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(2)
第8课时 平均变化率与利润问题
学习目标:
1. 会分析增长率、降低率题型,列出一元二次方程正确求解。(重点)
2. 学会把生活实际问题整理成数学方程,理清数量之间的关系。(重点)
3. 结合实际情况检验方程的解,舍去不符合现实意义的答案,养成规范答题习惯。(难点)
数学不仅是课本上的公式,更是理解世界的钥匙。
愿大家在生活中发现更多数学之美,探索无限可能。
情境导入:奶茶店的“甜蜜烦恼”
看着店里人来人往,店主王阿姨既开心又好奇:短短两个月,利润的增长背后藏着怎样的数学规律?
阳光奶茶店的生意蒸蒸日上,从4月到6月,利润悄然攀升。这里有几个关键数据,让我们一起分析其中的奥秘:
4月份利润
2.0万元
6月份利润
2.88万元
三个值得探索的数学问题
01 总增长量
这两个月的总利润增长了多少万元?你能快速口算出来吗?
02 月均增速
这两个月的月平均增长率是多少?这是解开增长谜题的关键。
03 目标预测
若保持此增速,7月利润能突破3.5万元吗?快来验证你的预测。
1.7.2013
同学们,请看大屏幕。我们学校门口的阳光奶茶店生意非常好,店主王阿姨告诉老师,4月份利润是2万元,到了6月份,利润增长到了2.88万元。大家能快速算出利润增长了多少吗?很好,是0.88万元。但如果我问,这两个月的月平均增长率是多少呢?这个问题就不是简单的算术能解决的了。这就是我们今天要学习的第一个问题:平均变化率问题。
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探究点一:平均变化率问题
从具体的商业利润增长案例切入,通过逐步推导建立数学模型,将实际问题转化为方程求解,为归纳通用方法奠定基础。
01 模型推导:从实例到方程
解:设月平均增长率为x,已知4月利润为2万元,则6月利润为2(1+x)²万元。
根据题意,6月利润达2.88万元,由此建立方程:
2(1+x)² = 2.88
解此方程即可得出月均增长率。
1.7.2013
我们来一步步分析这个问题。设月平均增长率为x。4月份的利润是2万元,那么5月份的利润就是2乘以(1+x)。6月份的利润是在5月份的基础上再次增长,所以是2乘以(1+x)的平方。根据题目,6月份利润是2.88万元,所以我们得到方程2(1+x)² = 2.88。通过这个例子,我们可以总结出平均变化率问题的通用公式。如果是增长,就用加号;如果是下降,就用减号。
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探究点一:例题解析
01 方程求解步骤拆解
解:设月平均增长率为x。
根据题意,得 2(1+x)² = 2.88
化简,得 (1+x)² = 1.44
开方,得 1+x = ±1.2
解得 x₁=0.2=20%,x₂=-2.2(舍去)
答:月平均增长率为20%。
02 实际意义检验与结论
检验逻辑:增长率非负,舍去 x₂ = -2.2
最终结论:月平均增长率为0.2(即20%)
提示:解应用题需验证解的现实合理性。
03 情境延伸:7月份利润目标能否达成?
计算过程:
7月份利润 = 2.88 × (1 + 20%)
= 2.88 × 1.2 =3.456 万元
目标判断:
因为 3.456 < 3.5,不满足目标要求,
所以不能完成利润目标。
1.7.2013
现在我们来解这个方程。两边同时除以2,得到(1+x)²等于1.44。开方后,1+x等于正负1.2。所以x有两个解,0.2和-2.2。这时候我们就要检验了,增长率能是负数吗?显然不能,所以我们舍去-2.2这个解。最终,月平均增长率是20%。那么,我们最初的第三个问题也迎刃而解了,7月份的利润是2.88乘以1.2,等于3.456万元,小于3.5万元,所以目标不能实现。
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探究点二:利润问题
利润问题是商业经营的核心,通过数学模型计算定价与销量的平衡,能找到最优的经营策略。
01 / 核心公式回顾
单件利润 = 售价 - 成本
(单笔交易的直接收益基础)
总利润 = 单件利润 × 销售量
(衡量整体经营效益的关键指标)
1.7.2013
解决了增长率问题,我们再来看看奶茶店遇到的另一个问题——利润问题。首先我们回顾一下利润问题的核心公式:总利润等于单件利润乘以销售量。现在来看具体问题:奶茶成本3元,售价6元,每天卖100杯。如果售价降低,销量会增加。问题是,降价多少时,总利润能达到280元?这是一个典型的利润问题,关键在于找出降价、单件利润和销售量之间的关系。
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探究点二:模型建立与求解
01 基础变量拆解
设每杯奶茶降价 x 元,则:
单件利润:原利润 3 元,降价后为(3 - x)元
日销售量:每降0.5元多卖20杯,总销量为(100 + 40x)杯
02 构建利润方程
根据“总利润 = 单件利润 × 销售量”,目标利润为280元,可得核心方程:
(3 - x)(100 + 40x) = 280
解:(3 - x)(100 + 40x) = 280
300 + 120x - 100x - 40x² = 280
-40x² + 20x + 20 = 0
两边同时除以-20,得2x² - x - 1 = 0
因式分解,得 (2x + 1)(x - 1) = 0
解得x₁ = 1, x₂ = -0.5(不合题意,舍去)
答:每件商品应降价1元。
04 最终结论
经检验,只有x = 1符合实际问题的意义。
因此,每杯奶茶降价1 元时,每天的总利润可以达到280元。
此时售价为5元,预计销量为140杯。
1.7.2013
我们来详细分析。设每杯降价x元。那么,单件利润就变成了原来的利润3元减去降价的x元,也就是(3-x)元。销售量呢?每降0.5元多卖20杯,那么降x元就会多卖40x杯,总销量就是(100+40x)杯。根据总利润等于280元,我们列出方程(3-x)(100+40x)=280。解这个方程,我们得到x等于1或x等于-0.5。降价不能是负数,所以舍去-0.5。最终答案是降价1元。
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例题精讲一:平均下降率问题
核心公式:
若原价为 a,平均每次降价率为 x,经过 n 次降价后的价格为 b,则公式为:
a(1 - x)ⁿ = b
某手机原价 3000 元,经过两次连续降价后售价为 1920 元。求这款手机平均每次降价的百分率是多少?
解:设该款手机平均每次降价的百分率为 x,根据题意得 3000(1-x)² = 1920
化简,得 (1-x)² = 0.64;
解得 x₁ = 0.2 = 20%,x₂ = 1.8(不合题意,舍去)
答:该款手机平均每次降价的百分率为20%。
1.7.2013
我们来看一个平均下降率的例子。一款手机原价3000元,两次降价后变成1920元,求平均每次降价的百分率。这个问题和增长率问题类似,只是用减号。我们设降价百分率为x,列出方程3000(1-x)²=1920。解得x等于0.2或1.8。降价百分率不能超过100%,也就是1,所以舍去1.8。最终答案是平均每次降价20%。
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例题精讲:基础利润问题求解
某商店购进一批单价为20元的日用品,以单价30元销售时,半月内可售出400件。若销售单价提高2元,此时半个月可获得多少利润?
解:
(1)单件利润 = (30 + 2) - 20 =12 元
(2)销售量 = 400 - 20 × 2 =360 件
(3)总利润 = 12 × 360 =4320 元
答:此时半个月可获得4320元利润。
1.7.2013
接下来看一个利润问题的变式,这次不是求特定利润,而是求最大利润。题目是说,一种日用品,进价20元,售价30元时卖400件。售价每提高1元,销量减少20件。我们设售价提高x元,那么总利润y就等于(10+x)乘以(400-20x)。整理后得到一个二次函数。根据二次函数的性质,当x等于5时,利润y有最大值。计算得出最大利润是4500元。所以,售价提高5元,也就是定价35元时,利润最大。
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课堂练习:基础巩固
01 平均成本下降率问题
解:设平均每年成本降低的百分率为x。根据题意列方程:16(1-x)² = 9
解得:x₁=25%,x₂=7/4(舍去)
答:平均每年成本降低25%。
02 销售定价与利润核算
解:设单价上涨x元,销量为(200-10x)件,列方程:
(30+x-20)(200-10x)=2160
解得:x₁=2,x₂=8
答:销售单价应定为32元或38元。
1.7.2013
现在我们来做两道基础练习题。第一题是平均下降率问题,工厂要把成本从16元降到9元,求平均每年降低的百分率。第二题是利润问题,商品进价20元,售价30元时卖200件,售价每涨1元销量减10件,要求每天利润达到2160元,求售价。请同学们独立思考,完成解答。
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课堂练习:能力提升
这是一道将一元二次方程与商业利润结合的经典应用题。解题的核心在于准确建立数学模型,同时不要忽略“让顾客得到实惠”这一现实约束条件,这将决定我们对最终解的取舍。
练习3:利润问题(兼顾顾客实惠)
某商场将进价为40元的衬衫以50元售出,平均每月能售出500件。调查表明,这种衬衫的售价每上涨1元,其销售量就减少10件。如果商场想在这种衬衫的销售中每月获利8000元,同时又要使顾客得到实惠,那么售价应定为多少元?
解:设每件衬衫降价 x 元。
根据题意,得 (50 - x)(100 + 10x) = 8000
整理得:解得 x₁ = 10,x₂ = 30
答:每件衬衫应降价10元或30元。
1.7.2013
接下来是一道能力提升题。这道题不仅要求利润达到8000元,还增加了一个条件:“使顾客得到实惠”。这意味着我们在解方程得到两个解之后,需要根据这个实际条件来选择最合适的那个解。请同学们仔细审题,思考这个条件如何影响我们的最终答案。
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课堂小结
01 两类核心模型
平均变化率问题
基础公式:a(1±x)² = b
适用于增长率或降低率场景
利润最大化问题
核心关系:总利润 = 单件利润 × 销售量
注意销量与单价的联动变化
02 解题六步心法
标准化解题闭环
审 → 设 → 列 → 解 → 验 → 答
“审”清题意找等量,“设”元明确不混淆,“列”出方程是关键,“解”得结果后必“验”,最后规范作答,切忌跳步。
03 结果检验关键
结合实际,取舍有道
1. 检验解的数值合理性(如舍去负根);
2. 验证解是否符合实际背景(如人数、长度不能为负);
3. 这是避免“会而不对”的最后一道防线。
💡 核心心法:模型选对是前提,步骤规范是保障,实际检验是关键!
1.7.2013
好了,我们来总结一下本节课的内容。我们学习了两种重要的一元二次方程应用模型:平均变化率问题和利润问题。解决这些问题的核心方法是“审、设、列、解、验、答”六步法。其中最关键的一步是“验”,我们必须根据实际问题的背景,检验方程的解是否合理,不合理的解一定要舍去。希望同学们能牢牢掌握这些知识。
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变式练习二:平均变化率(降低率)
某工厂计划在两年内,将产品的单件成本从16元降低至9元,且每年的成本降低百分率保持一致。请求出该产品成本平均每年降低的百分率。
解:设平均每年降低的百分率为x。
根据题意,得 16(1-x)² = 9
解得 x₁=25%,x₂=7/4(舍去)
答:平均每年降低25%。
1.7.2013
接下来是平均变化率的变式,这次是降低率问题。我们设平均每年降低的百分率为x,根据降低率公式列出方程。注意,解出来的结果需要检验,增长率或降低率不能大于1,也不能是负数。
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综合练习:服装零售利润决策
某商场销售名牌衬衫,日均售20件,每件盈利40元。若每件降价1元,日均多售2件。现要日均盈利1200元且“尽快减少库存”,问每件应降价多少元?
01 模型构建
设每件衬衫降价x元,则:单件利润=(40-x)元,日销售量=(20+2x)件。
02 详细解题过程
解:根据题意列方程:(40-x)(20+2x) = 1200
展开化简:800 + 80x - 20x - 2x² = 1200
解得 x₁ = 10,x₂ = 20
03 实际决策与答案:因需“尽快减少库存”,选择降价更多的方案。
答:每件衬衫应降价20元。
1.7.2013
这道题是利润决策类应用题的典型,核心是建立“利润=单件利润×销量”的数学模型。解题时不仅要通过方程求出数学解,更要结合“尽快减少库存”的实际商业需求,选择降价幅度更大的解,体现了数学在实际生活中的应用价值。
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思维拓展:方案决策问题
某公司计划购买一批电脑,有两种型号可供选择:A型电脑每台5000元,B型电脑每台3000元。公司预算不超过10万元,且购买的电脑总数不少于25台。已知A型电脑的利润是每台800元,B型电脑的利润是每台500元。问如何购买才能使公司获得最大利润?
解:设购买A型电脑x台,则购买B型电脑(25-x)台。
根据题意,得 5000x + 3000(25-x) ≤ 100000
化简得:2000x ≤ 25000,即 x ≤ 12.5
因为x为非负整数,所以x可取0, 1, 2, ..., 12。
总利润 W = 800x + 500(25-x) = 300x + 12500
因为300 > 0,所以W随x的增大而增大。当x = 12时,W最大。
此时,购买B型电脑 25 - 12 = 13台,最大利润 W = 300×12 + 12500 =16100元。
答:购买A型电脑12台,B型电脑13台时,公司获得最大利润16100元。
1.7.2013
最后,我们来做一个思维拓展。今天我们解决的都是利润等于某个特定值的问题。但在现实中,商家更关心的是如何获得最大利润。这个问题就需要我们运用二次函数求最值的知识来解决了。大家可以课后思考一下,如何求出利润的最大值,这将是我们后续学习的重要内容。
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