内容正文:
第 二十五章 一元二次方程
25.3 实际问题与一元二次方程
第 二十五章 一元二次方程
25.3 实际问题与一元二次方程(1)
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.
回顾复习
列方程解决实际问题的一般步骤有哪些?
审、设、列、解、检、答
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27 cm,宽21 cm,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9a cm和7a cm.
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9x cm,左、右边衬的宽均为7x cm,
则中央的矩形的长为 cm,宽为 cm.
(27-18x)
(21-14x)
6
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9x cm,7x cm.
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1
是否存在三边长是三个连续正整数的直角三角形?如果存在,这样的三角形有多少个?
解:若存在这样的三角形,设其三边长依次为x,x+1,x+2,其中x为正整数.
由勾股定理,得x2+(x+1)2=(x+2)2.
解方程,得x1=3,x2=-1(不符合题意,舍去).
因此,三边长是三个连续正整数的直角三角形存在且只有一个,其三边长分别为 3,4,5.
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例2
用一根长为40 m的细绳,能否围成一个面积为96 m2的矩形区域?如果能围成,这样的矩形是否唯一?
解:设矩形的一边长为x m,由矩形的周长为40 m,
可得此边的邻边长为(20-x)m;再由矩形的面积为96 m2,得x(20-x)=96.
解方程,得x1=12,x2=8.
因此,用一根长为40 m的细绳可以围成面积为96 m2的矩形区域,这样的矩形唯一,其两邻边长分别为8 m,12 m.
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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=6 cm,BC=8 cm.点P沿AC边从点A向终点C以1 cm/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9 cm²
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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2.如图,在一块宽为20 m, 长为32 m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 m.
(32-x)(20-x)=540.
整理,得x2-52x+100=0.
解得 x1=2,x2=50(舍去).
答:道路的宽为2 m.
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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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4. 小林准备进行如下操作实验:把一根长为40 cm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58 cm2,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48 cm2.”他的说法对吗?请说明理由.
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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12 cm;当x=7时,小正方形周长为28 cm.
∴小林应把长为40 cm的铁丝剪为28 cm和12 cm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50 cm2的,所以不可能等于48 cm2.
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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第二十五章 一元二次方程
25.3 实际问题与一元二次方程(2)
学习目标
学习重难点
列一元二次方程解决问题
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
传播问题与一元二次方程
①
探究
某种传染病的传染速度很快,如果开始有1个人被传染,经过两轮传染后共有121个人被传染,那么每轮传染中平均1个人传染了多少个人?
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分析
设每轮传染中平均一个人传染了x个人.
开始有一个人患了流感,第一轮的传染源就是这个人,他传染了x个人,第一轮传染后共有 人患了流感.
第二轮传染中,这些人中的每个人又传染了x个人,第二轮传染后有 人患了流感.
列表格如下:
x+1
[x+1+x(x+1)]
传染源人数 第1轮传染后的人数 第2轮传染后的人数
1
1+x=(1+x)1
1+x+x(1+x)=(1+x)2
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等量关系为: .
列出方程 .
解方程 x+1+x(x+1)=121
得 x1=10, x2=-12(不合题意,舍去)
故平均一人传染了10个人.
一元二次方程的解可能不符合题意,要记得检验
两轮传染后共有121人患了流感
x+1+x(x+1)=121
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思考
按照这样的传染速度,经过三轮传染后共有多少个人患流感?
第一轮传染后的人数 第二轮传染后的
人数 第三轮传染后的
人数
(1+x)1 (1+x)2
分析
(1+x)3
以1人为传染源,3轮传染后的人数是:(1+x)3=(1+10)3=1331.
还有其他的做法吗?
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例
有一种植物,它的主干长出若干数目的枝干,每个枝干又长出同样数目的小分支,若主干、枝干、小分支的总数是73,则每个枝干长出多少个小分支?
解:设每个枝干长出x个小分支,
根据题意,得1+x+x2=73 .
解得x=8或x=-9(不合题意,舍去).
因此,每个枝干长出8个小分支.
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归纳
注意
在解出方程后要注意检验结果是否符合题意或实际情况,要把不符合实际情况的方程的根舍去.
利用一元二次方程解决传播问题的方法
(1)审,设,列,解,检,答;
(2)可利用表格梳理数量关系,关注变化规律.
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巩固练习
某种电脑病毒传播速度非常快,如果一台电脑被感染,经过两轮感染后就会有100 台电脑被感染.请你用学过的知识分析,每轮感染中平均一台电脑会感染几台电脑?若病毒得不到有效控制,4 轮感染后,被感染的电脑会不会超过7 000台?
解:设每轮感染中平均一台电脑会感染 x 台电脑,则
1+x+x(1+x)=100,即(1+x)2=100.
解得 x1=9,x2=-11(不合题意,舍去).∴x=9.
4 轮感染后,被感染的电脑数为(1+x)4=104>7000.
所以,每轮感染中平均每一台电脑会感染 9 台电脑.4 轮感染后,被感染的电脑会超过 7000 台.
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随堂演练
2.科学兴趣小组的同学们,将自己收集的标本向本组的其他成员各赠送一件,全组共互赠了132件,那么全组共有( )名学生.
A.12 B.12或66 C.15 D.33
1.早期,甲肝流行,传染性很强.曾有2人同时患上甲肝,在一天内,一人平均能传染x人,经过两天传染后128人患上甲肝,则x的值为( )
A.10 B.9 C.8 D.7
D
A
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3.某校初三各班进行篮球比赛(单循环制),每两班之间都要比赛一场,共比赛了6场,求初三有几个班.
解:初三有x个班,根据题意,得
解得 x1=4, x2=-3(舍去)
因此,初三有4个班.
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4.某生物实验室需培育一群有益菌,现有60个活体样本,经过两轮培植后,总和达24000个,其中每个有益菌每一次可分裂出若干个相同数目的有益菌.
(1)每轮分裂中平均每个有益菌可分裂出多少个有益菌?
(2)按照这样的分裂速度,经过三轮培植后共有多少个有益菌?
解:设每个有益菌一次分裂出x个有益菌.
60+60x+60(1+x)x=24000.
x1=19,x2=-21(舍去)
∴每个有益菌一次分裂出19个有益菌.
三轮后有益菌总数为 24000×(1+19)=480000.
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一个数字和为10的两位数,把个位与十位数字对调后得到一个两位数,这两个两位数之积是2296,则这个两位数是多少?
解:设这个数十位上数字为x,则个位数字为(10-x),
原数为10x+(10-x)=9x+10.
对调后得到的数为10(10-x)+x=100-9x.
依题意(9x+10)(100-9x)=2296.
解得 x1=8, x2=2.
当x=8时,这个两位数是82;当x=2时,这个两位数是28 因此,这个两位数是82或28.
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课堂小结
实际问题
步骤
应用
审、设、列、解、检、答
传播问题
数字问题
比赛问题
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第二十五章 一元二次方程
25.3 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变化率问题.
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
增长(下降)率问题
①
探究
两年前生产1 t甲种药品的成本是10000元,生产1 t乙种药品的成本是12000元,随着生产技术的进步,现在生产1 t甲种药品的成本是6000元,生产1 t乙种药品的成本是7200元.哪种药品成本的年平均下降率较大?
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分析
设甲种药品成本的年平均下降率为x,
则一年后甲种药品的成本变为 ,
两年后的成本变为 .
列出方程 ,
解方程,得 x1≈0.225,x2≈1.775
根据问题的实际意义,甲种药品成本的年平均下降率约为22.5%.
10000(1-x)
10000(1-x) 2
10000(1-x)2=6000
根据问题的实际意义,成本的年平均下降率应是小于1的正数
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乙种药品的年平均下降率是多少?
解:设乙种药品的年平均下降率是y.
根据题意,列出方程为
12000(1-y)2=7200.
解方程,得 y1≈0.225,y2≈1.775(不合题意, 舍去)
乙种药品成本的年平均下降率约为22.5%.
比较这两种药品成本的年平均下降额与年平均下降率发现,成本下降额较大的药品,它的成本下降率不一定大.
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例
某公司去年的各项经营中,一月份的营业额为200万元,一月、二月、三月的营业额共950万元,如果平均每月营业额的增长率相同,求这个增长率.
解:设这个增长率为x.根据题意,得
200+200(1+x) +200(1+x)2=950
整理方程,得4x2+12x-7=0,
解这个方程得x1=-3.5(舍去),x2=0.5.
这个增长率为50%
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归纳
利用一元二次方程解决增长(下降)率问题
a(1±x)n=b
其中a为起始量,b为增长(下降)后的量,x为平均增长(下降)率,n为增长(下降)的次数.
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巩固练习
1.某厂今年一月份的总产量为500吨,三月份的总产量为720吨,平均每月增长率是x,列方程( )
A.500(1+2x)=720 B.500(1+x)2=720
C.500(1+x2)=720 D.720(1+x)2=500
2.劳动教育已纳入人才培养全过程,某学校加大投入,建设校园农场,该农场一种作物的产量两年内从300 千克增加到363千克.设平均每年增产的百分率为x,则可列方程为 .
300(1+x)2=363
B
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3.上海甲商场七月份利润为100万元,九月份的利润为121万元,乙商场七月份利润为200万元,九月份的利润为288万元,那么哪个商场利润的月平均上升率较大?
解:设甲商场的月平均上升率为x.
则依题意,得
解得 x1=0.1,x2=-2.1 (不合题意舍去).
∴x=0.1=10%.
设乙商场的月平均上升率为y.
则依题意得:200(1+y)2=288
解得:y1=0.2,y2=-2.2(不合题意舍去).
∴y=0.2=20%.
∵0.1<0.2,
∴乙商场的月平均上升率较大.
100(1+x)2=121.
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4.菜农李伟种植的某蔬菜,计划以每千克5元的价格对外批发销售.由于部分菜农盲目扩大种植,造成该蔬菜滞销,李伟为了加快销售,减少损失,对价格经过两次下调后,以每千克3.2元的价格对外批发销售.
(1)求平均每次下调的百分率;
(2)小华准备到李伟处购买5吨该蔬菜,因数量多,李伟决定再给予两种优惠方案以供选择:方案一,打九折销售;方案二,不打折,每吨优惠现金200元.试问小华选择哪种方案更优惠?请说明理由.
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解:(1)设平均每次下调的百分率为x,
由题意,得 5(1-x)2=3.2,
解得 x1=20%,x2=1.8 (舍去)
∴平均每次下调的百分率为20%;
(2)小华选择方案一购买更优惠,理由如下:
方案一所需费用为:3.2×0.9×5000=14400(元);
方案二所需费用为:3.2×5000-200×5=15000(元),
∵14400<15000,
∴小华选择方案一购买更优惠.
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课堂小结
变化率问题
增长率
下降率
a(1+x)n=b
a(1-x)n=b
a为增长前的量,x为增长(下降)率,
n为增长(下降)次数,b为增长(下降)后的量
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$