内容正文:
21.3 实际问题与一元二次方程
(第3课时)
人教版 数学 九年级 上册
21.3 实际问题与一元二次方程/
1
七彩城就梦想
【思考】通过上节课的学习,请谈谈列方程解应用题的一般步骤是怎样的?关键是什么?
步骤:①审题;②设元;③列式;④解答;⑤验根;⑥答案.
导入新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
【思考】现有长19cm,宽为15cm长方形硬纸片,将它的四角各剪去一个同样大小的正方形后,再折成一个无盖的长方形纸盒,要使纸盒的底面积为77cm²,问剪去的小正方形的边长应是多少?
解:设剪去的小正方形的边长为xcm,则纸盒的长为(19-2x),宽为(15-2x)cm,依题意得(19-2x)(15-2x)=77 .
整理得:x²-17x+52=0.
解方程,得:(x-13)(x-4)=0.
解得:x1=4,x2=13(舍去).
因此剪去的小正方形的边长应为3cm.
导入新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
素养目标
1.能正确利用面积关系列出关于几何图形的一元二次方程.
2.进一步深入体会一元二次方程在实际生活中的应用,经历将实际问题转化为数学问题的过程,提高数学应用意识.
21.3 实际问题与一元二次方程/
4
七彩城就梦想
如图,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(精确到0.1cm)?
27cm
21cm
探究新知
几何图形的面积问题
知识点 1
21.3 实际问题与一元二次方程/
解法一:依据题意知,中央矩形的长宽之比等于封面的长宽之比=9:7,由此可以判定:上下边衬宽与左右边衬宽之比为9:7,设上、下边衬的宽均为9xcm,则左、右边衬的宽均为7xcm,依题意得:中央矩形的长为 cm,宽为 cm.
因为四周的彩色边衬所点面积是封面面积的______,则中央矩形的面积是封面面积的____.
(27-18x)
(21-14x)
所以可列方程得: (27-18x)(21-14x)= ×27×21.
整理,得 16x2-48x+9=0.
解方程,得 x= ,x1≈2.8cm,x2≈0.2.
所以,9x1=25.2cm(舍去),9x2=1.8cm,7x2=1.4cm.
因此,上下边衬的宽均为1.8cm,左、右边衬的宽均为1.4cm.
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
解法二:设正中央的矩形两边分别为9xcm,7xcm,
列方程得:
解得 x 2.6.
上、下的边衬的宽为(27-9 2.6) 0.5=1.8cm.
左、右的边衬的宽为(21-7 2.6) 0.5=1.4cm.
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
例1 有一张长6尺,宽3尺的长方形桌子,现用一块长方形台布铺在桌面上,如果台布的面积是桌面面积的2倍,且四周垂下的长度相同,试求这块台布的长和宽各是多少?(精确到0.1尺)
解:设四周垂下的宽度为x尺时,则台布的长为(2x+6)尺,宽为(2x+3)尺,依题意得:(6+2x)(3+2x)=2×6×3.
整理方程得:2x²+9x-9=0.
解得:x1≈0.84,x2≈-5.3(不合题意,舍去).
因此:台布的长为:2×0.84+6≈7.7(尺).
台布的宽为:2×0.84+3≈4.7(尺).
即这块台布的长约为7.7尺,宽约为4.7尺.
利用一元二次方程解答一般面积问题
素养考点 1
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
要为一幅长29cm,宽22cm的照片配一个镜框,要求镜框的四条边宽度相等,且镜框所占面积为照片面积的四分之一,镜框的宽度应是多少厘米(结果保留小数点后一位)?
解:设镜框的宽为xcm,根据题意,得
整理得8x2+204x-319=0,解得 .
∴x1= ,x2= (不合题意,舍去). ∴x= ≈1.5.
答:镜框的宽度约为1.5cm.
巩固练习
21.3 实际问题与一元二次方程/
例2 如右图是长方形鸡场的平面示意图.一边靠墙,另三边用竹篱笆围成,且竹篱笆总长为35m.
(1)若所围的面积为150m²,试求此长方形鸡场的长和宽;
A
B
C
D
解:设BC=xcm,则AB=CD= (35-x),依题意可列方程:
(35-x)x=150.整理得:x2-35x+300=0,
解方程,得(x-20)(x-15)=0.
即:x1=20,x2=15. 当BC=x=20m时,AB=CD=7.5m,
当BC=15m时,AB=CD=10m,即这个长方形鸡场的长与
宽分别为20m和7.5m或15m和10m.
靠墙问题的解答
素养考点 2
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
(2)如果墙长为18m,则(1)中长方形鸡场的长和宽分别是多少?
解:当墙长为18m时,显然BC=20m时,所围成的鸡场会在靠墙处留下一个缺口,不合题意,应舍去,此时所围成的长方形鸡场的长与宽值能是15m和10m.
点拨:在寻找关系式时,切记三边之和等于总长,而不是四边之和等于总长.
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
(3)能围成面积为160m²的长方形鸡场吗?说说你的理由.
解:不能围成面积为160m²的长方形鸡场,理由如下:
设BC=xm,由(1)知AB=(35-x),从而有(35-x)x=160,
方程整理为x²-35x+320=0.此时Δ=35²-4×1×320=-55<0,
原方程没有实数根,从而知用35m的篱笆按图示方式不能围成面积为160m²的鸡场.
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
如图,一农户要建一个矩形猪舍,猪舍的一边利用长为12m的住房墙,另外三边用25m长的建筑材料围成,为方便进出,在垂直于住房墙的一边留一个1m的门,所围矩形猪舍的长、宽分别为多少时,猪舍面积为80平方米?
住房墙
1m
解:设矩形猪舍垂直于住房墙的一边长为x m,
由题意得 x(25-2x+1)=80.
整理,得 x2-13x+40=0.
解方程,得 (x-5)(x-8)=0.
即: x1=5 , x2=8.
当x=5时,26-2x=16>12 (舍去);当x=8时,26-2x=10<12
故所围矩形猪舍的长为10m,宽为8m.
则平行于住房墙的一边长(25-2x+1)m.
巩固练习
21.3 实际问题与一元二次方程/
20
32
x
x
解:设道路的宽为x米,依题意得
例3 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540m2,求道路的宽为多少?
还有其他方法吗?
20×32-32x-20x+x2=540.
修路问题的图形面积
素养考点 3
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
解:设道路的宽为 x 米.
20
32
x
x
20-x
32-x
(32-x)(20-x)=540.
整理,得x2-52x+100=0.
解方程,得(x-50)(x-2)=0.
即 x1=2,x2=50.
当x=50时,32-x=-18,不合题意,舍去.
∴取x=2.
答:道路的宽为2米.
方法二:
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
在宽为20m, 长为32m的矩形地面上修筑同样宽的道路,余下的部分种上草坪,要使草坪的面积为540m2,求这种方案下的道路的宽为多少?
解:设道路的宽为 x 米.
(32-x)(20-x)=540.
可列方程为
变式一
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
20
32
x
x
x
20-x
如图,在宽为20m, 长为32m的矩形地面上修筑同样宽的道路,余下的部分种上草坪,要使草坪的面积为540m2,求这种种方案下的道路的宽为多少?
解:设道路的宽为 x 米.
(32-2x)(20-x)=540.
可列方程为
变式二
32-2x
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
20
32
x
x
x
x
20
32
2x
2x
32-2x
20-2x
如图,在宽为20m, 长为32m的矩形地面上修筑同样宽的道路,余下的部分种上草坪,要使草坪的面积为540m2,求这种方案下的道路的宽为多少?
解:设道路的宽为 x 米
(32-2x)(20-2x)=540.
可列方程为
变式三
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
在宽为20m, 长为32m的矩形地面上修筑四条道路,余下的部分种上草坪,如果横、纵小路的宽度比为3:2,且使小路所占面积是矩形面积的四分之一,求道路的宽为多少?
变式四
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
小路所占面积是矩形面积的四分之一
剩余面积是矩形面积的四分之三
解:设横、竖小路的宽度分别为3x、 2x,
于是可列方程
(30-4x)(20-6x)= ×20×30.
20㎝
30㎝
3x
2x
30-4x
20-6x
3x
2x
6x
4x
30-4x
20-6x
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
20
七彩城就梦想
我们利用“图形经过移动,它的面积大小不会改变”的性质,把纵、横两条路移动一下,使列方程容易些(目的是求出结果,至于实际施工,仍可按原图的位置进行).
方法点拨
探究新知
21.3 实际问题与一元二次方程/
如图是宽为20米,长为32米的矩形耕地,要修筑同样宽的三条道路(两条纵向,一条横向,且互相垂直),把耕地分成六块大小相等的试验地,要使试验地的面积为570平方米,问:道路宽为多少米?
巩固练习
21.3 实际问题与一元二次方程/
解:设道路宽为x米,
依题意得
整理得,x2-36x+35=0.
其中的 x=35超出了原矩形的宽,应舍去.
答:道路的宽为1米.
(32-2x)(20-x)=570.
解方程,得(x-35)(x-1)=0.
即:x1=35,x2=1.
巩固练习
21.3 实际问题与一元二次方程/
公园有一块正方形的空地,后来从这块空地上划出部分区域栽种鲜花(如图),原空地一边减少了1m,另一边减少了2m,剩余空地的面积为18m2,求原正方形空地的边长.设原正方形的空地的边长为xm,则可列方程为( )
A.(x+1)(x+2)=18 B.x2﹣3x+16=0
C.(x﹣1)(x﹣2)=18 D.x2+3x+16=0
C
链接中考
21.3 实际问题与一元二次方程/
1. 在一幅长80cm,宽50cm的矩形风景画的四周镶一条金色纸边,制成一幅矩形挂图,如图所示,如果要使整个挂图的面积是5400cm2,设金色纸边的宽为xcm,那么x满足的方程是( )
A.x2+130x-1400=0 B.x2+65x-350=0
C.x2-130x-1400=0 D.x2-65x-350=0
B
课堂检测
基础巩固题
21.3 实际问题与一元二次方程/
2.一块长方形铁板,长是宽的2倍,如果在4个角上截去边长为5cm的小正方形,然后把四边折起来,做成一个没有盖的盒子,盒子的容积是3000 cm3,求铁板的长和宽.
解:设铁板的宽为x cm,则有长为2x cm,依题意得:
5(2x-10)(x-10)=3000. 整理得x2-15x-250=0.
解方程,得(x-25)(x+10)=0.
即 x1=25 x2=-10(舍去),所以 2x=50.
答:铁板的长50cm,宽为25cm.
课堂检测
21.3 实际问题与一元二次方程/
解:设AB长是x m,依题意得: (100-4x)x=400.
整理得 x2-25x+100=0.
解方程得(x-20)(x-5)=0.
即 x1=5,x2=20.
x=20,100-4x=20<25 , x=5,100-4x=80>25 x=5(舍去).
答:羊圈的边长AB和BC的长各是20m,20m.
如图:要利用一面墙(墙长为25米)建羊圈,用100米的围栏围成总面积为400平方米的三个大小相同的矩形羊圈,求羊圈的边长AB和BC的长各是多少米?
D
C
B
A
25米
课堂检测
能力提升题
21.3 实际问题与一元二次方程/
如图,要设计一个宽20cm,长为30cm的矩形图案,其中有两横两竖彩条,横竖彩条的宽度之比为2∶3 ,若使所有彩条的面积是原来矩形图案面积的三分之一,应如何设计每个彩条的宽度?
解:设横向彩条的宽度2xcm ,竖彩条的宽度3xcm,依题意得: (20-6x)(30-4x)=20×30× .
整理得 6x2-65x+50=0.
解方程得
课堂检测
拓广探索题
答:每个横竖彩条的宽度分别是 cm , cm .
则
21.3 实际问题与一元二次方程/
几何图形与一元二次方程问题
几何图形
常见几何图形面积是等量关系
类 型
课本封面问题
彩条/小路宽度问题
常采用图形平移能聚零为整关系一同了解,从而列方程
课堂小结
21.3 实际问题与一元二次方程/
作业
内容
教材作业
从课后习题中选取
自主安排
配套练习册练习
课后作业
21.3 实际问题与一元二次方程/
$