8年级下册泸科版数学 第17章 第5节 一元二次方程的应用 第2课时 逐字稿-2,608字

  师:同学们好,今天我们继续学习一元二次方程的应用。前一节课,我们已经了解了列一元二次方程解实际问题的步骤,现在一起回顾一下。首先是“设”,在审清题意后,设出未知数,找出等量关系并列出一元二次方程;接着“解方程”,求出未知数的值;然后“检验”,检查方程的根是否符合题意,并写出答案。前一节课我们探讨了增长率问题,这节课我们来研究如何用一元二次方程解决几何图形问题。

  来看例一,有一块正方形金属片,将其四个角各截去一个相同大小的小正方形后,围成一个高20厘米、容积为2880立方厘米的开口方盒。问原金属片的边长是多少?原金属片是正方形,边长未知,我们设金属片的边长为x厘米。

  接下来找等量关系列方程。在找等量关系前,思考一下平面图形是如何围成立体图形的。题目说四周各截去一个相同大小的小正方形,意味着截去的正方形边长相等,折成开口小盒后,小盒的高是20厘米。不难发现,开口小盒的高就是截去的小正方形的边长,所以四个角截去小正方形的边长为20厘米。开口小盒的四周是由剩下中间部分折成的,中间部分是一个正方形,它的每条边是在原边长x厘米的基础上去掉两条20厘米的线段,所以中间部分正方形的边长为x - 40厘米,这部分最后变成开口小盒的底部。

  已知开口小盒的体积是2880立方厘米,开口小盒是长方体,根据“底面积×高 = 体积”这个等量关系,可列出方程。因为底面是边长为x - 40的正方形,所以底面积为(x - 40)2,高为20,方程为20(x - 40)2 = 2880。

  这个方程用直接开方法最简单,方程两边同时除以20,得到(x - 40)2 = 144。开方可得x - 40 = 12或x - 40 = -12,解得x? = 52,x? = 28。然后检验方程的根是否符合题意,当x = 28时,方盒底部边长28 - 40 = -12,边长不能为负值,所以28这个根不符合题意,舍去。最后保留52这个根,答:原金属片的边长为52厘米。

  例一中,等量关系不难找,难点在于找出平面图形与立体图形边的对应关系。有时题中会有多个等量关系,该如何列方程呢?来看例二。

  如图,要建一个面积为40平方米的长方形花园ABCD,为节约材料,花园一边AD靠着原有的一面墙,墙长8米,且AD < 8米,另三边用栅栏围成,栅栏总长为24米,求花园一边AB的长。

  分析题目,已知四边形ABCD是长方形且面积为40平方米,由此可得等量关系:长方形ABCD的面积 = AB×BC = 40。要求AB的长,设AB的长为x米,此时BC未知,仅这个等量关系列不出方程。再看题目,AD靠着墙长8米,可知AD < 8米,因为BC与AD在长方形中相等,所以BC < 8米。又因为另三边栅栏总长为24米,即AB + BC + CD = 24,在长方形中CD = AB = x,这样就得到两个等量关系。

  两个等量关系都有BC,从第二个等量关系可得出BC = 24 - 2x,将其代入第一个等量关系,得到方程x(24 - 2x) = 40。

  这个方程可以用配方法、求根公式法或因式分解法求解,解得x? = 10,x? = 2。然后检验根是否符合题意,因为AD < 8米,AD与BC相等,当x = 2时,BC = 20米,超过了8米,不符合题意,舍去。所以保留x = 10,即花园一边AB的长为10米。

  在例2中,我们发现两个等量关系都涉及AB和BC,通过一个等量关系表示出BC,再代入另一个等量关系列出一元二次方程。那按照这种方法,还能列出其他方程吗?我们刚才是从第二个等量关系得出BC,若从第一个等量关系可得BC = 40 / x,将其代入第二个等量关系,得到24 = 2x + 40 / x,这个方程不是一元二次方程,它的解法我们下节课学习。

  为检验同学们的掌握程度,来看两道练习。

  练习一,在一幅长80厘米、宽50厘米的长方形风景画四周镶一条金色纸边,制成一幅长方形挂图。如果要使整个挂图的面积是5400平方厘米,设金色纸边的宽为x厘米,根据题意列出方程。

  题目已设未知数,接下来找等量关系。因为镶边后还是长方形,可根据“长方形面积 = 长×宽”来找等量关系,即镶边后的总面积 = 长×宽。镶边后的总面积是5400平方厘米,镶边后的长为80 + 2x厘米,宽为50 + 2x厘米,所以方程为(80 + 2x)(50 + 2x) = 5400。

  有的同学不是按长乘宽算镶边后的总面积,而是认为镶边后的总面积 = 原风景画的面积 + 镶的边的面积。原风景画面积为80×50平方厘米,四周镶的边的面积可看成四个拐角是边长为x的小正方形,面积为4x2,上下两条长为80、宽为x的边,面积为2×80x,左右两条宽为x、长为50的边,面积为2×50x,所以镶边的面积为2×80x + 2×50x + 4x2。由此列出方程80×50 + 2×80x + 2×50x + 4x2 = 5400。对比两个方程,右边都等于5400,左边第二个方程是第一个方程的展开式,两个式子等效,但第一个方程更简单,第二个方程难在表示镶边的面积。所以做题时,要多角度考虑找出和表示等量关系。

  再看练习二,一块长方形土地面积为600平方米,长比宽多10米,求这块长方形土地的长与宽。

  题目中长与宽都未知,可设长也可设宽。根据“长方形面积 = 长×宽”得到一个等量关系,又因为长比宽多10米,所以“长 = 宽 + 10”,这是另一个等量关系。设这块长方形土地的宽为x米,则长为x + 10米,代入面积表达式可得方程x(x + 10) = 600。用因式分解法解这个方程,得到x? = -30,x? = 20。因为长度不能为负,所以舍去 -30,保留x = 20,那么长就是30米。最后答:这块长方形土地的宽为20米,长为30米。这道题也可以设长为x,同学们可以自己尝试计算。

  通过例题学习和练习巩固,我们对用一元二次方程解决几何图形问题有了基本思路和方法。下面对本节课进行小结:

  一、巩固了列一元二次方程解应用题的一般步骤。

  二、与几何图形有关的问题主要涉及边与边的关系、面积、体积等。

  三、与几何图形有关的问题中,数字及数字间的关系隐藏在图形中,要会用图形表示出来,注意找出所有等量关系,进而列出方程求解。

  本节课的作业是课本45页第三题、48页第四题和第7题。本节课就到这里,同学们再见。

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