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1课时 几何图形问题
知识关联 探究与应用 课堂小结与检测
问题2: 列一元一次方程解应用题的步骤?
知识关联
问题1: 解一元二次方程有哪些方法?
直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法.
①审题;
②设出未知数;
③根据等量关系列方程;
④解方程;
⑤检验并写出答案.
知识关联
【情境问题】
关于几何图形的体积、面积和周长,你知道哪些常见图形的计算公式?分别是什么?
下面我们用图形的一些计算公式建立数学模型,解决一些涉及几何图形的实际问题.
助力教学 (authorId_373264932) - 这里可以回忆 三角形,平行四边形,菱形等 面积公式,圆形也可以
【探究1】 直角三角形边的数量关系
【操作尝试】
探究与应用
问题1:勾股定理如何用字母表示?
问题2:勾股定理反映的是哪种三角形三边之间的数量关系?
a2+b2=c2
直角三角形三边之间的数量关系
【尝试交流】
探究与应用
问题3: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?
【探究1】 直角三角形边的数量关系
分析:(1)怎样理解“连续”这个词?
(2)能否用含有相同未知数的量,表示这三个连续正整数?
(3)直角三角形的三边有怎样的数量关系?能用等式表示吗?
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.
【理解应用】
探究与应用
例1 如图,矩形ABCD的两条邻边AD=1,CD=4,AB上是否
存在点E,使得∠DEC为直角?
解:存在.
设AE=x,则BE=4-x.
在Rt△DEC中,根据勾股定理,得
DE2+CE2=CD2,即x2+12+12+(4-x)2=42,
整理,得x2-4x+1=0,解得x1=2+ ,x2=2- .
故AB上存在点E使得∠DEC为直角.
【探究2】几何规则图形的面积问题
【尝试交流】
探究与应用
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?
分析:假设细绳能围成面积为96 m2的矩形区域,则矩形的周长就是细绳的长度。设矩形一边长为x m,由周长为40 m,可用含x的式子表示出该邻边长,再利用面积列方程求解.
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.
思考1:方程有两个根,是否表示可以围成两个满足条件的矩形区城?
通过计算可知,方程虽然有两个根,但这样的矩形是唯一。
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.
【探究2】几何规则图形的面积问题
【思考交流】
能根据以上设两邻边长的方法列方程求解上述问题吗?比较这些设法,说说它们各自的特点.
探究与应用
思考2:对于上述的问题,设矩形的两邻边长的方法有多种.例如:
(2)可设一边长为(10+x)m,那么其邻边长为(10-x)m.
(1)可设一边长为x m,那么其邻边长为 m;
助力教学 (authorId_373264932) - 1)学生对几何图形的分析能力;
(2)学生在未知数的选择上,能否根据情况灵活处理;
(3)在讨论中能否互相合作;
(4)解一元二次方程的能力;
(5)学生回答问题时的语言表达是否准确
【理解应用】
探究与应用
例2 图是矩形养鸡场的平面示意图,其中一面靠墙,另外三面用竹篱笆围成。若竹篱笆总长为35 m,所围矩形养鸡场的面积为150 m2,则此矩形养鸡场的长、宽分别为多少?
解:设矩形养鸡场的平行墙的一边长为x m,则与它相邻的边为 (35-x)m.
根据题意,得 x(35-x)=150,
解得x1=15,x2=20.
答:矩形养鸡场的长、宽分别为15 m、10 m,
或20 m、7.5 m
【小结】
课堂小结与检测
几何图形与一元二次方程问题
三角形勾股定理
矩形面积问题
1.张老汉打算在自家的责任田中圈出一块面积为160 m2的矩形土地种植黑苦荞麦,为方便种植,圈出的矩形土地的长与宽应相差15 m,设该矩形土地的长为 x m,则可列方程为 ( )
A.x(x-15)=160 B.x(x+15)=160
C.2x+2(x-15)=160 D.2x+2(x+15)=160
A
课堂练习
2.新情境 [2026南京市联合体期末]如图是李丽
与的对话, 在深度思考后,
给出的这个数是( )
A
A.1 B. C. D.1或
【解析】 设这个数为 .由题意,得
,整理,得,解得, 这个数为1.
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3.如图,矩形ABCD是由三个矩形拼接成的.如果AB=8,阴影部分的面积是24,另外两个小矩形全等,那么小矩形的长为 ( )
A.7
B.6
C.5
D.4
B
【解析】设小矩形的长为x,则小矩形的宽为8-x,然后表示出阴影部分的宽,从而根据其面积列出方程求解即可.
4.教材习题变式 [2025广元中考改编]如图,在长为
,宽为 的矩形地面的四周种植花卉,中间种
植草坪.若要求花卉带的宽度相同,且草坪的面积为总
面积的,则花卉带的宽度应为___ .
2
【解析】 矩形地面的总面积为, 草坪的面积为总面
积的, 草坪的面积为.设花卉带的宽度为, 中
间草坪的长为,宽为 .根据题意,得
,解得, (不符合题意,舍去),
故花卉带的宽度应为 .
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5.[2025咸阳调研]用一根长的铁丝围成一个斜边长为 的直角三角
形,则这个直角三角形较短的直角边长为___ .
3
【解析】 设一条直角边长为,则另一条直角边长为 .
根据勾股定理,得,解得,, 两
条直角边长分别为和,这个直角三角形较短的直角边长为 .
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6.[2026淮安淮安区期中]某校组织校园足球联赛,某班级在联赛中的胜场数
是一个两位数,且这个两位数的个位上的数字与十位上的数字之和为5,且
胜场数比它个位上的数字的平方小2,则该班级在联赛中的胜场数为____.
14
【解析】 设该班级在联赛中的胜场数的十位上的数字为 ,则个位上的
数字为.由题意,得 ,整理,得
,解得, (不符合题意,舍去),所以
,所以该班级在联赛中的胜场数为 .
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7.为全面落实劳动教育,某校在如图所示的两面成直角的围墙角落(两面墙足够长)用篱笆围成矩形花圃ABCD,且BC>AB,所用篱笆总长为30 m,设AB=x m.
(1)花圃ABCD的面积为 m2(用含x的代数式表示);
(2)若篱笆围成的矩形ABCD的面积为200 m2,现要在花圃ABCD的对角线上修一条小道BD(小道宽度忽略不计),则小道BD的长为 m(结果保留根号).
(30x-x2)
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8.如图,已知点A是一次函数y=x-4图象上的一点(点A在第四象限),点B、点C分别在x轴和y轴上,且矩形ABOC的面积为3,则点A的坐标为 .
(1,-3)或(3,-1)
9.如图是一张长12 cm,宽10 cm的矩形铁皮,将其剪去两个全等的正方形和两个全等的矩形,剩余部分(阴影部分)可制成底面积是24 cm2的有盖的长方体铁盒,求剪去的正方形的边长.
解:设正方形的边长为x cm,根据题意,得
(10-2x)(6-x)=24,
解得x=2或x=9(舍去),
答:剪去的正方形的边长为2 cm.
10.教材复习题变式 [2026廊坊十七中月考]某校为让学生体验农耕劳动,准
备建一个矩形蔬果种植试验田.如图,该试验田一边靠 长的墙,另三
边用围栏围成,围栏总长 ,围成的矩形试验田四周不能有空隙.
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(1)若要使围成的矩形试验田的面积为 ,求该矩形试验田的长和宽.
解:设,则 .
根据题意,得,整理,得 ,
解得, .
当时, ,不符合题意,舍去;
当时, ,符合题意.
因此该矩形试验田的长为,宽为 .
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(2)能围成一个面积为 的矩形试验田吗?如果能,说明围法;如
果不能,说明理由.
解:不能围成一个面积为 的矩形试验田.理由如下:
假设可以围成,设,则 ,
根据题意,得,整理,得 ,
解得 ,
当时, ,不符合题意,舍去,
假设不成立.
因此不能围成一个面积为 的矩形试验田.
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11.[2026武汉江汉区五校联考]综合与实践——用矩形硬纸片制作无盖纸盒.
如图1,有一张长,宽 的长方形硬纸片,剪去角上同样大小的
四个小正方形之后,折成如图2所示的无盖纸盒.(硬纸片厚度忽略不计)
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(1)若纸盒的底面积为 ,求剪去的小正方形的边长.
解:设剪去的小正方形的边长为 ,则纸盒底面长方形的长为
,宽为 .
由题意,得 ,
解得, .
当时,, ,符合题意;
当时,, ,不符合题意,
舍去.
答:剪去的小正方形的边长为 .
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(2)如图3,小明先在原矩形硬纸片的两个角各剪去一个同样大小的小正
方形(阴影部分),经过思考他发现,再剪去两个同样大小的矩形后,可
将剩余部分折成一个有盖纸盒.若折成的有盖长方体纸盒的表面积为
,求剪去的小正方形的边长.
解:设剪去的小正方形的边长为 ,
由题意,得 ,
解得, (不符合题意,舍去).
答:剪去的小正方形的边长为 .
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12.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=5 cm,BC=7 cm,点P从点A开始沿AB边向点B以1 cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿BC边向点C以2 cm/s的速度移动.
(1)如果P,Q分别从A,B同时出发,那么几秒后,
PQ的长度等于2 cm?
(2)在(1)中,△PQB的面积能否等于7 cm2?请说明理由.
解:(1)设x s后,
PQ=2cm,则
BP=(5-x) cm,BQ=2x cm.
∴(5-x)2+(2x)2=(2)2.
解得x1=3,x2=-1(舍去).
答:3 s后,PQ的长度等于2 cm.
(2)△PQB的面积不能等于7 cm2.理由:
设t s后,PB=(5-t) cm,QB=2t cm.
∵S△PQB=BP·QB=7,
∴×2t(5-t)=7,即t2-5t+7=0.
∵Δ=52-4×1×7=25-28=-3<0,
∴方程没有实数根.
∴△PQB的面积不能等于7 cm2.
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