25.3 实际问题与一元二次方程 (第1课时)(教学课件)2026-2027学年人教版数学九年级上册
2026-09-19
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摘要:
该初中数学课件聚焦“实际问题与一元二次方程”,通过回顾一元一次方程等已学方程模型解决实际问题的经验,引出一元二次方程的应用,搭建新旧知识联系的学习支架。
其亮点在于以几何存在性问题(如连续正整数直角三角形)和矩形面积问题为载体,引导学生用数学眼光抽象等量关系,通过多种设元方法比较培养数学思维,规范“审设列解验答”步骤强化数学语言表达。学生能提升实际问题解决能力,教师可获得结构化教学资源助力高效教学。
内容正文:
25.3
实际问题与一元二次方程 (第1课时)
2026-2027学年人教版数学九年级上册
第25章 一元二次方程
1
用方程解决实际问题的一般步骤.
(1)审:读懂题意,区分已知量和未知量,挖掘等量关系;
(2)设:合理假设未知数,用代数式表示出其他相关量;
(3)列:依托等量关系列出方程;
(4)解:解方程,求出未知数的值;
(5)验:检验方程的解是否符合实际问题的意义;
(6)答:根据题意规范写出结论.
问题
一元一次方程、二元一次方程(组)、分式方程都是刻画现实数量关系的数学模型,可以解决许多实际问题.
一元二次方程同样是重要的数学模型,它能帮助我们解决哪些类型的问题呢?本节课我们共同学习“实际问题与一元二次方程”.
问题
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?
问题1
如何用未知数表示?
分析:设三边长分别为 x,x+1,x+2(x 为正整数).
等量关系:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.
勾股定理
斜边长
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?
问题1
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.
这两个根是否都符合题意?
舍去
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?
问题1
因此 x=3.
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.
归纳
解决几何存在性问题,一般先合理假设未知数,依托几何性质找到等量关系建立一元二次方程;求出方程的根后,需要根据实际意义对方程的根进行检验和取舍,最终得出结论.
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?
问题2
分析:
长为 40 m
矩形周长为 40 m
长+宽=20 m
等量关系:
矩形面积=长×宽
设矩形一边长为 x m
邻边长为(20-x) m
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?
问题2
解:设矩形的一条边长为 x m,由矩形的周长为 40 m,可得这条边的邻边长为(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.
是否表示可以围成两个满足条件的矩形区域?
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?
问题2
当 x=12 时,邻边长为 20-x=8;
当 x=8 时,邻边长为 20-x=12.
两个根对应的是同一矩形的一组相邻边,只是长和宽相互调换,所以满足条件的矩形只有一个,其两邻边长分别为 8 m,12 m.
方程有两个实数根不一定表示问题有两个不同的解,要结合问题的实际背景进行判断.
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?
问题2
设矩形的两邻边长的方法有多种.例如:
(1)可设一边长为 x m,那么其邻边长为 m;
(2)可设一边长为 (10+x)m,那么其邻边长为(10-x)m.
你能根据以上设两邻边长的方法列方程求解吗?
问题2
(方法一)
设一边长为 x m,那么其邻边长为 m.
由矩形的周长为 40 m,得
整理,得 x2-20x+96=0.
解方程,得 x1=12,x2=8.
经检验,x1=12,x2=8 是原方程的解.
矩形周长 40 m ,面积 96 m2.
(方法二)
设一边长为(10+x)m,那么其邻边长为
(10-x)m.
由矩形的面积为 96 m2,得
(10+x)(10-x)=96,
解方程,得 x1=2,x2=-2.
当 x=2 时,边长为10+2=12,10-2=8;
当 x=-2时,边长为10-2=8,10+2=12.
比较这三种设未知数的方法,它们在运算上有什么不同?解题时应该如何选择?
问题2
矩形周长 40 m ,面积 96 m2.
原设法:
设矩形的一边长为 x m,
则邻边长为(20-x)m.
x(20-x)=96.
方法二:
设矩形的一边长为(10+x)m,则邻边长为(10-x)m.
(10+x)(10-x)=96.
方法一:
设矩形的一边长为 x m,则邻边长为 m.
利用“和为定值”设未知数,将乘积转化为平方差形式,方程可直接开平方求解.
设法 出发点 方程形式 运算特点
原设法 周长 一元二次方程(一般式) 直接,较简便
方法一 面积 分式方程 需要去分母、检验,较繁琐
方法二 周长 平方差形式 最简便,计算量小
未知数的假设方式直接决定方程的运算难度.解题时要学会观察题目条件,灵活选择能简化计算的设元方法,减少计算量.
问题2
归纳
利用一元二次方程解决与矩形面积有关的问题时,关键是结合题意和图形准确表示矩形的长、宽,依托等量关系建立方程并求解.
解:设矩形的长为 x m,宽为(20-x)m.
当矩形面积为 75 m² 时,x(20-x)=75,
解方程,得 x1=15,x2=5.
两个根对应同一个矩形.
所以,矩形的长为 15 m,宽为 5 m 时,面积为 75 m².
1.怎样用一根长为 40 m 的细绳围成一个面积为 75 m² 的矩形区域?能围成一个面积为 101 m² 的矩形区域吗?如果能,说明围法;如果不能,说明理由.
矩形周长
矩形面积=长×宽
1.怎样用一根长为 40 m 的细绳围成一个面积为 75 m² 的矩形区域?能围成一个面积为 101 m² 的矩形区域吗?如果能,说明围法;如果不能,说明理由.
当矩形面积为 101 m² 时,x(20-x)=101,
化为一般形式,得 x2-20x+101=0.
a=1,b=-20,c=101,
Δ=b2-4ac=(-20)2-4×1×101=-4<0.
此方程无实数根,
所以不能围成面积为 101 m² 的矩形区域.
矩形周长
矩形面积=长×宽
2.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?
分析:
矩形的性质
CD=BA,AD=BC;
∠A=∠B=90°
勾股定理
建立一元二次方程
2.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:假设存在点 E.设 AE=x,则 0<x<4.
∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴ CD=AB=4,AD=CB=1,∠A=∠B=90°.
∴ BE=4-x.
在 Rt△ADE 和 Rt△BCE 中,由勾股定理,得
DE2=AD2+AE2,CE2=BC2+BE2.
2.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?
若∠DEC 为直角,则 DC2=DE2+CE2.
即 DC2=AD2+AE2+BC2+BE2,
即 42=12+x2+12+(4-x)2.
解方程,得
经检验, ,都在 0<x<4 的范围内,符合题意.
所以,AB 上存在点 E,当 ∠DEC 为直角.
实际问题与一元二次方程
解题步骤
解题关键
审、设、列、解、验、答
根据实际意义检验方程的根
合理假设未知数
找到等量关系建立一元二次方程
谢谢
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