内容正文:
第 二十一章 一元二次方程
21.2 解一元二次方程
21.3 实际问题与一元二次方程(3)
学习目标
学习重难点
列一元二次方程解决几何问题
分析题目中的等量关系.
难点
重点
会分析题目中的数量关系并列出一元二次方程解决问题.
导入新知
知识点
几何问题与一元二次方程
①
探究
要设计一本书的封面,封面长27cm,宽21cm,正中央是一个与整个封面长宽比例相同的矩形 .如果要使四周的彩色边衬所占面积是封面面积的四分之一,上、下边衬等宽,左、右边衬等宽,应如何设计四周边衬的宽度(结果保留小数点后一位)?
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分析
由题意得,中央的矩形的长宽之比=封面的长宽之比=27∶21=9∶7
设中央的矩形的长和宽分别是9acm和7acm.
由此得上、下边衬与左、右边衬的宽度之比是
设上、下边衬的宽均为9xcm,左、右边衬的宽均为7xcm,
则中央的矩形的长为 cm,宽为 cm.
(27-18x)
(21-14x)
4
根据题意,可列出方程
解方程得
故上下边衬的宽度为:
左右边衬的宽度为:
方程的哪个根符合实际意
义?为什么?
符合实际意义,因为 时,上、下边衬的宽度之和会超过封面的长度,不符合实际情况.
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思考
如果换一种设未知数的方法,是否可以更简单地解决上面的问题?
解:设中央的矩形两边别为9xcm,7xcm.依题意得
解得
故上下边衬的宽度为:
故左右边衬的宽度为:
cm
cm
(舍去)
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例
在长方形钢片上裁掉一个长方形,制成一个四周宽度相等的长方形框.已知长方形钢片的长为30cm,宽为20cm, 要使制成的长方形框的面积为400cm2,求这个长方形框的边框宽.
解:设长方形框的边框宽为xcm .
依题意得,(30-2x)(20-2x)=30×20-400 .
整理,得x2-25x+100=0, 解得x1=5, x2=20(舍去) .
所以,这个长方形框的边框宽为5cm .
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归纳
利用一元二次方程解决几何问题
主要集中在几何图形的面积问题, 找到面积的等量关系是关键. 如果图形不规则应割或补成规则图形,找出各部分面积之间的关系,再运用规则图形的面积公式列出方程.
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随堂演练
1.如图所示,在△ABC中,∠C=90°, AC=6cm,BC=8cm.点P沿AC边从点A向终点C以1cm/s的速度移动;同时点Q沿CB边从点C向终点B以2cm/s的速度移动,且当其中一点到达终点时,另一点也随之停止移动.问点P,Q出发几秒后可使△PCQ的面积为9 cm²?
B
A
C
P
Q
解:若设出发x s后可使△PCQ的面积为9cm²
根据题意得AP= x cm,PC=(6-x) cm,CQ=2x cm
解得x1= x2=3
点P,Q出发3 s后可使△PCQ的面积为9 cm².
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随堂演练
2.如图,在一块宽为20m, 长为32m的矩形地面上修筑同样宽的两条道路,余下的部分种上草坪,要使草坪的面积为540㎡,求道路的宽为多少?
解:设道路的宽为 x 米
(32-x)(20-x)=540
整理,得x2-52x+100=0
解得 x1=2,x2=50(舍去)
道路的宽为2米.
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随堂演练
3. 如图, 用长为22 m 的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为14 m),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BC上用其他材料做了宽为1 m 的两扇小门.
解:设扩充后广场的长为3x m,则宽为2x m.
根据题意,得3x·2x·100+30(3x·2x-50×40)=642 000.
解得x1=30,x2=-30(不合题意,舍去).
所以3x=90,2x=60.
即扩充后广场的长和宽应分别为90 m 和60 m.
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随堂演练
4. 小林准备进行如下操作实验:把一根长为40cm的铁丝剪成两段,并把每一段各围成一个正方形.
(1)要使这两个正方形的面积之和等于58cm2,小林该怎么剪?
(2)小峰对小林说:“这两个正方形的面积之和不可能等于48cm2.”他的说法对吗?请说明理由.
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随堂演练
解:(1)设其中一个小正方形的边长为x cm,则另一个小正
方形的边长为 =(10-x)cm.
依题意x2+(10-x)2=58,解得x1=3,x2=7.
当x=3时,小正方形周长为12cm;当x=7时,小正方形周长为28cm.
∴小林应把长为40cm的铁丝剪为28cm和12cm的两段.
(2)对.两个正方形的面积之和为:
x2+(10-x)2=2x2-20x+100 =2(x2-10x+25)+50=2(x-5)2+50
∵无论x取何值,2(x-5)2总是不小于0的.
∴2(x-5)2+50≥50.即这两个正方形的面积之和总是不小于50cm2的,所以不可能等于48cm2.
小峰的说法是对的.
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课堂小结
与几何图形有关的一元二次方程的应用题主要涉及三角形、四边形等,解题时经常用到三角形的三边关系、三角形全等、面积、勾股定理等内容.
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课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
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绿卡图书—走向成功的通行证
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