内容正文:
22.5 分式方程
第22章分式
第2课时
列分式方程解决实际问题
学 习 目 标
1
2
进一步熟练地解可化为一元一次方程的分式方程 .
运用分式方程解决实际应用问题时,会合理设未知数,找出相等关系并列出方程 .
3
通过分式方程的应用教学,培养学生的数学应用意识,提高分析问题和解决问题的能力 .
知识回顾
解分式方程的一般步骤
一去
二解
三验
四写
去分母,方程两边同乘最简公分母,把分式方程转化为整式方程.
解这个整式方程.
将整式方程的解代入最简公分母,如果最简公分母的值不为0,则整式方程的解是原分式方程的解;否则,这个解不是原分式方程的解.
写出原分式方程的解.
基本思路
去分母
分式方程
整式方程
转化
知识回顾
练一练
解:方程两边乘 2
得: 4+3 =4.
解得 x =-3.
检验:当 x =-3 时, 2=0 ,
∴ x =-3不是原分式方程的解 .
∴原分式方程无解 .
解方程 + =
在解决生活实际问题中,有时需要列、解分式方程,那我们就一起来学习如何用分式方程解决实际问题吧!
4
新知探究
探究点1
列分式方程解决工程问题
议一议
(1)请大家回忆一下一元一次方程中列方程解应用题的步骤有哪些?
审、找、设、列、解、验、答
(2)请大家填一填工程问题的相等关系:
工作总量 = 工作效率 ×( )
工作时间
工作时间= 工作总量 ÷ ( )
工作效率
(3)借助这个相等关系回答下面问题:
一件工作,甲单独做需 a h 完成,乙单独做需 b h 完成,
则甲的工作效率为( ),乙的工作效率为( ) ,
则甲、乙合作需( ) h 完成 .
1÷(+)
典例分析
探究点1
列分式方程解决工程问题
例 1. 两个工程队共同参与一项筑路工程,甲队单独施工1个月完成总工程的 ,这时增加了乙队,两队又共同工作了半个月,总工程全部完成.哪个队的施工速度快?
思 考:
甲队 1 个月完成总工程的
乙队单独1个月能完成总工程的 ( )
甲队单独完成总工程需要( )月
设乙队单独完成总工程需要( )月
等量关系1:
+两队共同工作半个月完成的总工程量=1.
甲队半个月完成总工程的( )
乙队半个月完成总工程的( ) ,
+乙队工作半个月完成的工程量=1.
++=1
可列方程:
等量关系2:
工作效率 工作时间 工作量
甲队
乙队
典例分析
探究点1
列分式方程解决工程问题
例 1. 两个工程队共同参与一项筑路工程,甲队单独施工1个月完成总工程的,这时增加了乙队,两队又共同工作了半个月,总工程全部完成.哪个队的施工速度快?
也可用表格梳理数量关系:
分析:
+×
1+
+乙队工作半个月完成的工程量=1.
等量关系:
++=1
可列方程:
典例分析
探究点1
列分式方程解决工程问题
例 1. 两个工程队共同参与一项筑路工程,甲队单独施工1个月完成总工程的,这时增加了乙队,两队又共同工作了半个月,总工程全部完成.哪个队的施工速度快?
由题意可得
++=1.
方程两边乘6x,得
2x+x+3=6x.
解得x=1.
解:设乙队单独施工1个月能完成总工程的.记总工程量为1,
检验:当x=1时,6x≠0.所以,
原分式方程的解为x=1.
∴乙队单独施工1个月可以完成全部任务
∵甲队单独完成总工程需要3个月
∴乙队的施工速度快.
解决工程问题的思路方法:各部分工作量之和等于1,常从工作量和工作时间上考虑相等关系.
典例分析
例2. 为扎实推进“五育”并举工作,加强劳动教育,某中学针对七年级学生开设了“跟我学面点”烹饪课程 . 课程开设后学校花费 6000 元购进第一批面粉,用完后学校又花费 9600元购进了第二批面粉,第二批面粉的采购量是第一批采购量的 1.5倍,但每千克面粉价格提高了 0.4元 . 求第一批面粉的采购量 .
等量关系:
第二批面粉的每千克面粉价格 - 第一批面粉的每千克面粉价格 =0.4”
总费用(元) 采购量(kg) 单价(元/kg)
第一批面粉
第一批面粉
设第一批面粉的采购量为 x kg
分析
6000
9600
x
1.5x
典例分析
例2. 为扎实推进“五育”并举工作,加强劳动教育,某中学针对七年级学生开设了“跟我学面点”烹饪课程 . 课程开设后学校花费 6000 元购进第一批面粉,用完后学校又花费 9600元购进了第二批面粉,第二批面粉的采购量是第一批采购量的 1.5倍,但每千克面粉价格提高了 0.4元 . 求第一批面粉的采购量 .
解:设第一批面粉的采购量为 x kg. 由题意,得
-=0.4.
方程两边乘 15x ,得
96000-6000×15=0.4×15 x .
解得 x =1000.
检验: 当 x =1000 时, 15 x ≠0.
所∴原分式方程的解为 x =1000.
答:第一批面粉的采购量为 1000kg.
新知探究
探究点1
列分式方程解决工程问题
议一议
审:审清题意,找出题中的相等关系,
分清题中的已知量、未知量;
设:设出恰当的未知数,注意单位和语言的完整性;
列:根据题中的相等关系,正确列出分式方程;
解:解所列分式方程;
验:既要检验所得的解是否为所列分式方程的解,
又要检验所得的解是否符合实际问题的要求;
答:写出答案.
列分式方程解决实际问题的一般步骤
典例分析
探究点2
列分式方程解决行程问题
例 3. 某次列车平均提速v km/h.在相同的时间内,列车提速前行驶 s km,提速后比提速前多行驶50 km,提速前列车的平均速度为多少?
列出方程: = .
分析:
题目中的字母v,s表示已知数据
设提速前列车的平均速度为x km/h
路程(km) 时间(h) 速度(km/h)
提速前
提速后
s
s+50
+v
用表格梳理数据如下
相等关系
提速前列车行驶 s km 所用时间 = 提速后列车行驶()km 所用时间
典例分析
探究点2
列分式方程解决行程问题
解:设提速前列车的平均速度为x km/h,根据行驶时间的等量关系,得
=
方程两边乘x(x+v),得:
s(x+v)=x(s+50).
解得: x=
检验:由于v,s都是正数,
当x=时,x(x+v) ≠0.
∴原分式方程的解为x=.
例3. 某次列车平均提速v km/h.在相同的时间内,列车提速前行驶 s km,提速后比提速前多行驶50 km,提速前列车的平均速度为多少?
答:提速前列车的平均速度为 km/h.
典例分析
探究点2
列分式方程解决行程问题
例4. 甲、乙两人同时从A地出发,骑自行车到B地.已知A,B两地的距离为30 km,甲每小时比乙多走3 km,并且比乙先到40 min.若设乙每小时走x km,则可列方程 。
可列方程: -= .
行程问题中的等量关系通常抓住“时间线”来建立方程
路程(km) 时间(h) 速度(km/h)
甲
乙
30
30
设乙每小时走x km
分析:
x
乙用的时间-甲用的时间=40 min
等量关系:
-=
典例分析
例5.某工厂制作A,B两种产品,已知用72kg原材料制成A种产品的个数比制成B种产品的个数少9个,且制成一个A种产品比制成一个B种产品需要多用60%的原材料.求制作1个A种产品、1个B种产品各需要多少千克原材料.
设制作1个B种产品需要x kg原材料
分析:
制作1个A种产品需要 原材料
用72kg原材料制成A种产品的 个
用72kg原材料制成B种产品的 个
等量关系
72kg原材料制成A种产品的个数+9= 72kg原材料制成B种产品的个数
典例分析
例5.某工厂制作A,B两种产品,已知用72kg原材料制成A种产品的个数比制成B种产品的个数少9个,且制成一个A种产品比制成一个B种产品需要多用60%的原材料.求制作1个A种产品、1个B种产品各需要多少千克原材料.
解:设制作1个B种产品需要x kg原材料.依题意,得
+9=,
解得: x=3.
经检验,x=3为原方程的解.
∴(1+60%)x=4.8.
答: 制作1个B种产品需要3 kg原材料,
制作1个A种产品需要4.8kg原材料.
典例分析
例6.为加快公共领域充电基础设施建设,某停车场计划购买 A , B 两种型号的充电桩 . 已知 A 型充电桩比 B 型充电桩的单价少 0.3 万元,且用 15 万元购买 A 型充电桩与用 20 万元购买 B 型充电桩的数量相等。求 A , B 两种型号充电桩的单价各是多少?
解:设 A 型充电桩的单价为 x 万元,
则 B 型充电桩的单价为(x +0.3)万元 .
根据题意,得: =
方程两边乘 x (x +0.3),得:15 (x +0.3) =20 x .
解得: x =0.9.
检验:当 x =0.9 时, x (x +0.3)≠0.
∴原分式方程的解为 x =0.9 .
∴ x +0.3 =1.2.
答: A 型充电桩的单价为 0.9万元,
B 型充电桩的单价为 1.2万元 .
拓展提升
1.某学校为鼓励学生积极参加体育锻炼,派王老师和李老师去购买一些篮球和排球 . 回校后,王老师和李老师编写了一道题:
同学们,请求出篮球和排球的单价各是多少元 .
分析:
单价(元) 数量(个) 总价(元)
排球
篮球
设排球的单价为 x 元
x
x +60
2000
3200
等量关系
2000元购买排球数量=3200购买篮球数量
拓展提升
解:设排球的单价为 x 元,则篮球的单价为(x +60)元 .
根据题意,列方程得
=
方程两边乘x(x +60),
得 2000(x +60) =3200 x .
解得 x =100 .
1.某学校为鼓励学生积极参加体育锻炼,派王老师和李老师去购买一些篮球和排球 . 回校后,王老师和李老师编写了一道题:
同学们,请求出篮球和排球的单价各是多少元 .
检验:当 x =100 时, x(x +60) ≠0
∴原分式方程的解为: x =100 .
∴(x +60) =160.
答:排球的单价为 100 元,
篮球的单价为 160 元 .
拓展提升
2.抗洪抢险时,需要在一定时间内筑起拦洪大坝,甲队单独做正好按期完成,而乙队由于人少,单独做则超期 3h才能完成 .现甲、乙两队合作 2h后,甲队又有任务,余下的由乙队单独做,刚好按期完成 .甲、乙两队单独完成全部工程各需多少小时?
设甲队单独完成需要 x h ,则乙队单独完成需要(x+3) h.
工作效率 工作时间 工作量
甲
乙
等量关系
可列方程
+ =1
甲工作量 + 乙工作量 =1
2
x
分析:
拓展提升
解:设甲队单独完成需要 x h 由题意,得
+=1.
方程两边乘 x ()得
2 ()+ = x ().
解得: x =6 .
检验: 当 x =6时, x () ≠0.
∴原分式方程的解为 x =6 .
∴=9.
2.抗洪抢险时,需要在一定时间内筑起拦洪大坝,甲队单独做正好按期完成,而乙队由于人少,单独做则超期 3h才能完成 .现甲、乙两队合作 2h后,甲队又有任务,余下的由乙队单独做,刚好按期完成 .甲、乙两队单独完成全部工程各需多少小时?
答:甲队单独完成全部工程需 6h ,
乙队单独完成全部工程需 9h.
拓展提升
3.“母亲节”前夕,某商店根据市场调查,用3000元购进第一批盒装花,上市后很快售完,接着又用5000元购进第二批这种盒装花.已知第二批所购花的盒数是第一批所购花的盒数的2.5倍,且每盒花的进价比第一批的进价少5元.求第一批盒装花每盒的进价.
解:设第一批盒装花每盒的进价是x元,根据题意得:
2.5·=
解得: x=15.
经检验, x=15是原分式方程的解
∴原分式方程的解为: x=15 .
答: 第一批盒装花每盒的进价是30元 .
方法一
拓展提升
3.“母亲节”前夕,某商店根据市场调查,用3000元购进第一批盒装花,上市后很快售完,接着又用5000元购进第二批这种盒装花.已知第二批所购花的盒数是第一批所购花的盒数的2.5倍,且每盒花的进价比第一批的进价少5元.求第一批盒装花每盒的进价.
解:设第一批盒装花购买了y盒,根据题意得:
解得: =200
经检验, y=15是原分式方程的解
∴第一批盒装花每盒的进价:15.
答: 第一批盒装花每盒的进价是15元 .
方法二
1. 八年级学生去距学校 30 km 的中国人民抗日战争纪念馆参观,一部分学生乘大巴先出发,过了 5 min,其余学生乘中巴出发,结果他们同时到达. 已知中巴的平均速度是大巴平均速度的 1.2 倍,求大巴的平均速度.
新知巩固
解:设大巴的平均速度是 x km/h,则中巴的平均速度是 1.2x km/h.由题意,得
.
方程两边乘 60x,得: 1800 – 5x = 1500
解得 x = 60.
检验:当 x = 60 时,60x ≠ 0.
所以 x = 60 是原方程的解.
答:大巴的平均速度为 60 km/h.
新知巩固
2.甲、乙二人做某种机械零件. 已知甲每小时比乙多做 6 个,甲做 90 个所用的时间与乙做 60 个所用的时间相等. 求甲、乙每小时各做零件多少个.
解:设乙每小时做 x 个零件,则甲每小时做 (x + 6) 个零件.
由题意,得 .
方程两边乘 x(x + 6),得 90x = 60(x + 6)
解得 x = 12.
检验:当 x = 12 时, x(x + 6) ≠ 0.
∴ x = 12 是原方程的解.
∴ x + 6 = 18.
答:甲每小时做 18 个零件,乙每小时做 12 个零件.
真题感知
1.(2024武汉经开区模拟) 【教材母题】两个小组同时开始攀登一座 450m 高的山,第一组的平均登高速度是第二组的 1.2 倍,他们比第二组早 15min 到达顶峰 . 两个小组的平均登高速度各是多少? 如果山高为h m ,第一组的平均登高速度是第二组的 a 倍,并比第二组早 t min 到达顶峰,那么两组的平均登高速度各是多少?
【拓展延伸】如果山高为 h m ,第一组准备一半路程以 m / min 的速度攀登,另一半路程以 m / min的速度攀登( ≠ );第二组准备全程以m / min 的速度攀登,请判断哪一组先到达顶峰,并说明理由 .
解:设第二组的平均登高速度为x m / min ,
则第一组的平均登高速度为 1.2x m / min ,
由题意,得 - =15, 解得 x =5 .
经检验, x =5 是原分式方程的解,且符合题意,
∴1.2x =6.
答:第一组的平均登高速度为 m / min ,
第二组的平均登高速度为 5 m / min
【教 材 母 题1】
真题感知
1.(2024武汉经开区模拟) 【教材母题】两个小组同时开始攀登一座 450m 高的山,第一组的平均登高速度是第二组的 1.2 倍,他们比第二组早 15min 到达顶峰 . 两个小组的平均登高速度各是多少? 如果山高为h m ,第一组的平均登高速度是第二组的 a 倍,并比第二组早 t min 到达顶峰,那么两组的平均登高速度各是多少?
【拓展延伸】如果山高为 h m ,第一组准备一半路程以 m / min 的速度攀登,另一半路程以 m / min的速度攀登( ≠ );第二组准备全程以m / min 的速度攀登,请判断哪一组先到达顶峰,并说明理由 .
【教 材 母 题2】
解:设第二组的平均登高速度为 y m / min ,则第一组的平均登高速度为ay m / min ,
由题意,得: - = t ,
解得: y =.
经检验, y =是原分式方程的解,且符合题意
∴ay=.
答:第一组的平均登高速度为y =m / min ,
第二组的平均登高速度为m /min .
真题感知
1.(2024武汉经开区模拟) 【教材母题】两个小组同时开始攀登一座 450m 高的山,第一组的平均登高速度是第二组的 1.2 倍,他们比第二组早 15min 到达顶峰 . 两个小组的平均登高速度各是多少? 如果山高为h m ,第一组的平均登高速度是第二组的 a 倍,并比第二组早 t min 到达顶峰,那么两组的平均登高速度各是多少?
【拓展延伸】如果山高为 h m ,第一组准备一半路程以 m / min 的速度攀登,另一半路程以 m / min的速度攀登( ≠ );第二组准备全程以m / min 的速度攀登,请判断哪一组先到达顶峰,并说明理由 .
第二组先到达顶峰 . 理由如下:
因为第一组准备一半路程以 m / min的速度攀登,另一半路程以 m / min的速度攀登
( ≠ ),所以第一组需要的时间 = ÷ + ÷ = (+) = .
因为第二组准备全程以 m / min的速度攀登,
所以第二组需要的时间 ==.
所以 - = - = .
因为 ≠ ,所以 - ≠0 ,所以>0 ,所以 > ,所以第二组先到达顶峰 .
【拓展延伸】
真题感知
2.(2024·黑龙江大庆·一模)从年到年,经过17年的冲刺,中国高铁技术迅疾跨入世界领先行列.年某“G”次等级列车行驶的里程,它的平均速度是年普通“Z”等级列车的倍,所用的时间比年普通“Z”等级列车少2小时.求某次“G”等级列车2024年的平均速度.
解:设年普通Z等级列车的平均速度为,
则年G等级列车平均速度为,根据题意得,,
即:,
解得 ,
经检验,是原方程的解,且符合题意,
∴
答:某次G等级列车列车年的平均速度为.
3.(2024·甘肃临夏·中考真题)端午节期间,某商家推出“优惠酬宾”活动,决定每袋粽子降价2元销售.细心的小夏发现,降价后用240元可以比降价前多购买10袋,求:每袋粽子的原价是多少元?设每袋粽子的原价是元,所得方程正确的是( )
A. B.
C. D.
C
4.(2023·四川·中考真题)近年来,我市大力发展交通,建成多条快速通道,小张开车从家到单位有两条路线可选择,路线a为全程10千米的普通道路,路线b包含快速通道,全程7千米,走路线b比路线a平均速度提高,时间节省10分钟,求走路线a和路线b的平均速度分别是多少?设走路线a的平均速度为x千米/小时,依题意,可列方程为( )
A. B.
C. D.
A
真题感知
5.(2024·湖北恩施·模拟预测)中国的电商市场蓬勃发展,成为世界上最大的电商市场之一.而电商行业的繁荣也推动了快递行业的高速发展.其实早在我国汉代开始就设有“驿传”制度,也可以理解为最早的“快递”雏形.《九章算术》中有一道关于古代驿站送信的题目,其白话译文为:一份文件,若用慢马送到1800里远的城市,所需时间比规定时间多3天;若改为快马派送,则所需时间比规定时间少3天,已知快马的速度是慢马的2倍,求规定时间.
路程(里) 时间(天) 速度(里/天)
快马
慢马
x-3
1800
x+3
解:设规定时间为x天,根据题意得:
,
解得:.
经检验:是原分式方程的解.
答:规定时间为9天.
等量关系
真题感知
工程队 每天施工面积(单位:) 每天施工费用(单位:元)
甲 3600
乙 x 2200
2.(2023·江苏南通·中考真题)为推进全民健身设施建设,某体育中心准备改扩建一块运动场地.现有甲、乙两个工程队参与施工,具体信息如下:
信息—
信息二
甲工程队施工所需天数与乙工程队施工所需天数相等.
求x的值;
解:由题意列方程,得.
方程两边乘,得:
.
解得: .
检验:当时,.
∴ 原分式方程的解为.
答:x的值为600.
工程问题
工程量÷工作效率=工作时间
分式方程
整式方程
整式方程的解
分式方程的解
实际问题的解
实际问题
列方程
去分母
解整式方程
检验
目标
目标
课堂小结
列分式方程解决实际问题
实际应用题中常见的基本数量关系
(1)行程问题:路程=速度×时间;
(2)工程问题:工作总量=工作效率×工作时间;
(3)生产问题:生产总数=生产原料÷单件原料
(1)审题时,先寻找题目中的关键词,然后借助列表、画图等方法准确找出相等关系.当题目中包含多个相等关系时,要选择一个能够体现全部(或大部分)数量的相等关系列方程.
(2)设未知数时,一般题中问什么就设什么,即设直接未知数;若设直接未知数难以列方程,则可设另一个相关量为未知数,即设间接未知数;有时设一个未知数无法表示等量关系,可设多个未知数,即设辅助未知数.
课堂小结
列分式方程解决实际问题注意事项
课后练习
1. 甲、乙两人分别从距目的地 6 km 和 10 km 的两地同时出发,甲、乙的平均速度比是 3∶4,结果甲比乙提前 20 min 到达目的地. 求甲、乙的平均速度.
解:设甲的平均速度是 3x km/h,乙的平均速度是 4x km/h.
由题意,得 .
解得 x = 1.5.
经检验, x = 1.5 是原方程的解.
所以 3x = 4.5,4x = 6.
答:甲的平均速度是 4.5 km/h,乙的平均速度是 6 km/h.
课后练习
2. A,B 两种机器都被用来搬运化工原料,A 型机器比 B 型机器每小时多搬运 30 kg,A 型机器搬运 900 kg 所用时间与 B 型机器搬运 600 kg 所用时间相等,两种机器每小时分别搬运多少化工原料?
解:设B型机器每小时搬运 x kg 化工原料,则A型机器每小时搬运 (x + 30) kg 化工原料.
由题意,得 .
解得 x = 60.
经检验, x = 60 是原方程的解.
所以 x + 30 = 90.
答:A、B两种机器每小时分别搬运 90 kg,60 kg 化工原料.
课后练习
3. 王芳 3 h 清点完一批图书的一半,刘伟加入清点另一半图书的工作,两人合作 1.2 h 清点完另一半图书. 刘伟单独清点这批图书需要几小时?
解:设刘伟单独清点这批图书需要 x h,则刘伟的工作效率为
根据题意得王芳的工作效率为
所以 .
解得 x = 4.
经检验, x = 4 是原方程的解.
答:刘伟单独清点这批图书需要 4 h.
课后练习
4. 一个圆柱形容器的容积为 V m3,开始用一根小水管向容器内注水,水面高度达到容器高度一半后,改用一根口径为小水管 2 倍的大水管注水,向容器中注满水的全过程共用时间 t min. 求两根水管各自的注水速度. (提示:要考虑大水管的注水速度是小水管注水速度的多少倍.)
答:小水管的注水速度是m3/min ,
大水管的注水速度是 m3/min.
∴大水管的注水速度是:4x=
解:设小水管的注水速度是 x m3/min.
∵大水管的口径为小水管口径的 2 倍,
∴大水管的横截面积是小水管横截面积的 4 倍,
∴大水管的注水速度是 4x m3/min.
由题意,得
解得:
经检验, x = 是原方程的解.
课后练习
5. 改良玉米品种后,迎春村玉米平均每公顷增加产量 a t,原来产 m t 玉米的一块土地,现在的总产量增加了20 t. 原来和现在平均每公顷玉米的产量各是多少?
解得 x =
经检验, x = 是原方程的解.
解:设原来平均每公顷玉米的产量是 x t,
则现在平均每公顷玉米的产量是(x + a) t.
根据题意,得
答:原来和现在平均每公顷玉米的产量分别为
感谢聆听!
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