内容正文:
苏科版数学九年级上册暑假预习讲义
第15讲 2.4 用一元二次方程解决问题(第1课时)
【学习目标】
1. 掌握用一元二次方程解决面积问题的方法,能根据面积公式建立方程模型。
1. 掌握用一元二次方程解决增长率(降低率)问题的方法,理解平均增长率模型。
1. 能检验方程的解是否符合实际意义,正确取舍不合题意的根。
1. 进一步体会“审题→建模→求解→检验”的完整解题过程。
【知识梳理】
一、用一元二次方程解决实际问题的基本步骤
用一元二次方程解决实际问题,一般按以下步骤进行:
步骤
名称
操作要点
第一步
审题
弄清题意,找出已知量和未知量,明确题目中的等量关系
第二步
设未知数
用字母(通常为 )表示题目中的未知量
第三步
列方程
根据等量关系列出方程,将方程化为一般形式
第四步
解方程
选择适当的方法解一元二次方程
第五步
检验
检验方程的解是否符合实际意义(正负、范围等),舍去不合题意的根
第六步
作答
写出完整的答案
关键提醒:寻找等量关系是列方程的核心步骤,也是解题的关键和难点。
二、面积问题
基本思路:利用几何图形的面积公式(矩形、三角形、梯形等)或其和差关系建立方程。
常见类型:
1. 规则图形面积问题:直接利用面积公式列方程。
1. 不规则图形面积问题:通过平移、分割等方法将不规则图形转化为规则图形,再列方程。
1. 边框、道路问题:利用“总面积 − 空白面积 = 阴影面积”或平移法列方程。
方法总结:解面积问题时,常根据“面积 = 长 × 宽”或“面积和差关系”建立等量关系。对于有道路、边框的图形,可采用平移法将道路移开,使剩余部分拼成一个规则图形。
三、增长率(降低率)问题
增长率模型:
若基数为 ,平均增长率为 ,则:
增长一次后为:
增长两次后为:
增长 次后为:
降低率模型:
若基数为 ,平均降低率为 ,则:
降低一次后为:
降低两次后为:
降低 次后为:
关键提醒:
1. 增长率问题中,,且 。
1. 降低率问题中,,且 。
1. 解出的负根或大于 的根应舍去。
做一做(即时练习):
1. 一个矩形的长为 m,宽比长少 m,面积为 m²。根据题意列出的方程为______。
1. 某商品原价为 元,平均每次降价的百分率为 ,两次降价后的售价为 元。根据题意列出的方程为______。
1. 某工厂1月份产值为 万元,2月份产值为 万元,则2月份比1月份增长的百分率为______。
1. 用一元二次方程解决实际问题的基本步骤中,最后一步是______。
1. 某农场去年种植水稻 亩,今年种植水稻 亩,若平均每年增长率为 ,则列出的方程为______。
【典例精讲】
【例1】(面积问题——围栏问题)
用长 cm 的铁丝围成一个矩形。
(1)能否围成面积为 cm² 的矩形?
(2)能否围成面积为 cm² 的矩形?并说明理由。
【分析】 矩形周长一定时,长与宽的和为定值。设长为 cm,则宽为 cm,利用面积公式列方程。判断能否围成,即判断方程是否有符合实际意义的实数根。
【解答】
(1)设矩形的长为 cm,则宽为 cm。
由题意,得
整理,得
解这个方程,得
当 时,宽为 cm;当 时,宽为 cm。
答:能围成面积为 cm² 的矩形,长和宽分别为 cm 和 cm。
(2)设矩形的长为 cm,则宽为 cm。
由题意,得
整理,得
∵ 方程无实数根,
∴ 不能围成面积为 cm² 的矩形。
【反思】 判断能否围成指定面积的矩形,关键看方程是否有符合实际意义(长>宽>0)的实数根。
【例2】(面积问题——道路问题)
如图,某小区计划在一块长为32m,宽为20m的矩形空地上修建三条同样宽的道路,剩余的空地上种植草坪,使草坪的面积为570m2.设道路的宽为x m,则下面所列方程正确的是( )
A.(32﹣x)(20﹣x)=32×20﹣570
B.32x+2×20x=32×20﹣570
C.(32﹣2x)(20﹣x)=570
D.32x+2×20x﹣2x2=570
【分析】由道路的宽为x m,可得出种植草坪的部分可合成长为(32﹣2x)m,宽为(20﹣x)m的矩形,根据草坪的面积为570m2,即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
【解答】解:∵道路的宽为x m,
∴种植草坪的部分可合成长为(32﹣2x)m,宽为(20﹣x)m的矩形.
根据题意得:(32﹣2x)(20﹣x)=570.
故选:C.
【反思】 对于有道路、边框的图形面积问题,平移法是化繁为简的有效方法。
【例3】(增长率问题)
某商店 6 月份的利润是 元,要使 8 月份的利润达到 元,求平均每月增长的百分率。
【分析】 设平均每月增长率为 ,则 7 月份利润为 元,8 月份利润为 元,由此列方程。
【解答】
设平均每月增长的百分率为 。
由题意,得
两边同除以 ,得
开平方,得
∵ 增长率为负数不合实际意义,舍去 。
答:平均每月增长的百分率为 。
【反思】 增长率问题中,解出的负根必须舍去。同时要注意检验 开方后取正负两个值。
【例4】(降低率问题)
某种服装原价为每件 元,经两次降价,现售价为每件 元,求平均每次降价的百分率。
【分析】 设平均每次降价率为 ,则第一次降价后为 元,第二次降价后为 元。
【解答】
设平均每次降价的百分率为 。
由题意,得
两边同除以 ,得
开平方,得
∵ 不合实际意义(降价率不能超过 ),舍去。
答:平均每次降价的百分率为 。
【跟踪练习1】
1. 用长 cm 的金属丝制作一个矩形框子。
(1)能否制成面积为 cm² 的矩形框子?
(2)能否围成面积为 cm² 的矩形框子?
1. 在宽为 m、长为 m 的矩形地面上修筑同样宽的道路,余下部分种上草坪,要使草坪面积为 m²,求道路的宽度。
1. 某工厂的年产量两年翻一番,求平均年增长率。
【举一反三】
1. 一个矩形的长比宽多 ,面积为 ,设宽为 ,列出的方程为______。
1. 某商品原价为 元,连续两次降价后售价为 元,设平均每次降价的百分率为 ,列出的方程为______。
1. 某县 2021 年教育经费投入为 万元,预计 2023 年投入 万元,设年平均增长率为 ,列出的方程为______。
1. 用一根长为 m 的绳子围成一个矩形,若面积为 m²,则矩形的长为______m,宽为______m。
1. 一种药品经过两次降价,药价从每盒 元降至 元,平均每次降价的百分率是______。
1. 某工厂 1 月份产值为 万元,2 月份比 1 月份增长了 ,则 2 月份产值为______万元;3 月份比 2 月份又增长了 ,则 3 月份产值为______万元。
1. 在一块长为 、宽为 的矩形铁皮上截去四个相同的小正方形,做成一个无盖长方体盒子。设小正方形边长为 ,则盒子底面的长为______,宽为______。
1. 某商品两次降价后,价格降低到原来的 ,求平均每次降低率。
【分层训练】
◆ A组·基础过关
一、填空题。
1. 一个矩形的长为 ,宽为 ,面积为 ,列出的方程为______。
1. 某商品原价为 元,平均每次降价 ,两次降价后售价为 元,列出的方程为______。
1. 某工厂 1 月份产值为 万元,平均每月增长率为 ,则 2 月份产值为______万元,3 月份产值为______万元。
1. 用一根长为 cm 的铁丝围成一个矩形,设长为 cm,则宽为______cm,面积 ______(用含 的代数式表示)。
1. 某药品经过两次降价,每瓶零售价由 元降为 元,则平均每次降价的百分率为______。
1. 一块矩形菜地,长比宽多 m,面积为 m²,设宽为 m,列出的方程为______。
二、选择题。
1. 某商品原价 元,连续两次降价 后售价为 元,下列方程正确的是( )
· A. B.
· C. D.
1. 用长为 cm 的铁丝围成一个矩形,若面积为 cm²,则矩形的长和宽分别为( )
· A. cm 和 cm B. cm 和 cm
· C. cm 和 cm D. cm 和 cm
1. 某超市 1 月份营业额为 万元,3 月份营业额为 万元,若平均每月增长率为 ,则列出的方程为( )
· A.
· C.
1. 某种品牌服装经过两次降价,每件售价由 元降到 元,平均每次降价的百分率为( )
· A. B. C. D.
◆ B组·能力提升
1. 某小区规划在一个长为 m、宽为 m 的矩形场地 上修建三条同样宽的道路,使其中两条与 平行,另一条与 平行,其余部分种草。若使每一块草坪的面积都为 m²,求道路的宽度。
1. 某商场今年 2 月份的营业额为 万元,3 月份的营业额比 2 月份增加了 ,5 月份的营业额达到 万元。求 3 月份到 5 月份营业额的平均月增长率。
1. 用长为 cm 的金属丝制成一个矩形框子,框子各边的长取多少厘米时,框子的面积是 cm²?能制成面积是 cm² 的矩形框子吗?
◆ C组·思维拓展
14.(面积最值问题) 用长为 cm 的铁丝围成一个矩形,当矩形的长和宽分别为多少时,矩形的面积最大?最大面积是多少?
15.(综合应用) 某农场要建一个面积为 m² 的矩形养鸡场,鸡场的一边靠墙(墙长 m),另三边用竹篱笆围成。如果竹篱笆的长为 m,求鸡场的长和宽各是多少?
【参考答案与详细解析】
知识梳理·做一做
1. 答案:
1. 答案:
1. 答案:
解析:。
1. 答案:作答
1. 答案:
典例精讲·跟踪练习1
1. 答案:(1)能,长为 cm、宽为 cm;(2)不能
解析:(1)设长为 cm,则宽为 cm,,, 或 ,能。(2),,,不能。
1. 答案:道路宽为 m
解析:平移后草坪为 ,, 或 (舍去)。
1. 答案:约
解析:设平均年增长率为 ,,,。
举一反三
1. 答案:
1. 答案:
1. 答案:
1. 答案:;
1. 答案:
解析:,,,。
1. 答案:;
1. 答案:;
1. 答案:
解析:,,。
A组·基础过关
1. 答案:
1. 答案:
1. 答案:;
1. 答案:;
1. 答案:
1. 答案:
1. 答案:A
1. 答案:A
1. 答案:B
1. 答案:C
B组·能力提升
1. 答案:道路宽为 m
解析:平移后草坪为 ,解得 (另一根不合题意舍去)。
1. 答案:
解析:3月份营业额为 万元。设平均月增长率为 ,,,,。
1. 答案:长为 cm、宽为 cm;不能
解析:设长为 cm,宽为 cm,, 或 。,,不能。
C组·思维拓展
1. 答案:长 cm,宽 cm,最大面积 cm²
解析:设长为 cm,宽为 cm,面积 。配方得 ,当 时, cm²。
1. 答案:长为 m,宽为 m
解析:设垂直于墙的一边长为 m,则平行于墙的一边长为 m。,, 或 。当 时,平行边为 m m(舍去);当 时,平行边为 m m,符合。
【本讲完成情况】
项目
完成情况(✔)
自我评价
知识梳理阅读
( )
已理解 / 需再读
做一做(5题)
( )
全对 / 错______题
典例精讲学习
( )
已掌握 / 需再练
跟踪练习1(3题)
( )
全对 / 错______题
举一反三(8题)
( )
全对 / 错______题
A组·基础过关(10题)
( )
全对 / 错______题
B组·能力提升(3题)
( )
全对 / 错______题
C组·思维拓展(2题)
( )
全对 / 错______题
错题号:________________
订正笔记:
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