内容正文:
第5章 5.4 一元一次方程的应用
第2课时 图形的面积、体积变形等问题
学习目标 1.掌握列方程解应用题的一般步骤.
2.掌握等积变形问题基本数量关系,会列一元一次方程解简单的实际问题.
掌握重点 掌握等积变形问题基本数量关系,列方程解实际问题.
突破难点 学会用列表法、图示法等分析题目中的数量关系.
内容索引
新知学习
典例精析
课时作业
3
新知学习
4
对于面积不变的问题,形状不同而面积相等就是列方程的依据.解决此类问题应熟悉常用的面积公式,并能根据题目信息用未知数表示相关图形的面积.
知识点1 面积不变问题
5
1.如图,在周长为10 m的长方形窗户上钉一块宽为1 m的长方形遮阳布,使透光部分正好是一正方形,则钉好后透光面积为( )
A.4 m2 B.9 m2
C.16 m2 D.25 m2
自我检测
A
答案
对于体积不变的问题,形状不同而体积相等就是列方程的依据,解决此类问题应熟悉常用的体积公式,如长方体、圆柱的体积公式.
知识点2 体积不变问题
7
自我检测
2.从一内径为12 cm的圆柱形大茶壶中,向一内径为6 cm,内高为16 cm的圆柱形小空茶杯倒满水,大茶壶中水的高度下降( )
A.6 cm B.4 cm
C.3 cm D.2 cm
B
答案
返回
典例精析
9
例1 (教材例3针对训练)图①为一正面白色、反面灰色的长方形纸片.现沿虚线剪下分成甲、乙两个长方形纸片,并将甲纸片反面朝上黏贴于乙纸片上,形成一张白、灰相间的长方形纸片,如图②所示.
若图②中白色与灰色区域的面积比为8∶3,图②纸片的面积为33,则图①纸片的面积是多少?
类型1
简单的面积不变问题
解
解 设每一份面积为x,则图②中白色部分面积为8x,灰色部分面积为3x,
由题意得8x+3x=33,解得x=3.
∴灰色部分面积为3×3=9,
∴图①纸片的面积为33+9=42.
归纳总结 本题考查了比例问题在解实际问题中的应用,解答时根据条件建立方程求出灰色部分面积是关键.
例2 如图,水平放置的容器内原有210毫米高的水,将若干个球逐一放入该容器中,每放入1个大球水面上升4毫米,每放入1个小球水面上升若干毫米,假定放入容器中的所有球完全浸没水中且水不溢出.
(1)先放入5个大球,再放入4个小球,这时水面上升到了242毫米,那么放1个小球会使水面上升多少毫米?
类型2
体积不变问题
解答
解 设放一个小球会使水面上升x毫米,由题意得210+5×4+4x=242,
解得x=3.
答 放一个小球会使水面上升3毫米.
(2)在(1)的条件下,仅放入6个大球后,开始放入小球,且小球个数为n.
①如果放入了n个小球后,水并没有溢出,那么此时水面的高度是多少毫米?
解 由题意得,210+6×4+3n=234+3n,
答 此时水面的高度是(234+3n)毫米.
解答
②限定水面高不超过260毫米,最多能放入几个小球?
解 因为限定水面高不超过260毫米,
所以水面最高即为260毫米,
所以,n应取最大的正整数8,
答 最多能放入8个小球.
解答
归纳总结 等积变形的问题等量关系是:物体的外形或形态发生变化,但变化前后的体积(或面积)不变.
小结与反思
小结
把一个长10 cm、宽8 cm、高5 cm的长方体铁块熔铸成一个直径为20 cm的圆柱体铁块,求这个圆柱体铁块的高(不计损耗,π取3.14,结果精确到0.1 cm).
反思
解答
返回
解 设这个圆柱体铁块的高为x cm,
解得x≈1.3.
答 这个圆柱体铁块的高约为1.3 cm.
课时作业
20
1.已知如图某长方体的展开图的面积为504 cm2,根据图中的数据可求出x的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
D
解析 由题意得
2×(12x+6x+6×12)=504,
解得x=10.
故选D.
基础达标
答案
解析
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2.如图,五个完全相同的小长方形拼成如图所示的大长方形,大长方形的周长是64 cm,则大长方形的面积是( )
A.192 cm2 B.220 cm2
C.240 cm2 D.256 cm2
C
答案
解析
解析 设小长方形的宽为x cm,长为3x cm,
根据题意得2(3x+2x+3x)=64,
解得x=4,
∴大长方形的面积为20×12=240(cm2).
故选C.
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3.如图,小明将一个正方形纸剪出一个宽为4 cm的长条后,再从剩下的长方形纸片上剪去一个宽为5 cm的长条,如果两次剪下的长条面积正好相等,那么每一个长条面积为( )
A.16 cm2 B.20 cm2
C.80 cm2 D.160 cm2
C
解析 设原来正方形纸的边长是x cm,则第一次剪下的长条的长是x cm,宽是4 cm,第二次剪下的长条的长是(x-4)cm,宽是5 cm,
则4x=5(x-4),解得x=20.
20×4=80(cm2).
故选C.
答案
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4.如图所示由四种大小不同的八个正方形拼成一个长方形,其中最小的正方形的边长为5,则这个长方形的周长为( )
A.82 B.86 C.90 D.94
B
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解析
答案
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解析 设右上方正方形的边长为x,
由题意知左上方正方形的边长为10,右下方正方形的边长为15-x,
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则10+2x=5+5+3×(15-x),
解得x=9,
所以长方形的周长为2×(15+10+9+9)=86,
故选B.
5.有一玻璃密封器皿如图①,测得其底面直径为20厘米,高20厘米,先内装蓝色溶液若干.若如图②放置时,测得液面高10厘米.若如图③放置时,测得液面高16厘米.则该玻璃密封器皿总容量为( )
A.1 250π立方厘米 B.1 300π立方厘米
C.1 350π立方厘米 D.1 400π立方厘米
D
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答案
解析
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解析 设该玻璃密封器皿总容量为V cm3,
π×102×10=V-π×102×(20-16),
解得V=1 400π,
故选D.
6.如图,每个圆纸片的面积都是30,圆纸片A与B,B与C,C与A的重叠面积分别为6,8,5,三个圆纸片覆盖的总面积为73,则图中阴影部分面积为( )
C
解析
答案
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A.54 B.56 C.58 D.69
解析 设三个圆纸片都重叠部分的面积为x,
则73+6+(8-x)+(5-x)+x=30×3,
得x=2.
所以三个圆纸片重叠部分的面积为2.
图中阴影部分的面积为73-(6+8+5-2×2)=58.
故选C.
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7.图①是边长为30 cm的正方形纸板,裁掉阴影部分后将其折叠成如图②所示的长方体盒子,已知该长方体的宽是高的2倍,则这个长方体的高为____cm.
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答案
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根据题意得15-x=2x,
解得x=5.
故答案为5.
8.一块圆柱形铁块,底面半径为20 cm,高为16 cm.若将其锻造成长为20 cm,宽为8 cm的长方体,则长方体的高为________cm.(π取3.14)
125.6
解析 设长方体的高为x cm,
则π×202×16=20×8×x,
解得x≈125.6.
故答案为125.6.
解析
答案
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9.如图,宽为30 cm的长方形图案由10个全等的小长方形拼成,其中一个小长方形的长为____cm.
24
解析 设其中一个小长方形的长为x cm,则宽为(30-x)cm,依题意有
2x=x+4(30-x),
解得x=24.
故其中一个小长方形的长为24 cm.
故答案为24.
答案
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10.如图,一个瓶子的容积为1升,瓶内装着一些溶液,当瓶子正放时,瓶内溶液的高度为20 cm;倒放时,空余部分的高度为5 cm.则瓶内溶液的体积为____升.现把溶液全部倒在一个底面直径为8 cm的圆柱形杯子里,圆柱形杯子溶液的高度为________(结果保留3个有效数字).
0.8
答案
解析
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15.9 cm
∴x=0.8.
当把溶液全部倒在一个底面直径为8 cm的圆柱形杯子里时,
∵1升=1 000 cm3,
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解 ∵小长方形的周长是8 cm,
∴长与宽的和是4 cm.
设小长方形的宽为x cm,则长为(4-x)cm,根据题意得
3x=4-x,
解得x=1,
所以小长方形的宽是1 cm.
所以大长方形的宽为3x=3 cm,长为4-x+2x=5 cm,
所以大长方形的面积是15 cm2.
11.五个完全相同的小长方形拼成如图所示的大长方形,小长方形的周长是8 cm,则小长方形的宽是多少?大长方形的面积是多少?
解
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12.用正方形硬纸板做长方体盒子,每个盒子由4个长方形侧面和2个正方形底面组成.硬纸板以如图两种方法裁剪.A方法:剪6个侧面;B方法:剪9个底面.现有24张硬纸板,用A方法裁剪种了x米,用B方法裁剪了其余的硬纸板.
解
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(1)用x的代数式表示:裁剪出的侧面的个数为________,底面的个数为________.
解 ∵x张用A方法裁剪,则(24-x)张用B方法裁剪,
∴裁剪出的侧面个数为6x,底面的个数为9(24-x)=(216-9x).
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(2)若裁剪出的侧面和底面恰好全部用完,问能做多少个盒子?
解 根据题意,得6x=2(216-9x),
解得x=18,
则侧面的个数为6×18=108,
所以盒子的数量为108÷4=27(个),
答 能做27个盒子.
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解答
13.如图,水平桌面上有个内部装水的长方体箱子,箱内有一个与底面垂直的隔板,且隔板左右两侧的水面高度分别为40 cm,50 cm.今将隔板抽出,若过程中箱内的水量未改变,且不计箱子及隔板厚度,则根据图中的数据,则隔板抽出后水面静止时,箱内的水面高度为( )
B
答案
解析
能力提升
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A.43 cm B.44 cm C.45 cm D.46 cm
解析 设长方形的宽为x公分,抽出隔板之后水面高度为h公分,长方形的长为130+70=200(公分).
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解得h=44,
故选B.
14.如图,将一条长为60 cm的卷尺铺平后折叠,使得卷尺自身的一部分重合,然后在重合部分(阴影处)沿与卷尺边垂直的方向剪一刀,此时卷尺分为了三段,若这三段长度由短到长的比为1∶2∶3,则折痕对应的刻度的可能性有( )
C
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答案
解析
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A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
解析 设折痕对应的刻度为x cm,依题意有
①x+x+x=60,
解得x=20;
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解得x=25;
解得x=35;
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解得x=40.
综上所述,折痕对应的刻度有4种可能.
故选C.
15.小明和小慧两位同学在数学活动课中,把长为30 cm,宽为10 cm的长方形白纸条粘合起来.小明按如图甲所示的方法粘合起来得到长方形ABCD,粘合部分的长度为6 cm.小慧按如图乙所示的方法粘合起来得到长方形A1B1C1D1,黏合部分的长度为4 cm.若长为30 cm,宽为10 cm的长方形白纸条共有100张,则小明应分配到______张长方形白纸条,才能使小明和小慧按各自要求黏合起来的长方形面积相等(要求100张长方形白纸条全部用完).
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答案
解析
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解析 设小明应分配到x张长方形白纸条,则小慧应分配到(100-x)张长方形白纸条,依题意有
10[30x-6(x-1)]=30[10(100-x)-4(100-x-1)],
解得x=43.
小明应分配到43张长方形白纸条,才能使小明和小慧按各自要求黏合起来的长方形面积相等.
故答案为43.
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16.如图,一足球由黑白相间的牛皮缝制而成,黑皮为正五边形,白皮为正六边形,如果这种足球的白皮有20块,那么黑皮有____块.
12
解析 设黑皮有3x块,则白皮有5x块.
∵5x=20,
∴x=4,
∴3x=12,
故答案为12.
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17.小亮做了一个用于放试管的木架子,他在 厘米长的木条上钻了7个孔,每个孔的直径都为a厘米,如图所示:
解 设相邻两孔之间的距离是x厘米,根据题意可得,
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(1)如果两端的空间与任何相邻两孔之间的距离相同,当a= 时,相邻两孔之间的距离是多少厘米?
解得x=1.5.
答 相邻两孔之间的距离是1.5厘米.
解 设每个孔的直径为y厘米,根据题意可得,
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解得y=1.
答 每个孔的直径为1厘米.
18.解决下列问题:(结果精确到个位)
(1)用一根长80厘米的绳子围成一个长方形,且这个长方形的长比宽多10厘米,则这个长方形的长和宽各是多少?面积是多少?
解
素养提升
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解 设长方形的宽为x厘米,则长方形的长为(x+10)厘米,
根据题意可知:x+(x+10)=40,所以x=15厘米,
长方形的长为25厘米,宽为15厘米,面积为25×15=375(平方厘米).
(2)用这根绳子围成一个正方形,则这个正方形的边长是多少?面积是多少?
解
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解 根据(1)的解题方法,且正方形的边长相等,
所以可以算出正方形的边长为20厘米,
所以正方形的面积为20×20=400(平方厘米).
(3)如果用这根绳子围成一个圆,那么这个圆的半径是多少?面积是多少?(π可取3.14)
解
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解 设圆的半径为x厘米,
则圆的面积为S=π×x×x≈510(平方厘米).
(4)再分别取长度为100厘米,120厘米的绳子重复上面的(1)(2)(3)运算,比较得出的结果.
你能从中获得什么猜想?
解
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解 100厘米时,长方形面积为600平方厘米,正方形面积为625平方厘米,圆面积约为796平方厘米.
120厘米时,长方形面积为875平方厘米,正方形面积为900平方厘米,圆面积约为1 146平方厘米.
猜想,相同周长情况下,圆的面积>正方形的面积>长方形的面积.
本课结束
即234+3n=260,解得n=,
列方程解应用题
则10×8×5=π×2×x
解析 设长方体的高为x cm,则其宽为=(15-x)cm.
解析 设溶液的体积为x升,那么空余部分的体积为x升,
依题意得x+x=1,
∴圆柱形杯子溶液的高度为=0.8×1 000÷≈15.9 cm.
由题意得,×40+×50=200·x·h,
②x+x+x=60,
③x+x-x=60,
④x+x-x=60,
-7×=8x,
(2)如果两端的空间都是,其它相邻两孔之间的距离相同都为,那么每个孔的直径为多少厘米?
-2×-6×=7y,
圆的周长为2×x×π=80,故x=.
$$