9年级上册人教版数学 21.3实际问题与一元二次方程方程 第1课时 逐字稿-3,643字

  师:同学们,大家好。之前我们学习了一元二次方程的概念,还掌握了配方法、公式法和因式分解法这三种解一元二次方程的方法。很多现实问题中的数量关系都能抽象成一元二次方程。今天我们就来学习新的一节——实际问题与一元二次方程。

  首先,我们来看生活中的问题。现有一人患了流感,如果每轮每人传染3人,那么第一轮传染后患病人数为多少?第二轮传染后患病人数又为多少呢?这里的一轮传染、二轮传染指的是两个传染周期。已知每人每轮传染3人,初始病原为一人时,第一轮传染后新患流感的人数为3人,加上原本患病的1人,共有1 + 3 = 4人患了流感,即第一轮传染后患病的人数为4人。

  在第二轮中,每人还是传染3人,关键在于病原在第二轮也参与传染,所以第二轮传染中一共有4人参与传染。那么第二轮传染后新患流感的人数为4×3人,两轮后患病总人数为1 + 3 + 4×3 = 16人。

  通过对两轮传染的分析,我们发现有三个关键点。一是病员人数,本题中病原为1人;二是每人每轮传染的人数,本题中是3人;三是传染周期数,本题经过了两轮传染。

  带着这样的认识,我们来解决一个实际问题。有一人患了流感,经过两轮传染后,共有121人患了流感。问,每轮传染中平均一个人传染了几个人?

  通过刚才的分析,本题中病原1人,流感传染了两轮,未知的是每人每轮传染的人数。我们用方程的思想来解决,设每轮传染中平均一个人传染了x个人。则第一轮传染后新患流感的人数为x人,共有1 + x人患病。第二轮传染时,这1 + x人都参与了,新患流感的人数为x(1 + x)人,那么两轮后共有1 + x + x(1 + x)人患了流感。

  我们发现可以通过提取1 + x进行因式分解,将式子转化为(1 + x)2。对比第一轮传染后的总人数1 + x,第二轮传染后的总人数(1 + x)2,大家可以思考其中规律。

  回到本题,根据数量关系,第二轮传染后共有121人患流感,所以可列方程1 + x + x(1 + x) = 121,整理后为(1 + x)2 = 121。同学们可以用熟悉的方法解方程,这个方程用直接开平方方法求解更合适,解得x? = 10,x? = - 12。因为传染人数应为正整数,所以 - 12不符合题意,舍去,即平均一个人传染了10个人。

  在此基础上,请问如果按照这样的传染速度,三轮传染后共有多少人患流感呢?

  第二轮传染后共有121人患了流感,每人每轮传染10人,第三轮新患流感的人数为121×10人,那么三轮后共有121 + 121×10 = 1331人患了流感。这个式子左边可转化为113,也就是(10 + 1)3,可看成(1 + x)3,其中x就是每轮每人传染的人数。

  当病原为一人时,如果每轮传染中平均一个人传染了x个人,我们可得:第一轮传染后感染的人数为1 + x人;第二轮传染后感染的人数为(1 + x)2;第三轮传染后感染的人数为(1 + x)3;以此类推,第n轮感染后的人数为(1 + x)?。

  接下来,我们看另一个生活中的问题。某种植物的主干长出若干树木的枝干,每个枝干又长出同样数目的小分支,主干、枝干和小分支的数量和是91,问每个枝干长出多少小分支?

  通过分析,本题数量关系是主干 + 枝干 + 小分支 = 91,主干是1个,枝干和小分支数目未知,且它们生长数量关系相同。设每个枝干长出x个小分支,那么主干长出x个枝干,每个枝干又长出x个小分支,所以小分支数量为x2个。

  由此可得,主干数量为1,枝干数量为x,小分支数量为x2,根据题意可列出方程1 + x + x2 = 91。同学们可以用不同方法求解,哪种方法更简便呢?解得x? = 9,x? = - 10。结合实际背景,x应为正整数,所以 - 10舍去,即每个枝干长出9个小分支。

  以上两个问题是本节课研究的传播问题,现实生活中有很多类似问题,比如细胞分裂、信息传播、流感传染、植物生长等。第一个以流感问题为背景,第二个以植物生长问题为背景。这两个问题解题思路相同,但有区别。流感问题中病原参与第二轮传染,第二轮传染结束后总人数为(1 + x)(1 + x);植物生长中,主干只生长枝干,枝干生长小分支,最后总量为1 + x + x2。同学们以后解决这类问题要仔细分辨属于哪种情况。

  下面的练习交给同学们独立完成。

  师:好,我们来看这个问题,有两人患了流感,经过两轮传染后,共有242人患了流感。问,每轮传染中平均一个人传染了几个人?同学们完成了吗?我们来看看解答是否正确。与之前例子相比,本题病员人数从1人变为2人。同样设每轮传染中平均一个人传染了x人,那么第一轮传染后新患流感的人数为2x人,共有2 + 2x人患了流感。这2 + 2x人参与第二轮传染,第二轮传染后新患流感的人数为x(2 + 2x)人,两轮后共有2 + 2x + x(2 + 2x)人患病。

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