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人 教 版 第三章 代数式 3.2.2 代数式求值的应用 学习目标 能根据几何图形的相关公式与实际问题中的数量关系列出代数式,运用求代数式的值来解决实际问题. 情境引入 【问题1】 某木工师傅制作如图所示的一个工件(阴影部分): (1)求阴影部分的面积S.(用含a,b的代数式表示) (2)当a=8厘米,b=12厘米时,阴影部分的面积S是多少?(结果用含π的式子表示) 解:(1)阴影部分的面积S=ab-π()2=ab-; (2)当a=8厘米,b=12厘米时, S=ab-=8×12-=96-16π(平方厘米) 答:阴影部分的面积S是(96-16π)平方厘米. 新知学习 有些同类事物中的某种数量关系常常可以用公式来描述.例如,在行程问题中,用s表示路程,v表示速度,t表示时间,就可以得到路程公式s=vt,它表示了路程、速度、时间这三个量之间的关系.知道v,t的值,就可以利用公式求出s的值.在小学,我们学习过许多公式,如长方形、正方形、三角形梯形、圆等图形的面积公式,长方体、正方体等图形的体积公式,等等.在解决有关问题时,经常用这些公式进行计算. 典例解析 【例3】 如图 3.2-1,某学校操场最内侧的跑道由两段直道和两段半圆形的弯道组成,其中直道的长为a,半圆形弯道的直径为b. (1)用代数式表示这条跑道的周长; (2)当a=67.3 m,b=52.6m时,求这条跑道的周长(π取3.14,结果取整数). 解:两段直道的长为2a;两段弯道组成一个圆,它的直径为b,周长为b.因此,这条跑道的周长为2a+πb. 解:当a=67.3 m,b=52.6 m时, 2a+πb=2×67.3+3.14×52.6≈300(m). 因此,这条跑道的周长约为300m. 典例解析 【例4】 一块三角尺的形状和尺寸如图3.2-2所示,用代数式表示这块三角尺的面积S.当a=10 cm,b=17.3 cm,r=2 cm时,求这块三角尺的面积(π取3.14). 解:三角形的面积为ab,圆的面积为πr2,这块三角形的面积(单位:cm2) S=ab-πr2. 当a=10 cm,b=17.3 cm,r=2 cm时, S=×10×17.3-3.14×22=73.94(cm2) . 答:这块三角尺的面积为73.94cm2 . 巩固练习1(教材P81) 1.填空题. (1)若a,b分别表示平行四边形的底和高,则面积S= ;当a=2 cm,b=3 cm时,S= cm2. (2)若a,b分别表示梯形的上底和下底,h表示梯形的高,则面积S= ;当a=2 cm,b=4 cm,c=5 cm时,S= cm2. ab 6 15 2.一个长方体纸箱的长是a,宽与高都是b,用代数式表示这个纸箱的体积V.当a=60 cm,b=40 cm时,求这个纸箱的体积. 巩固练习1(教材P81) 解:这个纸箱的体积V=ab2. 当a=60 cm,b=40 cm时,V=60×402=96000(cm3). 答:这个纸箱的体积为96000 cm3. 3.如图,用代数式表示圆环的面积,当R=15 cm,r=10 cm 时,求圆环的面积(π取3.14). 解:圆环的面积为S=πR2-πr2. 当R=15 cm,r=10 cm 时, S=3.14×152-3.14×102=392.5(cm2). 答:这个纸箱的体积为392.5 cm2. 新知探究 【问题2】 如图,用火柴棍拼成一排由三角形组成的图形. (1)按此规律排下去,如果图形中含有5个三角形,需要 根火柴棍; (2)如果图形中含有n个三角形,需要 根火柴棍; (3)如果图形中含有100个三角形,需要 根火柴棍; (4)如果有2025根火柴棍,可拼出 个三角形. 三角形个数 火柴棍根数 1 2 3 4 5 ··· n 3+2×0 3+2×1 3+2×2 3+2×3 3+2×4 3+2×5 3+2(n-1) 11 3+2(n-1)=2n+1 (2n+1) 2n+1=2×100+1 =201 2n+1=2025 n=1012 1012 201 巩固练习2 如图所示,将形状大小完全相同的“●”按照一定规律摆成下列图案,第1个图案中有4个“●”,第2个图案中有9个“●”,第3个图案中有14个“●”,…,第137个图案中“●”的个数为( ) A.683 B.684 C.685 D.686 第137个图案中“●”有:5×137-1=684(个), 5×1-1=4 5×2-1=9 5×3-1=14 B 巩固练习3 1.BMI是身体质量指数,健康的身体质量指数应该保持在18.5~23.9之 间,它的计算公式为BMI=[w表示体重(单位:kg),h表示身高(单 位:m)],航航的身高是160 cm,体重48kg,那么他的身体质量指 数 (填“在”或“不在”)健康范围内. 解:当h=160 cm=1.6 m,w=48 kg时, BMI===18.75 ∵18.5<18.75<23.9 ∴航航的身体质量指数在健康范围内. 在 巩固练习3 2.如图,一截钢管外半径是R cm,内半径是r cm,高为a cm. (1)用含有R,r,a的代数式表示钢管的体积; (2)若R=10,r=8,a=20,求钢管的体积(π取3.14,结果保留整数). 解:(1)钢管的体积=(πR2a﹣πr2a)cm3; (2)当R=10,r=8,a=20, 钢管的体积=100×20π﹣64×20π ≈2261(cm3), 答:钢管的体积约为2261cm3. 巩固练习3 3.如图是某平台2023国庆期间河南热门景点前两名,在某个时间段内,共售出a张龙门石窟门票和b张少林寺门票. (1)在该时间段内,该平台这两种门票共售出多少元? (2)当a=50,b=45时,该平台这两种门票共售出多少元? 解:(1)根据题意,在该时间段内, 该平台这两种门票共售出(90a+80b)元; 答:在该时间段内,该平台这两种门票 共售出(90a+80b)元; (2)将a=50,b=45代入(1)式得: 90a+80b=90×50+80×45=4500+3600=8100(元). 答:当a=50,b=45时,该平台这两种门票共售出8100元. 巩固练习3 4.如图所示,工厂加工长方形铝合金窗框,已知窗框的长是y米,窗框宽是x米,已知一名用户定制了2个窗框. (1)用含x、y的式子表示工厂制作这批窗框所需铝合金的长度(窗框宽度忽略不计); (2)若每加工1 m铝合金的成本为100元,求当x=1.2,y=1.5时,完成这笔订单,成本多少元? 解:(1)由图可知:制作这批窗框所需铝合金的长度为2(3x+2y)=6x+4y(米); (2)当x=1.2,y=1.5时, 6x+4y=6×1.2+4×1.5=13.2米, 13.2×100=1320元; 答:成本为1320元. 课堂小结 代数式求值的应用 实际问题 规律问题 1.利用几何图形的面积公式或者周长公式,列代数式,再代入求值; 2.借助实际问题中的数量关系,先用字母表示出代数式,再代入求值.