彭翠紅
我們?cè)趯W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),更重要的是學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題,這樣才能體現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,下面我們舉幾個(gè)與“一元二次方程”相關(guān)的實(shí)例.
一、 傳播問(wèn)題
例1 甲型H1N1流感病毒的傳染性極強(qiáng),某地因1人患了甲型H1N1流感沒(méi)有及時(shí)隔離治療,經(jīng)過(guò)兩天的傳染后共有9人患了甲型H1N1流感.(1) 平均每天一個(gè)人傳染了幾人?(2) 如果按照這個(gè)傳染速度,再經(jīng)過(guò)5天的傳染后,這個(gè)地區(qū)一共將會(huì)有多少人患甲型H1N1流感?
【分析】假設(shè)平均每天一個(gè)人傳染x人,如果前一天只有1個(gè)人感染,1天后感染總?cè)藬?shù)上升為(x+1)人;前一天2個(gè)人感染,1天后感染總?cè)藬?shù)上升為(x+1)+(x+1)=2(x+1)人;前一天有a個(gè)人感染,1天后感染總?cè)藬?shù)上升為a(x+1)人;若前一天(x+1)個(gè)人感染,1天后感染總?cè)藬?shù)上升為(x+1)(x+1)=(x+1)2人.對(duì)于例1,1天后感染的總?cè)藬?shù)是(x+1)人,再過(guò)一天后感染總?cè)藬?shù)上升為(x+1)2人,即兩天后的感染總?cè)藬?shù);又過(guò)一天感染總?cè)藬?shù)上升為(x+1)3人,即三天后的感染總?cè)藬?shù)……;再過(guò)5天即7天后的感染總?cè)藬?shù)為(x+1)7人.
解:(1) 設(shè)平均每天一個(gè)人傳染了x人,
由題意得:(x+1)2=9,
解這個(gè)方程,得:
x1=2,x2=-4(x2=-4不合題意,舍去).
(2) (x+1)7=37=2 187(人).
答:(1) 每天平均一個(gè)人傳染了2人;(2) 再經(jīng)過(guò)5天的傳染后,這個(gè)地區(qū)一共將會(huì)有2187人患甲型H1N1流感.(可見(jiàn)傳播力量的強(qiáng)大)
練練身手1 某種植物的主干長(zhǎng)出若干數(shù)目的支干,每個(gè)支干又長(zhǎng)出同樣數(shù)目的小分支,主干、支干和小分支的總數(shù)是91,每個(gè)支干長(zhǎng)出多少小分支?
二、 增長(zhǎng)率問(wèn)題
例2 (2015·甘肅蘭州) 股票每天的漲、跌幅均不超過(guò)10%,即當(dāng)漲了原價(jià)的10%后,便不能再漲,叫作漲停;當(dāng)?shù)嗽瓋r(jià)的10%后,便不能再跌,叫作跌停.已知一只股票某天跌停,之后兩天時(shí)間又漲回到原價(jià),若這兩天此股票股價(jià)的平均增長(zhǎng)率為x,則x滿足的方程是( ).
A. (x+1)2=11/10 B. (x+1)2=10/9
C. 1+2x=11/10 D. 1+2x=10/9
【分析】本題的難點(diǎn)是跌停前的單價(jià)未知,而且單價(jià)經(jīng)歷了跌停,連續(xù)兩次增長(zhǎng)共三個(gè)階段.我們可以假設(shè)跌停前的單價(jià)為單位1,則跌停后單價(jià)為9/10,即第一個(gè)階段后的結(jié)果;增長(zhǎng)1天后的單價(jià)為增長(zhǎng)前的(x+1)倍,為9/10(1+x),即第二個(gè)階段后的總結(jié)果;增長(zhǎng)2天后是1天后的(x+1)倍,為9/10(x+1)2,即第三個(gè)階段后的總結(jié)果.因此可得方程:9/10(x+1)2=1,方程兩邊同乘10/9得:(x+1)2=10/9.所以選B.
【點(diǎn)評(píng)】無(wú)論是流感傳播問(wèn)題還是增長(zhǎng)率的問(wèn)題,都可以理解為每過(guò)一天,數(shù)量將是前一天的(1+x)倍,若原始數(shù)量是a,則一天后總數(shù)量是a(1+x),兩天后總數(shù)量是a(1+x)2,三天后總數(shù)量是a(1+x)3,……,n天后總數(shù)量是a(1+x)n,用乘積的形式表示若干天后的數(shù)量比用和的形式要簡(jiǎn)潔很多.
三、 利潤(rùn)問(wèn)題
例3 百佳超市將進(jìn)貨單價(jià)為40元的商品按50元出售時(shí),能賣500個(gè),已知該商品每漲價(jià)1元,其銷售量就要減少10個(gè),為了賺8 000元利潤(rùn),售價(jià)應(yīng)定為多少,這時(shí)應(yīng)進(jìn)貨多少個(gè)?
【分析】上述問(wèn)題中如果銷售價(jià)按照單價(jià)50元的話,每個(gè)利潤(rùn)是10元,可以賣出500個(gè),共可獲利5 000元,無(wú)法完成利潤(rùn)8 000元的目標(biāo),所以只有改變單價(jià)并控制適當(dāng)?shù)膯蝺r(jià),才可以完成獲得利潤(rùn)8 000元的任務(wù).設(shè)商品單價(jià)為(50+x)元,則每個(gè)商品得利潤(rùn)[(50+x)-40]元,因?yàn)槊繚q價(jià)1元,其銷售會(huì)減少10,則每個(gè)漲價(jià)x元,其銷售量會(huì)減少10x個(gè),故銷售量為(500-10x)個(gè),根據(jù)每件商品的利潤(rùn)×件數(shù)=8 000,則應(yīng)用(500-10x)·[(50+x)-40]=8 000.
解:設(shè)每個(gè)商品漲價(jià)x元,則銷售價(jià)為(50+x)元,銷售量為(500-10x)個(gè),由題意得:(500-10x)·[(50+x)-40]=8 000,
整理得:x2-40x+300=0,
解得:x1=10,x2=30.
經(jīng)檢驗(yàn)x1=10,x2=30都符合題意.
當(dāng)x=10時(shí),50+x=60,500-10x=400;
當(dāng)x=30時(shí),50+x=80,500-10x=200.
答:要想賺8 000元,售價(jià)為60元或80元.若售價(jià)為60元,則進(jìn)貨量應(yīng)為400個(gè);若售價(jià)為80元,則進(jìn)貨量應(yīng)為200個(gè).
四、 面積問(wèn)題
例4 一塊矩形耕地大小尺寸如圖所示,要在這塊土地上沿東西和南北方向分別挖4條和2條小渠,如果小渠的寬相等,而且要保證余下的耕地面積為9 600 m2,那么水渠應(yīng)挖多寬?
【分析】這類問(wèn)題的特點(diǎn)是,挖渠所占面積只與挖渠的條數(shù)和渠道的寬度有關(guān),而與渠道的位置無(wú)關(guān). 為了研究問(wèn)題方便可分別把東西和南北方向的渠道移動(dòng)到一起(最好靠一邊),如圖(2)所示.那么剩余可耕的長(zhǎng)方形土地的長(zhǎng)為(162-2x) m,寬為(64-4x) m;
解:設(shè)水渠的寬為x m,由題意得:
(162-2x)(64-4x)=9 600,
解得:x1=1,x2=96(x2=96不合題意,舍去).
答:水渠的寬為1 m.
練練身手2 (2015·四川自貢)利用一面墻(墻的長(zhǎng)度不限),另三邊用58 m長(zhǎng)的籬笆圍成一個(gè)面積為200 m2的矩形場(chǎng)地.求矩形的長(zhǎng)和寬.
參考答案
練練身手1:
解:設(shè)每個(gè)支干長(zhǎng)出x個(gè)小分支,則主干數(shù)量為1,支干數(shù)量為x,小分支數(shù)量為x2,由題意得:1+x+x2=91,
解得:x1=-10,x2=9(x1=-10不合題意,舍去).
答:每個(gè)支干長(zhǎng)出9個(gè)小分支.
【點(diǎn)評(píng)】本體是傳播類的問(wèn)題,但與例1甲型H1N1流感病毒的傳播問(wèn)題也有些許差別,流感傳播者第一天傳染后,第二天第三天還繼續(xù)參與傳播;而支干傳播問(wèn)題,主干傳播給支干后,主干就不參與繼續(xù)傳播,只由支干來(lái)傳播給小分支.
練練身手2:
解:設(shè)垂直于墻的一邊為x米,由題意得:x(58-2x)=200,解得:x1=25,x2=4.
經(jīng)檢驗(yàn)x1=25,x2=4都符合題意.
∴另一邊長(zhǎng)為8米或50米.
答:當(dāng)矩形的長(zhǎng)為25米時(shí)寬為8米,當(dāng)矩形的長(zhǎng)為50米時(shí)寬為4米.
(作者單位:江蘇省南京師范大學(xué)第二附屬初級(jí)中學(xué))