果不及时控制,第三轮又将有多少人被传染?
解:7×64=448(人).
答:又将有448人被传染.
某种植物的主干长出若干数目的枝干,每个枝干又长出同样数目的小分支,主干、枝干、小分支的总数是111.求每个枝干长出多少个小分支.
解:设每个枝干长出x个小分支,
根据题意,得1+x+x2=111.
解得x1=10,x2=-11(舍去).
答:每个枝干长出10个小分支.
增长率问题
某市2019年底,林地面积约350万亩,为持续保护和改善生态环境,经过两年的努力,到2021年底该市林地面积约423.5万亩.
探究1:求这两年林地面积的年平均增长率.
解:设这两年林地面积的年平均增长率为x,
依题意,得350(1+x)2=423.5,
解得x1=0.1=10%,x2=-2.1(不合题意,舍去).
答:这两年林地面积的年平均增长率为10%.
探究2:若要实现到2022年底林地面积至少为508.2万亩的目标,求2022年林地面积的增长率应不低于多少.
解:设2022年林地面积的增长率为y,
依题意,得423.5(1+y)≥508.2,
解得y≥0.2=20%.
答:2022年林地面积的增长率应不低于20%.
某商厦九月份的销售额为200万元,十月份的销售额下降了20%,商厦从十一月份起加强管理,改善经营,使销售额稳步上升,十二月份的销售额达到了193.6万元,求这两个月的月平均增长率.
解:设这两个月的月平均增长率为x,
依题意,得200(1-20%)(1+x)2=193.6,
即(1+x)2=1.21,解得x=-1