专题2.6 应用一元二次方程(高效培优讲义)数学北师大版九年级上册
2025-07-14
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精品
内容正文:
专题2.6 应用一元二次方程
教学目标
1. 建立方程模型:通过分析实际问题中的数量关系,经历建立一元二次方程模型的过程,深刻体会一元二次方程是刻画现实世界数量关系的有效工具,如在解决面积计算、增长率等问题时能准确建模。
2. 掌握解题步骤:熟练掌握运用方程解决实际问题的一般步骤,包括审题、设未知数、列方程、解方程、检验结果的合理性以及作答,提升分析和解决问题的能力 。
3. 培养应用意识:增强数学应用意识,主动运用一元二次方程知识解决生活和学习中遇到的相关问题,感受数学与生活的紧密联系。
教学重难点
1.重点
(1)解决实际问题:能够熟练运用一元二次方程解决各类实际问题,比如在几何图形面积计算、销售利润、行程等常见问题情境中,准确分析条件,列出方程并求解 。
(2)总结解题步骤:引导学生自主总结运用方程解决实际问题的一般步骤,使其清晰每个步骤的要点和作用,形成解决问题的系统思路,提高解题的规范性和准确性。
2.难点
(1)寻找等量关系:从复杂的实际问题中准确分析出数量关系,找到能列出一元二次方程的等量关系,这需要学生具备较强的阅读理解和逻辑分析能力,也是解决问题的关键和难点。
(2)方程建模与求解:将实际问题转化为一元二次方程的数学模型,并正确求解方程,同时根据实际问题的背景对解进行合理取舍,确保答案符合实际意义 。
知识点01 列一元二次方程解应用题的一般步骤
1.利用方程解决实际问题的关键是寻找等量关系.
2.解决应用题的一般步骤:
审(审题目,分清已知量、未知量、等量关系等);
设(设未知数,有时会用未知数表示相关的量);
列(根据题目中的等量关系,列出方程);
解(解方程,注意分式方程需检验,将所求量表示清晰);
验(检验方程的解能否保证实际问题有意义)
答(写出答案,切忌答非所问).
要点: 列方程解实际问题的三个重要环节:
一是整体地、系统地审题;二是把握问题中的等量关系;三是正确求解方程并检验解的合理性.
知识点02 一元二次方程应用题的主要类型
1.平均变化率问题
列一元二次方程解决增长(降低)率问题时,要理清原来数、后来数、增长率或降低率,以及增长或降低的次数之间的数量关系.如果列出的方程是一元二次方程,那么应在原数的基础上增长或降低两次.
(1)增长率问题:平均增长率公式为 (a为原来数,x为平均增长率,n为增长次数,b为增长后的量.)
(2)降低率问题:平均降低率公式为 (a为原来数,x为平均降低率,n为降低次数,b为降低后的量.)
2.数字问题
(1)任何一个多位数都是由数位和数位上的数组成.数位从右至左依次分别是:个位、十位、百位、千位……,它们数位上的单位从右至左依次分别为:1、10、100、1000、……,数位上的数字只能是0、1、2、……、9之中的数,而最高位上的数不能为0.因此,任何一个多位数,都可用其各数位上的数字与其数位上的单位的积的和来表示,这也就是用多项式的形式表示了一个多位数.如:一个三位数,个位上数为a,十位上数为b,百位上数为c,则这个三位数可表示为:100c+10b+a.
(2)几个连续整数中,相邻两个整数相差1.
如:三个连续整数,设中间一个数为x,则另两个数分别为x-1,x+1.
几个连续偶数(或奇数)中,相邻两个偶数(或奇数)相差2.
如:三个连续偶数(奇数),设中间一个数为x,则另两个数分别为x-2,x+2.
3.利息问题
(1)概念:
本金:顾客存入银行的钱叫本金. 利息:银行付给顾客的酬金叫利息.本息和:本金和利息的和叫本息和.
期数:存入银行的时间叫期数. 利率:每个期数内的利息与本金的比叫利率.
(2)公式:利息=本金×利率×期数 利息税=利息×税率 本金×(1+利率×期数)=本息和
本金×[1+利率×期数×(1-税率)]=本息和(收利息税时)
4.利润(销售)问题
利润(销售)问题中常用的等量关系: 利润=售价-进价(成本) 总利润=每件的利润×总件数
5.形积问题
此类问题属于几何图形的应用问题,解决问题的关键是将不规则图形分割或组合成规则图形,根据图形的面积或体积公式,找出未知量与已知量的内在关系并列出方程.
【即学即练1】
1.如图,用长为的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为)围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃.为了方便出入,在建造篱笆花圃时,在边上用其他材料做了宽为的两扇小门.若花圃的面积恰好为.
(1)求此时花圃边的长;
(2)花圃的面积能达到吗?若能,求出边的长;若不能,请说明理由.
【答案】(1)花圃边的长为4米.
(2)花圃的面积不能达到,理由见解析
【知识点】与图形有关的问题(一元二次方程的应用)、根据判别式判断一元二次方程根的情况
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用、一元二次方程根的判别式等知识点,灵活运用所学知识解决实际问题成为解题的关键.
(1)设花圃边的长为x,则花圃的边的长为米,由墙的最大可用长度为,可知,再根据题意列一元二次方程求解即可;
(2)令,再运用一元二次方程根的判别式判断方程根的情况即可解答.
【详解】(1)解:设花圃边的长为x,则花圃的边的长为米,
∵墙的最大可用长度为,
∴,解得:
由题意可得:,
整理得:,解得:或(舍弃).
答:花圃边的长为4米.
(2)解:花圃的面积不能达到,理由如下:
令,
整理得:,
因为,
所以方程无解,即花圃的面积不能达到.
2.某商店销售某种商品,平均每天可售出20件,每件盈利40元,由于疫情滞销该店采取了降价措施,在每件盈利不少于24元的前提下,经过一段时间销售,发现销售单价每降低1元,平均每天可多售出2件.
(1)若该商品经过两次降价后,每件可以获得的利润是元,求这两次降价的平均降价率是多少?
(2)经调查,在每件盈利不少于24元的前提下,经过一段时间销售,发现销售单价每降低1元,平均每天可多售出2件.若该商店每天预期销售利润为1232元,则每件商品应降价多少元?
【答案】(1)
(2)若该商店每天销售利润为1232元,每件商品可降价12元
【知识点】营销问题(一元二次方程的应用)
【分析】本题考查一元二次方程的应用.
(1)设这两次平均降价率是,再根据题意列式计算即可;
(2)设每件商品降价x元,则每件盈利元,平均每天可售出件,再根据题意列式计算即可.
【详解】(1)解:设这两次平均降价率是,
根据题意可得:,
解得:或(舍),
答:这两次降价的平均降价率是.
(2)解:设每件商品降价x元,则每件盈利元,平均每天可售出件,
根据题意得:,
解得:,
∵,
∴,
答:若该商店每天销售利润为1232元,每件商品可降价12元.
题型01 用一元二次方程解决数字问题
【典例1】已知两个连续正奇数的积是,设其中较小的正奇数是x,可列方程 .
【答案】
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用,准确分析列方程是解题的关键.
首先,设其中一个奇数为,则另一个奇数为,列式即可求解;
【详解】解:设其中一个奇数为,则另一个奇数为,
根据两个连续正奇数的积是,
可得:,
故答案为:;
【变式1】淇淇在计算两个正数和时,误计算成这两个数的积,结果由正确答案8变成了15,则这两个正数中,较大的正数是 .
【答案】5
【分析】本题考查了一元二次方程的应用.设其中一个正数为,则另一个正数为,根据两个数的积是15,列出一元二次方程,解方程即可求解.
【详解】解:设其中一个正数为,则另一个正数为,
由题意得,
整理得,即,
解得,,
∴较大的正数是5,
故答案为:5.
【变式2】2024年11月22日是二十四节气之一的“小雪”,“小雪”标志着降雪的开始和气温的进一步降低.如图是2024年11月的月历表,在月历表中用方框圈出9个数字,若圈出的9个数字中,最大数与最小数的乘积为297,则最小的数为 .
【答案】11
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用,
设最小数为x,可知最大数为,根据题意得出,再求出解即可.
【详解】解:最小数为x,可知最大数为,根据题意,得
,
解得.
∴最小的数为11.
故答案为:11.
【变式3】第十四届国际数学教育大会()会徽的主题图案有着丰富的数学元素,展现了我国古代数学的文化魅力,其右下方的“卦”是用我国古代的计数符号写出的八进制数.八进制是以8作为进位基数的数字系统,有共个基本数字,八进制数换算成十进制数是:,表示的举办年份.
(1)把八进制数换算成十进制数是_________;
(2)小聪设计了一个进制数,换算成十进制数是,求的值.
【答案】(1);
(2)的值为.
【分析】本题考查了有理数的运算以及一元二次方程的应用等知识,根据题意列出关于的一元二次方程是解题的关键.
()根据八进制换算成十进制的方法即可作答;
()根据进制换算成十进制的方法可列出关于的一元二次方程,解方程即可求解.
【详解】(1)解:
故答案为:;
(2)解:由题意得,,
整理得:,
解得:,(舍去),
∴的值为.
题型02 用一元二次方程解决与图形有关的问题
【典例1】某小区计划建一个矩形花圃,花圃的一边利用长为米的墙,另三边用总长为59米的篱笆围成.围成的花圃是如图所示的矩形,并在边上留有一扇1米宽的门.
(1)若围成的花圃面积为400平方米,求的长;
(2)能否使得围成的花圃面积为500平方米?请说明你的理由.
【答案】(1)20米
(2)不能,理由见解析
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用、根的判别式等知识点,根据题意正确列出关于x的方程成为解题的关键.
(1)设边的长为x米,则米,然后利用矩形的面积公式列二元一次方程求解,然后再求出验证即可解答;
(2)先根据题意列一元二次方程求解,然后运用根的判别式判定方程根的情况即可解答.
【详解】(1)解:设边的长为x米,则米,
根据题意得:,
解得:或.
当时,,不符合题意;
当时,,符合题意.
答:的长为20米.
(2)解:不能,理由如下:
由题意可得:,
整理得:,
∵,
∴方程不存在实数根.
∴不能使得围成的花圃面积为500平方米.
【变式1】综合与实践
项目主题:
劳动基地扩建方案
项目背景:
学校计划扩建一校园花坛,综合实践活动小组以设计“花园扩建方案”为主题开展了一次项目学习.
信息获取:(如图所示)
信息1:原花坛为矩形;
信息2:扩建后的新花坛仍为矩形的长度不能超过的长度不能超过.
问题解决:
(1)若扩建后花园的面积为,且,求和的长;
(2)当时,扩建后花园的面积可以为吗?请说明理由.
【答案】(1)和的长分别为和;
(2)不能,理由见解析
【分析】此题重点考查矩形的性质、一元二次方程的应用等知识,正确地用代数式表示扩建后的新花坛的长和宽是解题的关键.
(1)设,则扩建后花园的长为,宽为,于是得,求得符合题意的值为5,则,;
(2)设,则,假设扩建后花园的面积为,则,求得,此时,不符合要求,说明扩建后花园的面积不可以为.
【详解】(1)解:设,
根据题意得,
解得,(不符合题意,舍去),
,
,,
,,
和的长分别为和;
(2)解:扩建后花园的面积不可以为,
理由:设,则,
若扩建后花园的面积为,则,
解得,(不符合题意,舍去),
当时,,
,不符合要求,
扩建后花园的面积不可以为.
【变式2】在一块长,宽的矩形荒地上,要建造一个花园,要求花园面积是荒地面积的一半,下面分别是小华与小芳的设计方案.
(1)同学们都认为小华的方案是正确的,但对小芳方案是否符合条件有不同意见,你认为小芳的方案符合条件吗?若不符合,请用方程的方法说明理由.
(2)你还有其他的设计方案吗?请在如图所示中画出你所设计的草图,并写出你的设计方案.
【答案】(1)小芳的方案不符合条件,见解析;
(2)见解析
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,抓住等量关系花园的面积等于荒地面积的一半是解决问题的关键.
(1)利用等量关系花园的长花园的宽荒地面积的一半得到路的宽度,跟小芳所给的道路比较即可;
(2)利用同底等高的三角形的面积等于矩形的面积的一半,可得另一方案;保证阴影部分的面积等于荒地面积的一半即可.
【详解】(1)解:不符合.
设小路宽度均为,
根据题意得:
解这个方程得:,.
但不符合题意,应舍去,
∴小芳的方案不符合条件;
(2)解:答案不唯一.
例如:
左边的图形,取上边长得中点作为三角形的顶点,下边的长的两个端点为三角形的另外两个顶点,此三角形的面积等于矩形面积的一半;
右图横竖两条小路,且小路在每一处的宽都相同,其小路的宽为4米时,除去小路剩下的面积为矩形面积的一半.
【变式3】现有一些矩形硬纸板,每一块纸板长和宽分别为,.(纸板的厚度忽略不计)
(1)每个矩形硬纸板的四个角分别去掉2个同样大小的长方形和2个同样大小的正方形后,可以折叠成一个有盖的长方体盒子(如图),已知该长方体盒子的底面积是,求出该盒子的高;
(2)工厂将这些硬纸板全部做成有盖盒子出售.已知每块矩形纸板的成本为12元,若有盖盒子的售价为24元/个,则每天可售出18个.在销售过程中发现,有盖盒子价格每降低1元,平均每天可多售出2个,要使每天获利208元,则每个有盖盒子应降价多少元?
【答案】(1)该长方体盒子的高为
(2)每个有盖盒子应降价4元
【分析】本题考查的是一元二次方程的应用,正确读懂题意,列出方程是解题的关键.
(1)设该长方体盒子的高为,根据长方体盒子的底面积是,结合图形得:,求解即可;
(2)设每个有盖盒子应降价元,则每个有盖盒子售价为元,根据题意列出一元二次方程求解即可.
【详解】(1)解:设该长方体盒子的高为,
由题意得:,整理得:,
解得:,(不合题意,舍去),
答:该长方体盒子的高为;
(2)解:设每个有盖盒子应降价元,则每个有盖盒子售价为元,
由题意得:,整理得:,
解得:,(不合题意,舍去),
答:每个有盖盒子应降价4元.
题型03 用一元二次方程解决动态几何问题
【典例1】如图所示,在四边形中,,,,点P从A向点D以的速度运动,到点D即停止.点Q从点C向点B以的速度运动,到点B即停止,直线将四边形截得两个四边形,分别为四边形和四边形,
(1)则当P,Q两点同时出发,几秒后所截得两个四边形中,其中一个四边形为平行四边形?
(2)若,当时,直接写出经过______秒后,.
【答案】(1)8或10
(2)8或12
【分析】本题主要考查了平行四边形的判定,一元二次方程的应用,勾股定理,矩形的性质和判定,
对于(1),设运动时间为t秒,表示出,即可得再根据两种情况得出方程,求出解即可;
对于(2),根据题意作出图形,再根据勾股定理求出,并表示出,然后结合得出方程,求出解即可.
【详解】(1)解:设运动时间为t秒,可知,则
当时,四边形是平行四边形,即,
解得;
当时,四边形是平行四边形,即,
解得.
所以当时间为8秒或10秒时,其中一个四边形是平行四边形;
(2)解:如图所示,过点D作,交于点E,
根据题意可知四边形是矩形,
∴,
∴.
在中,,
解得.
如图所示四边形是等腰梯形或平行四边形,即,此时,
即,
解得或,
所以当或时,.
故答案为:8或12.
【变式1】如图,在中,,,,动点P从点A开始沿着边向点B以的速度移动(不与点B重合),动点Q从点B开始沿着边向点C以的速度移动(小与点C重合).若P、Q两点同时移动;
(1)当移动几秒时,的面积为.
(2)设四边形的面积为,当移动几秒时,四边形的面积为?请说明理由.
【答案】(1)当移动2秒或4秒时,的面积为;
(2)当移动3秒时,四边形的面积为,理由见解析.
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,三角形的面积.
(1)求运动时间为t秒时、的长度,根据三角形的面积公式列一元二次方程计算即可;
(2)令的面积减去的面积等于108即可得出关于t的一元二次方程,求解即可.
【详解】(1)解:运动时间为t秒时(),,,
∴,
解得:,.
答:当移动2秒或4秒时,的面积为;
(2)解: ,
解得:.
答:当移动3秒时,四边形的面积为.
【变式2】如图,在正方形中,,点P从点B 出发沿以的速度向点C运动,同时点Q从点C 出发,以的速度沿向点D运动,当点P到达终点后,P,Q两点同时停止运动.设点P运动的时间为t s.
(1)问当t为多少时,?
(2)连接,是否存在时间t,使得?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)t的值为1
(2)存在,t的值为2
【分析】本题考查了勾股定理,一元二次方程,正方形的性质,三角形的面积,掌握以上知识点是解本题的关键.
(1)根据题意得,,根据勾股定理可得,整理得,解出方程即可.
(2)根据正方形的性质,可得,,再利用三角形面积得出,代入数值列出方程求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得,,
,
.
,即,
,
,
.
当时,,舍去,
的值为1.
(2)存在.
理由:四边形是正方形,
,,
,
,
即,
,解得.
当t的值为2时,.
【变式3】如图,在四边形中,,点P从点A出发,以的速度向点D运动;点Q从点C同时出发,以的速度向点B运动,规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为秒.
(1)当 时,平分四边形的面积.
(2)当与四边形的某一边平行时,求的值.
(3)连接,是否存在为等腰三角形?若存在请求出值,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)或.
(3)存在为等腰三角形,值为或或.
【分析】(1)根据题意可得,,解方程即可求出答案;
(2)分和两种情况,根据平行四边形的判定和性质进行列方程解答即可;
(3)连接,作于点E,,,分三种情况分别列方程,解方程进行解答即可.
【详解】(1)解:由题意可得,,
∵
∴四边形是直角梯形,
由题意可得,,
解得,
故答案为:
(2)当时,
∵
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
则,
解得,
当时,
∵
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
则,
解得,
综上可知,当与四边形的某一边平行时,求的值为或.
(3)如图,连接,作于点E,则
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,,
当时,,解得(不合题意的值的解已舍去)
当时, ,解得(不合题意的值的解已舍去)
当时,,解得(不合题意的值的解已舍去)
综上可知,值为或或.
【点睛】此题考查了矩形的判定和性质、平行四边形的判定和性质、勾股定理、解一元二次方程等知识,分情况讨论是解题的关键.
题型04 用一元二次方程解决传播问题
【典例1】近年手机微信上的垃圾短信泛滥成灾,严重影响了人们的生活,最近小王收到一条垃圾短信,此短信要求接到短信的人必须转发给若干人,如果收到此短信的人都按要求转发,从小王开始计算,转发两轮后共有人有此短信.
(1)请求出这个短信要求收到短信的人必须转发给多少人?
(2)如果收到短信的人都按要求转发,从小王开始计算,三轮后会有多少人有此短信?
【答案】(1)人
(2)人
【分析】本题主要考查了一元二次方程的实际应用,有理数混合计算的实际应用:
(1)设这个短信要求收到短信的人必须转发给x人,则第一轮小王会发给x人,第一轮被转发的x人每个人又要转发x人,据此列出方程求解即可;
(2)根据(1)所求列式求解即可.
【详解】(1)设这个短信要求收到短信的人必须转发给x人,
依题意得:
解得或(舍去),
答:这个短信要求收到短信的人必须转发给人;
(2)第三轮短信转发后,收到此短信的人数共有:(人).
答:从小王开始计算,三轮后会有人有此短信.
【变式1】某校“生物研学”活动小组在一次野外研学实践时,发现某种植物的主干长出若干数目的支干,每个支干又长出同样数目的小分支.若该植物的一个主干及其上面的支干和小分支的总数是57,求这种植物每个支干长出的小分支个数.
【答案】这种植物每个支干长出的小分支个数是7.
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.设这种植物每个支干长出的小分支个数是,根据主干、支干和小分支的总数是57,即可得出关于的一元二次方程,解之取其正值即可得出答案.
【详解】解:设这种植物每个支干长出的小分支个数是,
根据题意,可得,
整理得,
解得,(不合题意,舍去),
答:这种植物每个支干长出的小分支个数是7.
【变式2】某地区流感病毒暴发,在政府积极有效地控制下形势逐步趋于平稳,病毒感染者得到有效的治疗.假定在病毒传播过程中,每轮平均1人会传染x人.若1人患病,则经过两轮传染就共有81人患病.
(1)每轮平均1人会传染多少人?
(2)若病毒得不到有效控制,三轮传染后,患病的人数会不会超过700?
【答案】(1)每轮平均1人会传染8人
(2)三轮传染后,患病的人数会超过700
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,解题的关键是:(1)找准等量关系,正确列出一元二次方程;(2)根据数量关系,列式计算.
(1)设每轮传染中平均一个人传染x个人,根据经过两轮传染后共有81人患了这种传染病即可得出关于x的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论;
(2)根据经过三轮传染后患病的人数=经过两轮传染后患病的人数+经过两轮传染后患病的人数×8,即可求出结论.
【详解】(1)解:由题意,得,解得(不合题意,舍去).
故每轮平均1人会传染8人.
(2)解:三轮传染后的人数为.
,
∴三轮传染后,患病的人数会超过700.
【变式3】鸡瘟是一种传播速度很强的传染病,一轮传染为一天时间,红发养鸡场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.
(1)求每轮传染中平均每只病鸡传染了多少只健康鸡?
(2)如果不及时控制,三轮传染后,患病的鸡共有多少只?
【答案】(1)12只
(2)2197只
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用,解题的关键是找出题目中的等量关系式.
(1)平均每只病鸡传染了x只健康鸡,则第一天有x只鸡被传染,第二天有只鸡被传染,所以经过两天的传染后感染患病的鸡共有:只,根据经过两天的传染后使鸡场感染患病的鸡169,为等量关系列出方程求出符合题意的值即可;
(2)根据经过三轮传染后患病的鸡=经过两轮传染后患病的鸡数+经过两轮传染后患病的鸡数,即可求出结论.
【详解】(1)解:设每只病鸡传染了x只健康鸡,由题意得:
,
解,得,,(不符合题意舍去),
答:每只病鸡传染健康鸡12只;
(2)解:,
答:三轮传染后,患病的鸡共有2197只.
题型05 用一元二次方程解决增长率问题
【典例1】某电冰箱生产企业原生产一台电冰箱的能耗为,为了响应国家关于生产总值能源消耗降低的号召,该企业自2022年开始进行技术改革,到2024年,该企业生产一台电冰箱的能耗降低到.
(1)求该企业从2022年到2024年生产一台电冰箱能耗的年平均降低率;
(2)若2025年该企业生产一台电冰箱能耗的平均降低率与前两年相同,请计算2025年该企业生产一台电冰箱的能耗是多少?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了一元二次方程的应用;
(1)设该企业从2022年到2024年生产一台电冰箱能耗的年平均降低率为x,根据题意列一元二次方程求解即可;
(2)根据2024年能耗及(1)中求出的平均降低率,即可求解.
【详解】(1)解:设该企业从2022年到2024年生产一台电冰箱能耗的年平均降低率为x,
,
解得,(不合题意,舍去),
答:该企业从2022年到2024年生产一台电冰箱能耗的年平均降低率为;
(2)解:
答:2025年该企业生产一台电冰箱的能耗是.
【变式1】习近平总书记说:“读书可以让人保持思想活力,让人得到智慧启发,让人滋养浩然之气”.实验中学为了给学生更加良好的阅读体验,决定加大图书购置经费的投入.前年投入图书购置经费2万元,今年投入图书购置经费2.42万元.求该校这两年投入图书购置经费的年平均增长率.
【答案】该校这两年投入图书购置经费的平均增长率为
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,设该校这两年投入图书购置经费的平均增长率为x,利用该校今年投入图书购置经费该校前年投入图书购置经费(该校这两年投入图书购置经费的平均增长率),可列出关于x的一元二次方程,解之取其符合题意的值,即可得出结论.
【详解】解:设该校这两年投入图书购置经费的平均增长率为x,
根据题意得:,
解得:,(不符合题意,舍去).
答:该校这两年投入图书购置经费的平均增长率为.
【变式2】某海岛位于北纬 ,全年气候温暖湿润,光照充足,非常适合种植柑橘. 年某合作社种植“红美人”柑橘平均亩产量为,为了提高“红美人”柑橘产量,引进先进的种植技术,到 年平均亩产量达到.
(1)若 年到年种植“红美人”柑橘平均亩产量的年增长率相同,求种植“红美人”柑橘平均亩产量的年增长率.
(2) 年该合作社计划种植“红美人”柑橘面积亩,每亩种植成本为万元,为了扩大产量,决定增加“红美人”柑橘种植面积.经调查发现,若种植面积每增加一亩,每亩的种植成本将减少万元,求该合作社应增加种植面积多少亩才保持种植总成本不变.
【答案】(1)“红美人”平均亩产量的年增长率为
(2)年该合作社应增加种植面积亩
【分析】本题考查一元二次方程的实际应用,如增长率问题等,解题中需掌握不同类型应用题的对应方法.
(1)增长率问题,可根据(其中为基数,为最终值,为增长率,为年份间隔),即可求解;
(2)设增加种植面积亩,根据两种成本相同列方程即可.
【详解】(1)解:设种植“红美人”柑橘平均亩产量的年增长率为,可得:
,
解得,(舍去)
答:种植“红美人”平均亩产量的年增长率为;
(2)解:设2025年该合作社应增加种植面积m亩,可得:
,
解得,(舍去),,
答:2025年该合作社应增加种植面积20亩.
【变式3】习近平总书记说:“读书可以让人保持思想活力,让人得到智慧启发,让人滋养浩然正气”.湘江新区积极响应,着力打造的“十分钟阅读圈”,让近万持证读者在新区步行十五分钟内必遇书香.据统计,某智慧图书馆第一个周进馆人次,进馆人次逐周增加,到第三个周末累计进馆人次,若进馆人次的周平均增长率相同.
(1)求进馆人次的周平均增长率;
(2)因条件限制,该智慧图书馆每周接纳能力不超过人次,在进馆人次的每周平均增长率不变的条件下,校图书馆能否接纳第四周的进馆人次,并说明理由.
【答案】(1)进馆人次的周平均增长率为;
(2)校图书馆能接纳第四周的进馆人次,理由见解析.
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,有理数乘方运算,读懂题意,找出等量关系,列出方程是解题的关键.
()设进馆人次的周平均增长率为,然后根据题意列方程,再解方程并检验即可;
()根据()所计算出的月平均增长率,计算出第四个月的进馆人次,再与比较大小即可.
【详解】(1)解:设进馆人次的周平均增长率为,
根据题意得,,
解得:,(不符合题意,舍去)
答:进馆人次的周平均增长率为;
(2)解:校图书馆能接纳第四周的进馆人次,理由,
∵进馆人次的周平均增长率为,
∴第四周的进馆人次为,
∴校图书馆能接纳第四周的进馆人次.
题型06 用一元二次方程解决营销问题
【典例1】某公司2月份销售新上市的产品25套,由于该产品的经济适用性,销售量快速上升,4月份该公司销售产品达到36套.
(1)求该公司这两个月销售产品的月均增长率;
(2)若销售产品每套盈利2万元,则平均每月可售30套,为了尽快减少库存,该公司决定采用适当的降价措施.调查发现,如果产品每套每降价0.1万元,那么公司平均每月可多售出4套.若该公司想在5月份获利70万元,则每套产品应降价多少万元?
【答案】(1)
(2)1万元
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
(1)设该公司这两个月销售A产品的月均增长率,根据2月份及4月份该公司产品的销售量,即可得出关于的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论;
(2)设每套A产品应降价万元,则平均每月可售出套,根据总利润,可得出关于的一元二次方程,解之取其较大值即可得出结论.
【详解】(1)设该公司这两个月销售A产品的月均增长率,依题意得:
,
解得:(舍去),,
该公司这两个月销售A产品的月均增长率 .
(2)设每套A产品应降价万元,依题意得:
,
整理得,
解得:,,
为了尽快减少库存,取,
答:每套A产品应降价万元.
【变式1】银川市公安交警部门提醒市民:“出门戴头盔,放心平安归”.某商店统计了某品牌头盔的销售量,四月份售出75个,六月份售出108个,且从四月份到六月份的月增长率相同.
(1)求该品牌头盔销售量的月增长率;
(2)经市场调研发现,该品牌头盔如果每个盈利10元,月销售量为500个,若在此基础上售价每上涨1元,则月销售量将减少20个,现在既要使月销售利润达到6000元,又要尽可能让顾客得到实惠,那么该品牌头盔每个应涨价多少元?
【答案】(1)
(2)5元
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
(1)设该品牌头盔销售量的月增长率为x,根据该品牌头盔4月份及6月份的月销售量,得出关于x的一元二次方程,解之取其正值即可;
(2)设头盔每个涨价m元,根据“月销售利润达到6000元”,得出关于m的一元二次方程求解,根据“尽可能让顾客得到实惠”取舍即可.
【详解】(1)解:设该品牌头盔销售量的月增长率为x,
由题意得,
解得,(舍),
该品牌头盔销售量的月增长率为;
(2)解:设头盔每个涨价m元,
由题意得,
整理得,
解得,,
要尽可能让顾客得到实惠,
该品牌头盔每个应涨价5元.
【变式2】今年11月份,某商场购进了一批T侐和衬衣,商家用16000元购买T侐,12000元购买衬衣,每件T恤和每件衬衣进价之和为100元,且购进T恤的数量是衬衣的2倍.
(1)求商场购买T恤和衬衣的进货单价;
(2)商场在销售过程中发现,当T恤的销售单价为每件80元,衬衣的销售单价为每件120元时,平均每天可卖出50件T恤,30件衬衣,据统计,衬衣的销售单价每降低5元,平均每天可以多卖出5件.为减少库存,商家在保证T恤的售价和销量不变且不考虑其他因素的情况下,想使T恤和衬衣平均每天的总获利为4000元,则每件衬衣的售价为多少元?
【答案】(1)每件T恤的进货单价为60元,每件衬衣的进货单价为40元
(2)衬衣的销售单价为100元
【分析】本题考查分式方程的实际应用、一元二次方程的实际应用,
(1)设每件T恤的进货单价为x元,则每件衬衣的进货单价为元,根据题意列分式方程求解即可;
(2)设衬衣的销售单价为a元,根据题意列一元二次方程求解即可.
【详解】(1)解:设每件T恤的进货单价为x元,则每件衬衣的进货单价为元,
由题意得,,
解得,
经检验,符合题意,是原方程的解,
元,
答:每件T恤的进货单价为40元,每件衬衣的进货单价为60元;
(2)解:设衬衣的销售单价为a元,
由题意得,,
解得,(舍),
答:衬衣的销售单价为100元.
【变式3】某商场在去年年底以每台2500元的进价购进一批某品牌洗衣机,今年1月份以每台2900元的售价销售,1月份销售量为200台,二、三月份该品牌洗衣机销量持续走高,在售价不变的情况下,三月份的销售量达到了288台.
(1)求二、三月份该品牌洗衣机销售量的月平均增长率;
(2)从四月份起商场要进行内部的装修,现对已有的库存进行降价处理,经调查发现,当该品牌洗衣机售价为2900元时,平均每天售出8台;而当售价每降低50元时,平均每天就能多售出4台.商场要想使这种洗衣机的销售利润平均每天达到5000元,每台洗衣机的售价应为多少元?
【答案】(1)
(2)2750元
【分析】本题考查了一元二次方程的应用.
(1)设二、三月份该品牌洗衣机销售量的月平均增长率为,根据1月份销售量为200台,二、三月份该品牌洗衣机销量持续走高,三月份的销售量达到了288台,列出一元二次方程,解之取符合题意的值即可;
(2)设每台洗衣机的售价降低y元,则每台洗衣机的售价应为元,根据以每台2500元的进价购进一批某品牌洗衣机,当该品牌洗衣机售价为2900元时,平均每天售出8台;而当售价每降低50元时,平均每天就能多售出4台,商场要想使这种洗衣机的销售利润平均每天达到5000元,列出一元二次方程,解方程即可.
【详解】(1)解:设二、三月份该品牌洗衣机销售量的月平均增长率为,
由题意,得,
解得,(舍),
答:二、三月份该品牌洗衣机销售量的月平均增长率为;
(2)解:设每台电器降了元,由题意,
得,
整理得,,
解得,,
,
答:每台电器的售价应为2750元.
一、单选题
1.电影《哪吒2》于2025年春节档上映,票房一路冲高.某影城也因为绝佳观影体验走红,《哪吒2》首日票房达到4.5亿元,第三天的票房达到6.48亿元,若在此期间内每天票房按相同的增长率增长,设票房收入的增长率为,则方程可列为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
设票房收入的增长率为,根据“首日票房达到4.5亿元,第三天的票房达到6.48亿元”列出关于x的一元二次方程,此题得解.
【详解】解:设票房收入的增长率为,列方程为,
故选:A.
2.一个两位数,个位数字比十位数字大3,个位数字的平方刚好等于这个两位数,则这个两位数是( )
A.不存在 B.25 C.36 D.25或36
【答案】D
【分析】本题考查一元二次方程的应用,正确理解关键描述语,找到等量关系准确地列出方程是解决问题的关键.
设十位数字为a,则个位数字,根据个位数字的平方等于该数,建立方程并求解,验证符合条件的解.
【详解】解:设十位数字为a,则个位数字.两位数的值为,根据题意,得:
解得:,.
当时,个位数字为,两位数为25,
当时,个位数字为,两位数为36.
综上,这个两位数是25或36,
故选:D.
3.某校为更好地开展“阳光体育”活动,决定组织开展八年级班际篮球赛,各班组队,赛制为单循环形式(每两队之间都赛一场),计划共需安排21场比赛.则该校八年级共有班级( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
【答案】B
【分析】本题考查单循环比赛场次的计算,根据题意建立方程求解班级数,即可解答.
【详解】解:设该校八年级共有个班级.单循环赛制下,每两个班级比赛一场,总场次为组合数.根据题意,总场次为21场,列方程:
两边同乘2,整理得:
解此二次方程,判别式,根为:
取正根得.
验证:当时,总场次为,符合条件.
因此,该校八年级共有7个班级.
故选B.
4.我国三国时期的数学家赵爽(公元2~3世纪)研究过某类一元二次方程的正数解的几何解法.以方程,即为例说明,他在其所著的《勾股圆方图注》中记载的方法是:构造如图所示的大正方形,它的面积可表示为,同时也可以表示为四个矩形的面积加上中间小正方形的面积,即,因此有,可得方程的正数解为.小明用此方法解关于的方程时,构造出类似的图形,如果大正方形的面积为41,小正方形的面积为9,则的值分别为( )
A.2,8 B.3,8 C.2,9 D.3,9
【答案】B
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,理解一元二次方程的正数解的几何解法是解题的关键.
画出方程的拼图过程,由面积之间的关系得,,即可求解.
【详解】解:如图,
由题意得:,,
∴,
解得:,负值舍去,.
故选:B.
二、填空题
5.为了喜迎周年庆,物美超市筹备了精彩的文艺演出,筹办组在一块边长为的正方形空地上搭建舞台,并设计了如图所示的方案,其中阴影部分为舞台.舞台区域的宽均为,中间空白部分的面积为,则该正方形空地的边长为 米.
【答案】15
【分析】本题考查一元二次方程的应用.若设正方形空地的边长为x米,则中间空白的长为米,宽为米,根据长方形面积公式即可列出方程.
【详解】解:根据题意,得.
整理,得.
解得(舍去),.
所以,该正方形空地的边长为15米,
故答案为:15.
6.如图,在2025年4月的日历表上用一个方框圈出4个数(如图所示),若圈出的四个数中,最小数与最大数的乘积为,则这个最小数为 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,设这个最小数为,由日历的特点可知,最大数为,据此即可求解;
【详解】解:设这个最小数为,由日历的特点可知,最大数为,
∴,
解得:(舍去),
故答案为:
7.暑假期间,某商场购进一批价格为元的文化衫,根据市场预测,每件文化衫售价为元时,每周可售出件,售价每上涨元,销售量将减少件,为了维护消费者的利益,物件部门规定,该文化衫的售价不能超过进价的倍.该商场为了确保这批文化衫每周的销售利润为元,每件文化衫应定价 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,设每件文化衫的定价为x元时,根据总利润每件利润销售数量,即可得出关于x的一元二次方程,解之即可得出x的值,再结合售价不能超过进价的倍即可确定x的值,此题得解.
【详解】解:设每件文化衫应定价为元,
,
解得:,,
∵该文化衫的售价不能超过进价的倍,
∴,
∴每件文化衫应定价为元,
故答案为:.
8.如图所示,有一块三角形余料,它的边长,高.要用它加工一个矩形零件(其中点Q,M在边上,点P,N分别在,边上).若矩形的面积为,则其长和宽分别为 .
【答案】和
【分析】本题考查了等面积法,解一元二次方程.
设,则,根据等面积法计算即可.
【详解】解:设,
∵矩形的面积为,
∴,
∴,,
∵
∴
整理得:,
解得:,,
故答案为:和.
三、解答题
9.交警部门提醒市民,骑电动车出行必须严格遵守“一盔一带”的规定.某头盔经销商统计了某品牌头盔2月份到4月份的销量,该品牌头盔2月份销售50个,4月份销售72个,2月份到4月份销售量的月增长率相同.求该品牌头盔销售量的月增长率.
【答案】设该品牌头盔销售量的月增长率为20%
【分析】本题考查了一元二次方程的应用.设该品牌头盔销售量的月增长率为,利用该品牌头盔4月份的销售量该品牌头盔2月份的销售量该品牌头盔销售量的月增长率),可列出关于的一元二次方程,解之取其符合题意的值,即可得出结论.
【详解】解:设该品牌头盔销售量的月增长率为,
依题意,得:,
解得:,(不合题意,舍去).
答:该品牌头盔销售量的月增长率为.
10.某商场服装部销售一种羊毛衫,平均每天可售出40件,每件盈利60元.为了扩大销售,减少库存,商场决定降价销售,经调查,每件每降价1元时,平均每天可多卖出2件.若商场要求该服装部销售这种羊毛衫每天盈利3000元,每件羊毛衫应降价多少元?
【答案】每件羊毛衫应降价30元
【分析】本题主要考查一元二次方程的应用,审清题意、找出等量关系、列出方程是解题的关键.
本题的关键语“每件降价1元时,平均每天可多卖出2件”,设每件应降价x元,用x来表示出商场所要求的每件盈利的数额量,然后根据盈利3000元列出方程求解即可.
【详解】解:设每件应降价x元,则每天多卖出,
由题意可列方程为,
解得,,
因为要减少库存,所以应降价30元.
答:每件羊毛衫应降价30元.
11.在手工活动课上,轩轩同学为了制作一个底面积是的有盖的长方体纸盒,他把一张长,宽的矩形纸张,将其两边剪去两个全等的矩形(如图①),剩余部分(阴影部分)经过折叠后得到一个长方体纸盒(如图②).求长方体纸盒的长、宽、高各是多少?
【答案】长为,宽为,高为
【分析】通过设长方体纸盒的高为未知数,根据矩形纸张的尺寸表示出长方体纸盒底面的长和宽,再结合底面积列出方程求解.本题主要考查一元二次方程的实际应用(长方体的折叠问题 ),熟练掌握根据图形折叠关系表示出长方体的长、宽、高,以及利用面积公式列出方程求解是解题的关键.
【详解】设长方体纸盒高为,则长为,宽为,
依题意得:,
解得:,(舍去)
答:长方体纸盒高为,则长为,宽为.
12.杭州亚运会的三个吉祥物“琮琮”“宸宸”“莲莲”组合名为“江南忆”,出自唐朝诗人白居易的名句“江南忆,最忆是杭州”,它融合了杭州的历史人文、自然生态和创新基因.吉祥物一开售,就深受大家的喜爱.某商店以每件35元的价格购进某款亚运会吉祥物,以每件58的价格出售.经统计,4月份的销售量为256件,6月份的销售量为400件.
(1)求该款吉祥物4月份到6月份销售量的月平均增长率;
(2)经市场预测,7月份的销售量将与6月份持平,现商场为了减少库存,采用降价促销方式,调查发现,该吉祥物每降价1元,月销售量就会增加20件.当该吉祥物售价为多少元时,月销售利润达8400元?
【答案】(1)该款吉祥物4月份到6月份销售量的月平均增长率为
(2)该款吉祥物售价为50元时,月销售利润达8400元
【分析】本题考查了一元二次方程的应用.
(1)设该款吉祥物4月份到6月份销售量的月平均增长率为m,根据4月份的销售量为256件,6月份的销售量为400件.列出一元二次方程,解之取其正值即可;
(2)设该吉祥物售价为y元,则每件的销售利润为元,月销售量为件,根据月销售利润达8400元,列出一元二次方程,解之取满足题意的值即可.
【详解】(1)解:设该款吉祥物4月份到6月份销售量的月平均增长率为m,则6月份的销售量为,
根据题意得:,
解得:,(不符合题意,舍去),
答:该款吉祥物4月份到6月份销售量的月平均增长率为;
(2)解:设该吉祥物售价为y元,则每件的销售利润为元,月销售量为(件),
根据题意得:,
整理得:,
解得:,(不符合题意,舍去),
答:该款吉祥物售价为50元时,月销售利润达8400元.
13.小明打算团购一批哪吒和敖丙的手办收藏,询价后得知,哪吒手办的单价是敖丙手办单价的1.3倍,经统计,计划购买哪吒手办的数量比敖丙手办的数量多14个,购买哪吒手办共需2210元,敖丙手办共需1000元.
(1)求哪吒手办和敖丙手办的单价分别是多少元?
(2)计划购买敖丙手办_____个,哪吒手办_____个;
(3)经由小明的争取,商家同意哪吒手办的单价降低元,敖丙手办的单价降低元,结果购买哪吒手办的数量比原计划增加了个,则买敖丙手办的数量比原计划增加了2个,最终总费用比原计划多了100元,求的值.
【答案】(1)哪吒手办的单价为65元,敖丙手办的单价为50元
(2)20,34
(3)的值为1
【分析】本题考查了分式方程的应用,一元二次方程的应用,根据题意列出方程是解题的关键.
(1)设敖丙手办的单价为元,则哪吒手办的单价为元,根据题意列出分式方程,解方程,即可求解;
(2)根据题意可得计划购买敖丙手办个,哪吒手办个;
(3)由(1)得出计划购买敖丙手办20个,哪吒手办34个,根据题意列出关于m的一元二次方程,解方程,即可求解.
【详解】(1)解:设敖丙手办的单价为元,则哪吒手办的单价为元,
根据题意得,
解得:
经检验是原方程的解,且符合题意,
(元)
答:哪吒手办的单价为65元,敖丙手办的单价为50元;
(2)解:由(1)可得计划购买敖丙手办个,哪吒手办个
(3)据题意得,
解得:(舍去)
答:的值为1
14.阅读材料,解决下列问题:
如图是一个三角点阵,从上向下数有无数多行,其中第一行有1个点,第二行有2个点,…,第行有个点,….
(1)探索:三角点阵中前6行的点数之和为______,前9行的点数之和为______;
(2)总结:前行的点数之和为______(用含的式子表示,为正整数);
(3)运用:某商场举办促销活动,计划用气球装饰中庭,其中一种装饰方案需要悬挂650个气球.按照第一串挂2个,第二串挂4个,第三串挂6个,…,第串挂2n个的规律排列,求这种装饰方案一共需要悬挂多少串气球?
【答案】(1)21;45
(2)
(3)要悬挂25串气球
【分析】本题考查了有理数的图形类规律,解一元二次方程的应用.
(1)直接把前面6行、9行点分别相加即可求解;
(2)把前n行点数相加即可;
(3)根据题意列出方程,利用(2)的结论解一元二次方程即可求解.
【详解】(1)解:前6行点数和为:;
前9行点数和为:;
故答案为:21;45;
(2)解:前n行点数和为:;
故答案为:;
(3)解:由题意得:,
即
∴,
整理得:,
解得:(舍去),
答:这种装饰方案一共需要悬挂25串气球.
15.综合与实践:洗衣粉售价方案设计,某厂家生产的一种洗衣粉采用A、B两种包装,当前销售的相关信息如下表:该厂家经市场调研发现适当提升包装洗衣粉售价可以增加每日利润,已知售价每提升1元会少卖2袋.一段时间后,由于产能下降,厂家决定每日定额生产150千克的洗衣粉(当日全部售出).另外厂家下调了包装洗衣粉的售价,已知其售价每降低1元会多卖2袋.根据以上信息解决问题:设包装洗衣粉每袋售价提高元().
包装规格
含量(千克/袋)
2
1
成本(元/袋)
10
5
售价(元/袋)
25
17
日销量(袋)
60
40
(1)问该厂家每日销售包装洗衣粉的利润能否达到1000元?若能,请求出包装洗衣粉的售价;若不能,请说明理由.
(2)当厂家每日定额产销150千克洗衣粉时,设包装洗衣粉每袋售价降低元().
①求关于的函数关系.
②请通过计算判断厂家销售两种包装洗衣粉的日总利润能否达到1450元?
【答案】(1)能,包装洗衣粉的售价为30或35元
(2)①,②达不到1450元,见解析
【分析】本题主要考查一元二次方程,一次函数的运用,理解数量关系正确列式求解是关键.
(1)由题意设包装洗衣粉每袋售价提高元(),则每袋的利润为(元),日销售量为袋,由此列方程求解即可;
(2)①厂家每日定额产销150千克洗衣粉,包装洗衣粉提价元后的日销售量为袋,每袋量2千克,包装洗衣粉日销量为袋,降低元后的销量为,每袋含量为1千克,由此列式求解即可;
②包装洗衣粉提价后的利润为(元),包装洗衣粉降低元后的利润为(元),由此列式求解即可.
【详解】(1)解:能,理由如下,
由题意设包装洗衣粉每袋售价提高元(),则每袋的利润为(元),日销售量为袋,
∴,
解,得,
∴(元)或(元),
包装洗衣粉的售价为30或35元;
(2)解:①厂家每日定额产销150千克洗衣粉,包装洗衣粉提价元后的日销售量为袋,每袋量2千克,包装洗衣粉日销量为袋,降低元后的销量为,每袋含量为1千克,
∴,
化简,得;
②包装洗衣粉提价后的利润为(元),包装洗衣粉降低元后的利润为(元),
∴日总利润为
,
∴,
此时,
∴达不到1450元.
16.如图,在中,,动点从点出发,以每秒1个单位的速度向终点运动,同时点从点出发,沿折线向终点运动,在上的速度为每秒1个单位,在上的速度变为每秒个单位,当点与点不重合时,以为边构造平行四边形,设点的运动时间为秒.
(1)点在上时_______(用含的代数式表示)
(2)当点落在的边上时,求的值.
(3)当被的边分成面积为的两部分时,求的值.
(4)连结,当与的边平行时,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)或
(3)或
(4)当与的边平行时,或或或
【分析】(1)根据含30度角的直角三角形的性质,勾股定理求得,根据题意表示出,即可求解;
(2)分当落在上时,当在上时,得出四边形是矩形,进而根据勾股定理建立方程,解方程,即可求解;
(3)同(2)分两种情况讨论,根据题意得出或;或,建立方程解方程,即可求解;
(4)根据题意,分四种情况讨论,找到等量关系,建立方程,即可求解.
【详解】(1)解:∵在中,
∴
∴
∵在上的速度为每秒1个单位,
∴重合时,
∵在上的速度变为每秒个单位,
∴
故答案为:.
(2)解:如图所示,当落在上时,
∵四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形,
∴
∴
∴
∴
∵动点从点出发,以每秒1个单位的速度向终点运动,
∴,则
∴
解得:
如图, 当在上时,
同理可得四边形是矩形,,则
∴
∵
∴
解得:
综上所述,当点落在的边上时,或
(3)解:如图所示,当在上时,设,交于点,此时
在中,,,则
∴
∵,则
∴
∴,
依题意或
∴
解得:或(舍去)
或
解得:(舍去)
如图,当在上时,设,交于点,此时
在中,
∴,
又
∴
∵
∴
∴
依题意或
∴
解得:或(舍去)
或
解得:(舍去)或(舍去)
综上所述,或
(4)解:如图所示,当在上时,设,交于点,交于点,连接,此时
当时,
∴
∴,则
由(3)可得,
∴
∵,则
在中,,则
∴
∴
∴
解得:
如图所示, 时,在上时,此时
延长交于点,
∵,
∴,
∴
∴四边形是矩形
∴
又∵
∴
∴
又∵,
∴
解得:
如图,当时,在上时,此时
延长交于点,
同理可得,即
∵,
∴
解得:
如图,当时,在上时,此时,设交于点,交于点,
∵,
∴
依题意,,
∴,
∴
在中,,
∴
∴
在中,
又∵
∴
解得:
综上所述,当与的边平行时,或或或.
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专题2.6 应用一元二次方程
教学目标
1. 建立方程模型:通过分析实际问题中的数量关系,经历建立一元二次方程模型的过程,深刻体会一元二次方程是刻画现实世界数量关系的有效工具,如在解决面积计算、增长率等问题时能准确建模。
2. 掌握解题步骤:熟练掌握运用方程解决实际问题的一般步骤,包括审题、设未知数、列方程、解方程、检验结果的合理性以及作答,提升分析和解决问题的能力 。
3. 培养应用意识:增强数学应用意识,主动运用一元二次方程知识解决生活和学习中遇到的相关问题,感受数学与生活的紧密联系。
教学重难点
1.重点
(1)解决实际问题:能够熟练运用一元二次方程解决各类实际问题,比如在几何图形面积计算、销售利润、行程等常见问题情境中,准确分析条件,列出方程并求解 。
(2)总结解题步骤:引导学生自主总结运用方程解决实际问题的一般步骤,使其清晰每个步骤的要点和作用,形成解决问题的系统思路,提高解题的规范性和准确性。
2.难点
(1)寻找等量关系:从复杂的实际问题中准确分析出数量关系,找到能列出一元二次方程的等量关系,这需要学生具备较强的阅读理解和逻辑分析能力,也是解决问题的关键和难点。
(2)方程建模与求解:将实际问题转化为一元二次方程的数学模型,并正确求解方程,同时根据实际问题的背景对解进行合理取舍,确保答案符合实际意义 。
知识点01 列一元二次方程解应用题的一般步骤
1.利用方程解决实际问题的关键是寻找等量关系.
2.解决应用题的一般步骤:
审(审题目,分清已知量、未知量、等量关系等);
设(设未知数,有时会用未知数表示相关的量);
列(根据题目中的等量关系,列出方程);
解(解方程,注意分式方程需检验,将所求量表示清晰);
验(检验方程的解能否保证实际问题有意义)
答(写出答案,切忌答非所问).
要点: 列方程解实际问题的三个重要环节:
一是整体地、系统地审题;二是把握问题中的等量关系;三是正确求解方程并检验解的合理性.
知识点02 一元二次方程应用题的主要类型
1.平均变化率问题
列一元二次方程解决增长(降低)率问题时,要理清原来数、后来数、增长率或降低率,以及增长或降低的次数之间的数量关系.如果列出的方程是一元二次方程,那么应在原数的基础上增长或降低两次.
(1)增长率问题:平均增长率公式为 (a为原来数,x为平均增长率,n为增长次数,b为增长后的量.)
(2)降低率问题:平均降低率公式为 (a为原来数,x为平均降低率,n为降低次数,b为降低后的量.)
2.数字问题
(1)任何一个多位数都是由数位和数位上的数组成.数位从右至左依次分别是:个位、十位、百位、千位……,它们数位上的单位从右至左依次分别为:1、10、100、1000、……,数位上的数字只能是0、1、2、……、9之中的数,而最高位上的数不能为0.因此,任何一个多位数,都可用其各数位上的数字与其数位上的单位的积的和来表示,这也就是用多项式的形式表示了一个多位数.如:一个三位数,个位上数为a,十位上数为b,百位上数为c,则这个三位数可表示为:100c+10b+a.
(2)几个连续整数中,相邻两个整数相差1.
如:三个连续整数,设中间一个数为x,则另两个数分别为x-1,x+1.
几个连续偶数(或奇数)中,相邻两个偶数(或奇数)相差2.
如:三个连续偶数(奇数),设中间一个数为x,则另两个数分别为x-2,x+2.
3.利息问题
(1)概念:
本金:顾客存入银行的钱叫本金. 利息:银行付给顾客的酬金叫利息.本息和:本金和利息的和叫本息和.
期数:存入银行的时间叫期数. 利率:每个期数内的利息与本金的比叫利率.
(2)公式:利息=本金×利率×期数 利息税=利息×税率 本金×(1+利率×期数)=本息和
本金×[1+利率×期数×(1-税率)]=本息和(收利息税时)
4.利润(销售)问题
利润(销售)问题中常用的等量关系: 利润=售价-进价(成本) 总利润=每件的利润×总件数
5.形积问题
此类问题属于几何图形的应用问题,解决问题的关键是将不规则图形分割或组合成规则图形,根据图形的面积或体积公式,找出未知量与已知量的内在关系并列出方程.
【即学即练1】
1.如图,用长为的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为)围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃.为了方便出入,在建造篱笆花圃时,在边上用其他材料做了宽为的两扇小门.若花圃的面积恰好为.
(1)求此时花圃边的长;
(2)花圃的面积能达到吗?若能,求出边的长;若不能,请说明理由.
2.某商店销售某种商品,平均每天可售出20件,每件盈利40元,由于疫情滞销该店采取了降价措施,在每件盈利不少于24元的前提下,经过一段时间销售,发现销售单价每降低1元,平均每天可多售出2件.
(1)若该商品经过两次降价后,每件可以获得的利润是元,求这两次降价的平均降价率是多少?
(2)经调查,在每件盈利不少于24元的前提下,经过一段时间销售,发现销售单价每降低1元,平均每天可多售出2件.若该商店每天预期销售利润为1232元,则每件商品应降价多少元?
题型01 用一元二次方程解决数字问题
【典例1】已知两个连续正奇数的积是,设其中较小的正奇数是x,可列方程 .
【变式1】淇淇在计算两个正数和时,误计算成这两个数的积,结果由正确答案8变成了15,则这两个正数中,较大的正数是 .
【变式2】2024年11月22日是二十四节气之一的“小雪”,“小雪”标志着降雪的开始和气温的进一步降低.如图是2024年11月的月历表,在月历表中用方框圈出9个数字,若圈出的9个数字中,最大数与最小数的乘积为297,则最小的数为 .
【变式3】第十四届国际数学教育大会()会徽的主题图案有着丰富的数学元素,展现了我国古代数学的文化魅力,其右下方的“卦”是用我国古代的计数符号写出的八进制数.八进制是以8作为进位基数的数字系统,有共个基本数字,八进制数换算成十进制数是:,表示的举办年份.
(1)把八进制数换算成十进制数是_________;
(2)小聪设计了一个进制数,换算成十进制数是,求的值.
题型02 用一元二次方程解决与图形有关的问题
【典例1】某小区计划建一个矩形花圃,花圃的一边利用长为米的墙,另三边用总长为59米的篱笆围成.围成的花圃是如图所示的矩形,并在边上留有一扇1米宽的门.
(1)若围成的花圃面积为400平方米,求的长;
(2)能否使得围成的花圃面积为500平方米?请说明你的理由.
【变式1】综合与实践
项目主题:
劳动基地扩建方案
项目背景:
学校计划扩建一校园花坛,综合实践活动小组以设计“花园扩建方案”为主题开展了一次项目学习.
信息获取:(如图所示)
信息1:原花坛为矩形;
信息2:扩建后的新花坛仍为矩形的长度不能超过的长度不能超过.
问题解决:
(1)若扩建后花园的面积为,且,求和的长;
(2)当时,扩建后花园的面积可以为吗?请说明理由.
【变式2】在一块长,宽的矩形荒地上,要建造一个花园,要求花园面积是荒地面积的一半,下面分别是小华与小芳的设计方案.
(1)同学们都认为小华的方案是正确的,但对小芳方案是否符合条件有不同意见,你认为小芳的方案符合条件吗?若不符合,请用方程的方法说明理由.
(2)你还有其他的设计方案吗?请在如图所示中画出你所设计的草图,并写出你的设计方案.
【变式3】现有一些矩形硬纸板,每一块纸板长和宽分别为,.(纸板的厚度忽略不计)
(1)每个矩形硬纸板的四个角分别去掉2个同样大小的长方形和2个同样大小的正方形后,可以折叠成一个有盖的长方体盒子(如图),已知该长方体盒子的底面积是,求出该盒子的高;
(2)工厂将这些硬纸板全部做成有盖盒子出售.已知每块矩形纸板的成本为12元,若有盖盒子的售价为24元/个,则每天可售出18个.在销售过程中发现,有盖盒子价格每降低1元,平均每天可多售出2个,要使每天获利208元,则每个有盖盒子应降价多少元?
题型03 用一元二次方程解决动态几何问题
【典例1】如图所示,在四边形中,,,,点P从A向点D以的速度运动,到点D即停止.点Q从点C向点B以的速度运动,到点B即停止,直线将四边形截得两个四边形,分别为四边形和四边形,
(1)则当P,Q两点同时出发,几秒后所截得两个四边形中,其中一个四边形为平行四边形?
(2)若,当时,直接写出经过______秒后,.
【变式1】如图,在中,,,,动点P从点A开始沿着边向点B以的速度移动(不与点B重合),动点Q从点B开始沿着边向点C以的速度移动(小与点C重合).若P、Q两点同时移动;
(1)当移动几秒时,的面积为.
(2)设四边形的面积为,当移动几秒时,四边形的面积为?请说明理由.
【变式2】如图,在正方形中,,点P从点B 出发沿以的速度向点C运动,同时点Q从点C 出发,以的速度沿向点D运动,当点P到达终点后,P,Q两点同时停止运动.设点P运动的时间为t s.
(1)问当t为多少时,?
(2)连接,是否存在时间t,使得?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【变式3】如图,在四边形中,,点P从点A出发,以的速度向点D运动;点Q从点C同时出发,以的速度向点B运动,规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为秒.
(1)当 时,平分四边形的面积.
(2)当与四边形的某一边平行时,求的值.
(3)连接,是否存在为等腰三角形?若存在请求出值,若不存在,说明理由.
题型04 用一元二次方程解决传播问题
【典例1】近年手机微信上的垃圾短信泛滥成灾,严重影响了人们的生活,最近小王收到一条垃圾短信,此短信要求接到短信的人必须转发给若干人,如果收到此短信的人都按要求转发,从小王开始计算,转发两轮后共有人有此短信.
(1)请求出这个短信要求收到短信的人必须转发给多少人?
(2)如果收到短信的人都按要求转发,从小王开始计算,三轮后会有多少人有此短信?
【变式1】某校“生物研学”活动小组在一次野外研学实践时,发现某种植物的主干长出若干数目的支干,每个支干又长出同样数目的小分支.若该植物的一个主干及其上面的支干和小分支的总数是57,求这种植物每个支干长出的小分支个数.
【变式2】某地区流感病毒暴发,在政府积极有效地控制下形势逐步趋于平稳,病毒感染者得到有效的治疗.假定在病毒传播过程中,每轮平均1人会传染x人.若1人患病,则经过两轮传染就共有81人患病.
(1)每轮平均1人会传染多少人?
(2)若病毒得不到有效控制,三轮传染后,患病的人数会不会超过700?
【变式3】鸡瘟是一种传播速度很强的传染病,一轮传染为一天时间,红发养鸡场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.
(1)求每轮传染中平均每只病鸡传染了多少只健康鸡?
(2)如果不及时控制,三轮传染后,患病的鸡共有多少只?
题型05 用一元二次方程解决增长率问题
【典例1】某电冰箱生产企业原生产一台电冰箱的能耗为,为了响应国家关于生产总值能源消耗降低的号召,该企业自2022年开始进行技术改革,到2024年,该企业生产一台电冰箱的能耗降低到.
(1)求该企业从2022年到2024年生产一台电冰箱能耗的年平均降低率;
(2)若2025年该企业生产一台电冰箱能耗的平均降低率与前两年相同,请计算2025年该企业生产一台电冰箱的能耗是多少?
【变式1】习近平总书记说:“读书可以让人保持思想活力,让人得到智慧启发,让人滋养浩然之气”.实验中学为了给学生更加良好的阅读体验,决定加大图书购置经费的投入.前年投入图书购置经费2万元,今年投入图书购置经费2.42万元.求该校这两年投入图书购置经费的年平均增长率.
【变式2】某海岛位于北纬 ,全年气候温暖湿润,光照充足,非常适合种植柑橘. 年某合作社种植“红美人”柑橘平均亩产量为,为了提高“红美人”柑橘产量,引进先进的种植技术,到 年平均亩产量达到.
(1)若 年到年种植“红美人”柑橘平均亩产量的年增长率相同,求种植“红美人”柑橘平均亩产量的年增长率.
(2) 年该合作社计划种植“红美人”柑橘面积亩,每亩种植成本为万元,为了扩大产量,决定增加“红美人”柑橘种植面积.经调查发现,若种植面积每增加一亩,每亩的种植成本将减少万元,求该合作社应增加种植面积多少亩才保持种植总成本不变.
【变式3】习近平总书记说:“读书可以让人保持思想活力,让人得到智慧启发,让人滋养浩然正气”.湘江新区积极响应,着力打造的“十分钟阅读圈”,让近万持证读者在新区步行十五分钟内必遇书香.据统计,某智慧图书馆第一个周进馆人次,进馆人次逐周增加,到第三个周末累计进馆人次,若进馆人次的周平均增长率相同.
(1)求进馆人次的周平均增长率;
(2)因条件限制,该智慧图书馆每周接纳能力不超过人次,在进馆人次的每周平均增长率不变的条件下,校图书馆能否接纳第四周的进馆人次,并说明理由.
题型06 用一元二次方程解决营销问题
【典例1】某公司2月份销售新上市的产品25套,由于该产品的经济适用性,销售量快速上升,4月份该公司销售产品达到36套.
(1)求该公司这两个月销售产品的月均增长率;
(2)若销售产品每套盈利2万元,则平均每月可售30套,为了尽快减少库存,该公司决定采用适当的降价措施.调查发现,如果产品每套每降价0.1万元,那么公司平均每月可多售出4套.若该公司想在5月份获利70万元,则每套产品应降价多少万元?
【变式1】银川市公安交警部门提醒市民:“出门戴头盔,放心平安归”.某商店统计了某品牌头盔的销售量,四月份售出75个,六月份售出108个,且从四月份到六月份的月增长率相同.
(1)求该品牌头盔销售量的月增长率;
(2)经市场调研发现,该品牌头盔如果每个盈利10元,月销售量为500个,若在此基础上售价每上涨1元,则月销售量将减少20个,现在既要使月销售利润达到6000元,又要尽可能让顾客得到实惠,那么该品牌头盔每个应涨价多少元?
【变式2】今年11月份,某商场购进了一批T侐和衬衣,商家用16000元购买T侐,12000元购买衬衣,每件T恤和每件衬衣进价之和为100元,且购进T恤的数量是衬衣的2倍.
(1)求商场购买T恤和衬衣的进货单价;
(2)商场在销售过程中发现,当T恤的销售单价为每件80元,衬衣的销售单价为每件120元时,平均每天可卖出50件T恤,30件衬衣,据统计,衬衣的销售单价每降低5元,平均每天可以多卖出5件.为减少库存,商家在保证T恤的售价和销量不变且不考虑其他因素的情况下,想使T恤和衬衣平均每天的总获利为4000元,则每件衬衣的售价为多少元?
【变式3】某商场在去年年底以每台2500元的进价购进一批某品牌洗衣机,今年1月份以每台2900元的售价销售,1月份销售量为200台,二、三月份该品牌洗衣机销量持续走高,在售价不变的情况下,三月份的销售量达到了288台.
(1)求二、三月份该品牌洗衣机销售量的月平均增长率;
(2)从四月份起商场要进行内部的装修,现对已有的库存进行降价处理,经调查发现,当该品牌洗衣机售价为2900元时,平均每天售出8台;而当售价每降低50元时,平均每天就能多售出4台.商场要想使这种洗衣机的销售利润平均每天达到5000元,每台洗衣机的售价应为多少元?
一、单选题
1.电影《哪吒2》于2025年春节档上映,票房一路冲高.某影城也因为绝佳观影体验走红,《哪吒2》首日票房达到4.5亿元,第三天的票房达到6.48亿元,若在此期间内每天票房按相同的增长率增长,设票房收入的增长率为,则方程可列为( )
A.
B.
C.
D.
2.一个两位数,个位数字比十位数字大3,个位数字的平方刚好等于这个两位数,则这个两位数是( )
A.不存在 B.25 C.36 D.25或36
3.某校为更好地开展“阳光体育”活动,决定组织开展八年级班际篮球赛,各班组队,赛制为单循环形式(每两队之间都赛一场),计划共需安排21场比赛.则该校八年级共有班级( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
4.我国三国时期的数学家赵爽(公元2~3世纪)研究过某类一元二次方程的正数解的几何解法.以方程,即为例说明,他在其所著的《勾股圆方图注》中记载的方法是:构造如图所示的大正方形,它的面积可表示为,同时也可以表示为四个矩形的面积加上中间小正方形的面积,即,因此有,可得方程的正数解为.小明用此方法解关于的方程时,构造出类似的图形,如果大正方形的面积为41,小正方形的面积为9,则的值分别为( )
A.2,8 B.3,8 C.2,9 D.3,9
二、填空题
5.为了喜迎周年庆,物美超市筹备了精彩的文艺演出,筹办组在一块边长为的正方形空地上搭建舞台,并设计了如图所示的方案,其中阴影部分为舞台.舞台区域的宽均为,中间空白部分的面积为,则该正方形空地的边长为 米.
6.如图,在2025年4月的日历表上用一个方框圈出4个数(如图所示),若圈出的四个数中,最小数与最大数的乘积为,则这个最小数为 .
7.暑假期间,某商场购进一批价格为元的文化衫,根据市场预测,每件文化衫售价为元时,每周可售出件,售价每上涨元,销售量将减少件,为了维护消费者的利益,物件部门规定,该文化衫的售价不能超过进价的倍.该商场为了确保这批文化衫每周的销售利润为元,每件文化衫应定价 .
8.如图所示,有一块三角形余料,它的边长,高.要用它加工一个矩形零件(其中点Q,M在边上,点P,N分别在,边上).若矩形的面积为,则其长和宽分别为 .
三、解答题
9.交警部门提醒市民,骑电动车出行必须严格遵守“一盔一带”的规定.某头盔经销商统计了某品牌头盔2月份到4月份的销量,该品牌头盔2月份销售50个,4月份销售72个,2月份到4月份销售量的月增长率相同.求该品牌头盔销售量的月增长率.
10.某商场服装部销售一种羊毛衫,平均每天可售出40件,每件盈利60元.为了扩大销售,减少库存,商场决定降价销售,经调查,每件每降价1元时,平均每天可多卖出2件.若商场要求该服装部销售这种羊毛衫每天盈利3000元,每件羊毛衫应降价多少元?
11.在手工活动课上,轩轩同学为了制作一个底面积是的有盖的长方体纸盒,他把一张长,宽的矩形纸张,将其两边剪去两个全等的矩形(如图①),剩余部分(阴影部分)经过折叠后得到一个长方体纸盒(如图②).求长方体纸盒的长、宽、高各是多少?
12.杭州亚运会的三个吉祥物“琮琮”“宸宸”“莲莲”组合名为“江南忆”,出自唐朝诗人白居易的名句“江南忆,最忆是杭州”,它融合了杭州的历史人文、自然生态和创新基因.吉祥物一开售,就深受大家的喜爱.某商店以每件35元的价格购进某款亚运会吉祥物,以每件58的价格出售.经统计,4月份的销售量为256件,6月份的销售量为400件.
(1)求该款吉祥物4月份到6月份销售量的月平均增长率;
(2)经市场预测,7月份的销售量将与6月份持平,现商场为了减少库存,采用降价促销方式,调查发现,该吉祥物每降价1元,月销售量就会增加20件.当该吉祥物售价为多少元时,月销售利润达8400元?
13.小明打算团购一批哪吒和敖丙的手办收藏,询价后得知,哪吒手办的单价是敖丙手办单价的1.3倍,经统计,计划购买哪吒手办的数量比敖丙手办的数量多14个,购买哪吒手办共需2210元,敖丙手办共需1000元.
(1)求哪吒手办和敖丙手办的单价分别是多少元?
(2)计划购买敖丙手办_____个,哪吒手办_____个;
(3)经由小明的争取,商家同意哪吒手办的单价降低元,敖丙手办的单价降低元,结果购买哪吒手办的数量比原计划增加了个,则买敖丙手办的数量比原计划增加了2个,最终总费用比原计划多了100元,求的值.
14.阅读材料,解决下列问题:
如图是一个三角点阵,从上向下数有无数多行,其中第一行有1个点,第二行有2个点,…,第行有个点,….
(1)探索:三角点阵中前6行的点数之和为______,前9行的点数之和为______;
(2)总结:前行的点数之和为______(用含的式子表示,为正整数);
(3)运用:某商场举办促销活动,计划用气球装饰中庭,其中一种装饰方案需要悬挂650个气球.按照第一串挂2个,第二串挂4个,第三串挂6个,…,第串挂2n个的规律排列,求这种装饰方案一共需要悬挂多少串气球?
15.综合与实践:洗衣粉售价方案设计,某厂家生产的一种洗衣粉采用A、B两种包装,当前销售的相关信息如下表:该厂家经市场调研发现适当提升包装洗衣粉售价可以增加每日利润,已知售价每提升1元会少卖2袋.一段时间后,由于产能下降,厂家决定每日定额生产150千克的洗衣粉(当日全部售出).另外厂家下调了包装洗衣粉的售价,已知其售价每降低1元会多卖2袋.根据以上信息解决问题:设包装洗衣粉每袋售价提高元().
包装规格
含量(千克/袋)
2
1
成本(元/袋)
10
5
售价(元/袋)
25
17
日销量(袋)
60
40
(1)问该厂家每日销售包装洗衣粉的利润能否达到1000元?若能,请求出包装洗衣粉的售价;若不能,请说明理由.
(2)当厂家每日定额产销150千克洗衣粉时,设包装洗衣粉每袋售价降低元().
①求关于的函数关系.
②请通过计算判断厂家销售两种包装洗衣粉的日总利润能否达到1450元?
16.如图,在中,,动点从点出发,以每秒1个单位的速度向终点运动,同时点从点出发,沿折线向终点运动,在上的速度为每秒1个单位,在上的速度变为每秒个单位,当点与点不重合时,以为边构造平行四边形,设点的运动时间为秒.
(1)点在上时_______(用含的代数式表示)
(2)当点落在的边上时,求的值.
(3)当被的边分成面积为的两部分时,求的值.
(4)连结,当与的边平行时,直接写出的值.
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