借助一元二次方程 感受数学模型魅力

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  纵观“一元一次方程”“二元一次方程”“分式方程”“一元二次方程”等内容,我们要学会的其实是一种数学方法——数学建模。一元二次方程是初中数学学习的重点,也是学好二次函数不可或缺的条件,更是学好高中数学的基础,还能解决生活中经常遇到的问题。从每年的中考数学试卷中,我们都能看到一元二次方程实际应用的身影。下面,就让我们一起来归纳探讨。
  一、增长率问题
  例1 (2021·江苏盐城)劳动教育已纳入人才培养全过程,某学校加大投入,建设校园农场,该农场一种作物的产量两年内从300千克增加到363千克。设平均每年增产的百分率为x,则可列方程为 。
  【解析】可先表示出第一年的产量,那么第二年的产量×(1 增长率)=363。把相应数值代入即可求解第一年的产量为300×(1 x),第二年的产量在第一年产量的基础上增加x,为300×(1 x)×(1 x),则列出的方程是300(1 x)2=363。
  【点评】本题考查平均变化率问题,解题的关键在于理解平均变化率。若设变化前的量为a,变化后的量为b,平均变化率为x,则经过两次变化后的数量关系为a(1±x)2=b。
  二、销售问题
  例2 (2021·山东烟台)直播购物逐渐走进了人们的生活。某电商在抖音上对一款成本价为40元的小商品进行直播销售,如果按每件60元销售,每天可卖出20件。通过市场调查发现,每件小商品售价每降低5元,日销售量增加10件。
  (1)若日利润保持不变,商家想尽快销售完该款商品,每件售价应定为多少元?
  (2)小明的线下实体商店也销售同款小商品,标价为每件62.5元。为提高市场竞争力,促进线下销售,小明决定对该商品实行打折销售,使其销售价格不超过(1)中的售价,则该商品至少需打几折销售?
  【解析】(1)根据日利润=每件利润×日销售量,可求出售价为60元时的原利润。设每件售价应定为x元,则每件的利润为(x-40)元,日销售量为20 [10(60-x)5]=(140-2x)件。根据日利润=每件利润×日销售量,得(x-40)(140-2x)=(60-40)×20,即可得出关于x的一元二次方程x2-110x 3000=0,解得x1=50,x2=60,取较小值即可。
  (2)设该商品需要打a折销售。由题意得62.5×[a10]≤50,解得a≤8,即该商品至少需打8折销售。
  【点评】这是一个生活中常见的销售类问题,解题的关键在于从实际问题中建立数学模型。通过方程模型的建立,我们能更好地感受到数学来源于生活又服务于生活,同时增强数学的应用意识。
  三、面积问题
  例3 (2020·贵州遵义)如图,把一块长为40cm,宽为30cm的矩形硬纸板的四角剪去四个相同小正方形,然后把纸板的四边沿虚线折起,并用胶带粘好,即可做成一个无盖纸盒。若该无盖纸盒的底面积为600cm2,设剪去小正方形的边长为xcm,则可列方程为( )。
  
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