康葉紅
生活離不開數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)離不開生活,數(shù)學(xué)知識源于生活而最終服務(wù)于生活。一元二次方程是揭示現(xiàn)實(shí)社會數(shù)量關(guān)系的一個(gè)重要數(shù)學(xué)模型。用一元二次方程解決實(shí)際問題時(shí),通常要經(jīng)歷以下過程:從實(shí)際問題中抽象出數(shù)學(xué)數(shù)量關(guān)系,列出一元二次方程求出它的根,進(jìn)而解決實(shí)際問題。具體如下圖:
在現(xiàn)實(shí)生活中,許多問題中的數(shù)量關(guān)系都可以抽象為一元二次方程。用一元二次方程解決實(shí)際問題的常見題型有:圖形的面積問題、平均變化率(增長或下降)問題、銷售問題等。下面我們結(jié)合例題,一起來看一下如何用一元二次方程解決實(shí)際問題。
問題1 圖形的面積問題
例1 (2020·江蘇南京秦淮一模)手卷是國畫裝裱中橫幅的一種體式,以能握在手中順序展開閱覽得名。它主要由“引首”“畫心”“拖尾”三部分組成(這三部分都是矩形形狀),分隔這三部分的其余部分統(tǒng)稱為“隔水”。下圖中的手卷長1000cm,寬40cm,引首和拖尾完全相同,其寬度都為100cm。若隔水的寬度為xcm,畫心的面積為15200cm2,求x的值。
【分析】問題中出現(xiàn)的圖形是矩形,其數(shù)量關(guān)系是:矩形的面積=長×寬。正確審題,弄清題意,體會“算兩次”的數(shù)學(xué)方法,理性思考即可。
解:根據(jù)題意,得(1000-4x-200)·(40-2x)=15200。
解這個(gè)方程,得x1=210(不合題意,舍去),x2=10。
所以x的值為10。
【總結(jié)】用一元二次方程解決實(shí)際問題的一般過程為:審、找、設(shè)、列、解、驗(yàn)、答。其關(guān)鍵是找出實(shí)際問題中數(shù)量之間的相等關(guān)系,列出方程。一般地,當(dāng)我們經(jīng)歷以上過程,便能更進(jìn)一步體會建立數(shù)學(xué)模型的思想,積累數(shù)學(xué)活動的經(jīng)驗(yàn),增強(qiáng)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識。
問題2 平均變化率(增長或下降)問題
例2(2020·上海)去年某商店“十一黃金周”進(jìn)行促銷活動期間,前六天的總營業(yè)額為450萬元,第七天的營業(yè)額是前六天總營業(yè)額的12%。
(1)求該商店去年“十一黃金周”這七天的總營業(yè)額;
(2)去年,該商店7月份的營業(yè)額為350萬元,8月份、9月份營業(yè)額的月增長率相同,“十一黃金周”這七天的總營業(yè)額與9月份的營業(yè)額相等。求該商店去年8月份、9月份營業(yè)額的月增長率。
【分析】平均變化率問題(以增長為例)中常用的數(shù)量關(guān)系是:變化前的量+增長的量=增長后的量,增長的量=變化前的量×增長率。我們將這兩個(gè)數(shù)量關(guān)系合起來可表示為:變化前的量×(1+平均增長率)=增長后的量。
第(2)問中,如果設(shè)平均增長率為x,則可用表格表示為:
解:(1)450+450×12%=504(萬元)。
答:該商店去年“十一黃金周”這七天的總營業(yè)額是504萬元。
(2)設(shè)該商店去年8月份、9月份營業(yè)額的月增長率是x。
根據(jù)題意,得350×(1+x)2=504。
解這個(gè)方程,得x1=0.2,x2=-2.2(不合題意,舍去)。
答:該商店去年8月份、9月份營業(yè)額的月增長率是20%。
【總結(jié)】平均變化率問題的關(guān)鍵是理解平均變化率和變化量的區(qū)別,如果設(shè)變化前的量為a,變化后的量為b,平均變化率為x,則經(jīng)過n次變化后的數(shù)量關(guān)系可表示為ax(1±x)n=b。
問題3銷售問題
例3 (2020·江蘇南京建鄴一模)某商場將進(jìn)價(jià)每件30元的襯衫以每件40元銷售,平均每月可售出600件。為了增加盈利,商場采取漲價(jià)措施。若在一定范圍內(nèi),襯衫的單價(jià)每漲1元,商場平均每月會少售出10件。為了實(shí)現(xiàn)平均每月10000元的銷售利潤,這種襯衫每件的價(jià)格應(yīng)定為多少元?
【分析】這個(gè)問題中的數(shù)量關(guān)系較多,如漲價(jià)前每件襯衫的利潤×漲價(jià)前每月的銷售量=漲價(jià)前總利潤,即(40-30)×600=6000,漲價(jià)后每件襯衫的利潤×漲價(jià)后每月的銷售量=漲價(jià)后總利潤,漲價(jià)后每件襯衫的售價(jià)-每件襯衫的進(jìn)價(jià)=漲價(jià)后每件襯衫的利潤,漲價(jià)前每月的銷售量-10x漲價(jià)數(shù)=漲價(jià)后每月的銷售量等。我們可以借助列表的形式分析其中的數(shù)量關(guān)系,設(shè)這種襯衫每件的價(jià)格應(yīng)定為x元,則可表示如下表。解:設(shè)這種襯衫每件的價(jià)格應(yīng)定為x元。
根據(jù)題意,得(x-30)[600-(x-40)×10]=10000。
解這個(gè)方程,得x1=50,x2=80。
答:這種襯衫每件的價(jià)格應(yīng)定為50元或80元。
【總結(jié)】在運(yùn)用一元二次方程分析、表達(dá)和解決實(shí)際問題的過程中,可以借助于適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)直觀工具(如表格、線形示意圖等),找出問題中的已知量、未知量,分析數(shù)量之間的相等關(guān)系,建立數(shù)學(xué)模型,解決實(shí)際問題。此外,還需要根據(jù)具體問題的實(shí)際意義,檢驗(yàn)方程的解是否合理。其具體過程是:
總之,利用一元二次方程解決實(shí)際問題,需要對題目中的關(guān)鍵語句進(jìn)行分析,運(yùn)用各種策略,確定等量關(guān)系,建立方程模型,問題便能迎刃而解。