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一元二次方程在实际生活中有着广泛的应用。今天我们来学习如何用一元二次方程解决实际问题。常见的应用包括面积问题、运动问题、利润问题和几何问题。让我们从一个矩形面积问题开始。假设有一个矩形,长为x加3米,宽为x米,面积是28平方米,我们需要求出x的值。根据面积公式,可以列出方程x乘以x加3等于28,整理后得到标准形式x的平方加3x减28等于0。
现在我们来求解这个一元二次方程x的平方加3x减28等于0。我们使用因式分解法。首先寻找两个数,使得它们相乘等于负28,相加等于3。经过尝试,我们发现7乘以负4等于负28,7加负4等于3。因此可以将方程改写为x的平方加7x减4x减28等于0。提取公因式得到x乘以x加7减4乘以x加7等于0,即x减4乘以x加7等于0。所以x减4等于0或x加7等于0,解得x等于4或x等于负7。由于长度不能为负数,所以x等于4米。
现在我们来看一个抛物运动问题。从地面向上抛出一个球,高度随时间的变化公式为h等于负5t的平方加20t。我们需要求解两个问题:球何时落地,以及球的最大高度。首先求球何时落地,即高度h等于0的时候。将h等于0代入公式,得到负5t的平方加20t等于0。提取公因式t,得到t乘以负5t加20等于0。所以t等于0或负5t加20等于0,解得t等于0或t等于4。t等于0是抛出时刻,t等于4秒是落地时刻。从图像可以看出,抛物线在t等于2秒时达到最大高度20米。
现在我们来看一个利润问题。某商品成本20元每件,当售价为x元时,日销量为100减2x件。利润等于售价减成本乘以销量,即x减20乘以100减2x。现在要求日利润为800元时的售价。将利润公式展开得到100x减2x的平方减2000加40x等于800。整理后得到负2x的平方加140x减2800等于0,除以负2得到x的平方减70x加1400等于0。通过因式分解得到x减30乘以x减40等于0,所以x等于30或x等于40。从图像可以看出,当售价为30元或40元时,日利润都是800元,而在售价35元时利润达到最大值900元。
最后我们来总结一元二次方程应用题的解题步骤。第一步是审题,要仔细理解题意,找出已知量和未知量。第二步是设元,通常设未知数为x。第三步是列方程,根据题目中的等量关系列出一元二次方程。第四步是解方程,使用因式分解法、配方法或求根公式求出方程的解。第五步是检验,要检查求出的解是否符合实际意义,比如长度不能为负数。第六步是答题,写出最终答案。我们学习了三种常见的应用类型:面积问题使用长乘以宽的公式,运动问题使用位移公式,利润问题使用售价减成本乘以销量的公式。掌握这些步骤和公式,就能顺利解决一元二次方程的应用问题。