内容正文:
苏科版九年级上册数学暑期讲义|2.4.3 用一元二次方程解决问题 第三课时
2.4.3 用一元二次方程解决问题(第三课时)
复杂几何设计问题
适用教材: 苏科版数学九年级上册(一元二次方程单元)
资料类型: 2026—2027学年暑期预习讲义
学生信息: 姓名:____________________ 班级:____________________ 日期:____________________一、学习目标
1. 会根据道路、边框、花圃、泳池等几何设计情境画示意图并表示各部分长度。
1. 掌握十字道路的“平移法”、内外等宽边框的面积表达式以及面积差模型。
1. 会列一元二次方程求道路或边框宽度,并根据图形条件确定未知数范围。
1. 能识别并舍去导致长度非正、内区消失或超出图形范围的根。
二、重难点一览
项目
具体内容
学习提示
重点1
图形语言转化为代数式
在图上标出 、 等
重点2
十字道路平移法
剩余面积可写成
重点3
内外等宽边框
内边框用减2倍,外边框用加2倍
难点1
道路交叉部分
直接相加会重复计算交叉区域
难点2
未知数范围
内边框须有
易错点
“宽度”在两侧出现
左右两边合计减少
三、教材知识点盘点(先填空)
1. 长为 、宽为 的矩形内部四周铺设宽为 的边框,中心区域长为________________,宽为________________。
1. 矩形外部四周扩建宽为 的边框,外矩形长为________________,宽为________________。
1. 外侧边框面积=________________面积−________________面积。
1. 内侧边框面积=________________面积−________________面积。
1. 两条互相垂直、宽均为 的道路贯穿长为 、宽为 的矩形,剩余四块面积之和可用平移法写成________________。
1. 直接用 计算十字道路面积会重复计算面积为________________的交叉部分。
1. 内侧边框宽度 必须满足________________。
1. 外侧边框宽度必须为________________数。
1. 几何问题中若方程有两个正根,也要检查是否导致内区边长________________。
1. 列式前画图的主要作用是明确________________和________________。
四、几何模型图
复杂几何模型
内侧边框模型
方程求解工具箱
对一般形式
若不能直接因式分解,可使用求根公式
解应用题时,求出方程的根后还必须结合取值范围、单位和实际意义进行检验。
五、典型例题
例1 十字道路宽度
一块长30 m、宽20 m的长方形绿地内修建两条互相垂直且贯穿绿地的等宽道路,一条平行于长边,另一条平行于宽边。剩余绿地面积为504 m²,求道路宽度。
解析: 设道路宽为 m。用平移法,剩余绿地可拼成长 m、宽 m 的矩形。
整理得 ,所以 或 。因 ,取 m。
例2 外侧等宽道路
一个长20 m、宽12 m的长方形水池外修建等宽道路,道路面积为176 m²。求道路宽度。
解析: 设道路宽为 m。
整理得 ,解得 或 。取 m。
例3 内侧等宽边框
一块长24 cm、宽18 cm的长方形纸板,沿四周裁去等宽边条,留下的中心矩形面积为280 cm²。求边条宽度。
解析: 设边条宽为 cm。
整理得 ,所以 或 。因 ,取 cm。
例4 画框宽度
一幅长30 cm、宽24 cm的长方形画,四周装上等宽画框。若画框正面面积为288 cm²,求画框宽度。
解析: 设画框宽为 cm,画框外边长为 cm、外边宽为 cm。
整理得 。用公式法得
另一根为负数,舍去。此题说明实际宽度不一定为整数。
例5 边框内区面积与取值范围
长16 m、宽10 m的长方形场地内部四周留出等宽通道。若中心区域面积为96 m²,求通道宽度。
解析:
整理得 ,所以
由于 ,只取 m。
例6 交叉道路面积的两种表示
长为 、宽为 的矩形中有宽为 的十字道路。道路面积既可写成
也可由总面积减剩余面积得到
两式化简后相同,说明平移法与“减去重复交叉部分”方法一致。
六、随堂练习
1. 长20 m、宽15 m的矩形内四周留宽 m 的边框,写出中心区域面积。
1. 长18 m、宽10 m的矩形外扩宽 m,写出外矩形面积。
1. 长30 m、宽20 m的矩形内有宽 m 的十字道路,写出剩余面积。
1. 十字道路面积可写成什么式子?(用总面积减剩余面积)
1. 长20 m、宽12 m的水池外铺2 m宽道路,求道路面积。
1. 长24 cm、宽18 cm的纸板内裁去2 cm宽边条,求中心面积。
1. 长30 m、宽20 m的绿地内修十字道路,剩余面积504 m²,求道路宽。
1. 长16 m、宽10 m的矩形内留等宽通道,中心面积96 m²,列方程。
1. 长12 cm、宽8 cm的照片外装宽 cm 的相框,写出相框面积。
1. 若内侧边框方程得到 ,而矩形短边为10,能否取该根?
1. 若道路宽度方程的根为 ,能否作为实际解?
1. 说明为什么内边框模型中的中心长是 而不是 。
1. 长方形内两条宽均为3 m的道路交叉,交叉区域面积是多少?
1. 十字道路面积中为什么要减去 ?
七、分知识点专项训练
知识点A 十字道路与平移法
1. 长28 m、宽18 m的绿地内有等宽十字道路,剩余面积416 m²,求路宽。
1. 长25 m、宽17 m的矩形内有等宽十字通道,通道面积80 m²,求通道宽。
1. 长32 m、宽22 m的场地内有等宽十字道路,剩余面积600 m²,求路宽。
1. 长40 m、宽25 m的矩形内有等宽十字道路,剩余面积864 m²,求路宽。
1. 长24 m、宽16 m的矩形内两条等宽道路贯穿,若道路总面积76 m²,求路宽。
1. 验证:。
知识点B 外侧等宽边框
1. 长18 m、宽10 m的花坛外修等宽道路,道路面积144 m²,求路宽。
1. 长20 m、宽14 m的水池外铺等宽地砖,地砖面积152 m²,求宽度。
1. 长15 cm、宽9 cm的照片外装等宽相框,相框正面面积180 cm²,求相框宽。
1. 一个边长为12 m的正方形外修等宽道路,道路面积112 m²,求路宽。
1. 长25 m、宽15 m的矩形外扩建等宽区域,扩建后总面积651 m²,求扩建宽度。
1. 长30 cm、宽20 cm的画芯外装等宽画框,外轮廓面积936 cm²,求画框宽。
知识点C 内侧等宽边框
1. 长20 m、宽14 m的矩形内留等宽通道,中心面积160 m²,求通道宽。
1. 长26 cm、宽18 cm的纸板四周裁去等宽边条,中心面积308 cm²,求边条宽。
1. 边长20 m的正方形场地内部四周留等宽道路,中心面积256 m²,求路宽。
1. 长30 m、宽20 m的场地内部四周留等宽区域,中心面积336 m²,求宽度。
1. 长16 cm、宽12 cm的矩形框内口面积96 cm²,求框宽。
1. 长24 m、宽16 m的矩形内部四周留宽 m 的通道,若通道面积144 m²,求 。
八、解答题
1. 一块长36 m、宽24 m的矩形草坪内修建等宽十字道路,剩余草坪面积748 m²。求道路宽度。
1. 一个长22 m、宽14 m的长方形水池外铺设等宽防滑带,防滑带面积160 m²。求防滑带宽度。
1. 一张长28 cm、宽20 cm的卡纸,四周裁去等宽边条后,中心面积为384 cm²。求裁去的宽度。
1. 一幅长24 cm、宽18 cm的画芯外装等宽画框,画框正面面积为228 cm²。求画框宽度。
1. 长30 m、宽18 m的长方形花圃内有宽度相同的两条互相垂直的小路。若小路总面积为92 m²,求小路宽度,并用两种方法列式验证。
1. 某矩形场地内部四周修建等宽跑道,外矩形长40 m、宽28 m,中心草地面积864 m²。求跑道宽度,并说明另一个方程根为何舍去。
九、知识思维导图
2.4.3知识思维导图
十、参考答案与解析
教材知识点盘点答案
1. ,。2. ,。3. 外矩形,原矩形。4. 原矩形,中心矩形。5. 。6. 。7. 。8. 正。9. 为正。10. 长度关系,面积关系。
随堂练习答案
1. 。
1. 。
1. 。
1. 。
1. m²。
1. cm²。
1. m。
1. 。
1. 。
1. 不能,因为内区宽 。
1. 不能,宽度必须为正。
1. 左右两侧各占宽 ,合计减少 。
1. m²。
1. 横、竖道路相加时交叉部分被计算两次,需减去一次。
分知识点专项训练答案
1. ,得 或44,取2 m。
1. 道路面积 ,得 或40,取2 m。
1. ,得 或52,取2 m。
1. ,得 或64,取1 m。
1. ,得 或38,取2 m。
1. 展开右边得 ,相减即 。
1. ,得 m。
1. ,得 m。
1. ,得 cm。
1. ,得 m。
1. ,得 m。
1. ,得 cm。
1. ,得 m。
1. ,得 cm。
1. ,得 m。
1. ,得 m。
1. ,得 cm。
1. ,得 m。
解答题解析
1. ,整理得 ,所以 或58,取2 m。
1. ,整理得 ,得 或 ,取2 m。
1. ,得 ,所以 或22,取2 cm。
1. ,整理得 ,所以 cm。负根舍去。
1. 方法一:;方法二:。两式等价,整理得 ,所以 或46,取2 m。
1. ,整理得 ,所以 或32。因为 ,取2 m; 会使中心区域边长为负,舍去。
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