2.4.1行程(或动点)问题及平均变化率问题 课件(共31张PPT) -2026-2027学年北师大版数学九年级上册(新教材)

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2.4.1行程(或动点)问题及平均变化率问题 课件(共31张PPT) -2026-2027学年北师大版数学九年级上册(新教材)

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北师大版数学9年级上册培优精做课件授课教师:.班级:9年级()班.时间:.2.4.1行程(或动点)问题及平均变化率问题第二章一元二次方程2.3一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理)本节为一元二次方程核心拔高考点,俗称韦达定理。不需要解方程,可直接通过系数$$a、b、c$$求出两根之和、两根之积,常用于代数式求值、已知根求参数、已知两根构造方程,是中考填空、选择、解答高频考点。一、韦达定理核心公式(必背)对于一元二次方程$$ax^2+bx+c=0\ (a\neq0)$$,当$$\boldsymbol{\Delta\ge0}$$时有两个实数根$$x_1、x_2$$,则:$$\boldsymbol{x_1+x_2=-\dfrac{b}{a}}$$$$\boldsymbol{x_1x_2=\dfrac{c}{a}}$$重要前提:必须保证方程有实数根,即$$\Delta\ge0$$,否则韦达定理不成立。二、两种特殊情况1.简化方程:$$x^2+px+q=0$$$$x_1+x_2=-p,\quad x_1x_2=q$$2.常数项为0:$$ax^2+bx=0$$两根:$$0、-\dfrac{b}{a}$$,即$$x_1+x_2=-\dfrac{b}{a},\ x_1x_2=0$$三、常见代数式变形(考试必考)不用解方程,直接整体代换,是本节最大考点:1. $$x_1^2+x_2^2=(x_1+x_2)^2-2x_1x_2$$2. $$\dfrac{1}{x_1}+\dfrac{1}{x_2}=\dfrac{x_1+x_2}{x_1x_2}$$3. $$(x_1-x_2)^2=(x_1+x_2)^2-4x_1x_2$$4. $$|x_1-x_2|=\sqrt{(x_1+x_2)^2-4x_1x_2}$$四、经典例题精讲例1基础求值已知方程$$x^2-4x+2=0$$的两根为$$x_1、x_2$$,求$$x_1+x_2、x_1x_2$$。解:$$a=1,b=-4,c=2$$$$x_1+x_2=4,\quad x_1x_2=2$$例2代数式整体代换(高频)同上方程,求$$x_1^2+x_2^2$$的值。解:原式$$=(x_1+x_2)^2-2x_1x_2=4^2-2\times2=16-4=12$$例3已知一根求参数已知方程$$x^2+kx-6=0$$有一个根为2,求另一根和$$k$$的值。解:设另一根为$$x_2$$由$$x_1x_2=-6$$得:$$2\cdot x_2=-6$$,得$$x_2=-3$$由$$x_1+x_2=-k$$得:$$2+(-3)=-k$$,得$$k=1$$例4构造一元二次方程已知两根为3和-2,求对应的一元二次方程。解:$$x_1+x_2=1,\ x_1x_2=-6$$方程:$$x^2-x-6=0$$五、考试满分解题步骤1.写出$$a、b、c$$;2.计算$$\Delta$$,验证有实数根;3.代入韦达定理求出$$x_1+x_2、x_1x_2$$;4.对所求式子变形,整体代入计算结果。六、本节致命易错点1.两根之和一定带负号:$$-\dfrac{b}{a}$$,最容易丢负号;2.不判断$$\Delta$$直接用公式,无实根时题目无解;3.代数式变形记混公式,尤其是平方和、差的平方;4.参数题最后一定要回代检验判别式。七、同步专项练习题(含答案)1.方程$$x^2-5x+3=0$$,则$$x_1+x_2=$$____,$$x_1x_2=$$____。答案:5,32.已知$$x^2-3x-1=0$$,求$$\dfrac{1}{x_1}+\dfrac{1}{x_2}$$。答案:$$-3$$3.方程$$2x^2+mx-4=0$$一根为1,求另一根与$$m$$。答案:另一根$$-4$$,$$m=6$$4.两根为4、-1,写出对应一元二次方程:________。答案:$$x^2-3x-4=0$$2.4.1一元二次方程综合应用:行程(动点)问题及平均变化率问题本节是一元二次方程最难、最压轴的应用题型,分为两大模块:几何动点行程问题、平均变化率(增长/降低)问题。两类题型均需结合题意列方程、取舍根,是单元测试、期中期末必考压轴题。一、模块一平均变化率问题(必考公式模型)1.核心通用公式(直接背诵)设:初始量为$$a$$,变化率(增长率/降低率)为$$x$$,变化次数为2,最终量为$$b$$。连续两次增长:$$\boldsymbol{a(1+x)^2=b}$$连续两次降低:$$\boldsymbol{a(1-x)^2=b}$$2.关键易错点①变化率$$x$$为正数,求出负根直接舍去;②看清题意:是“两次相同变化”,不可分开列式;③区分:一次变化用$$a(1\pm x)$$,两次变化必须平方。3.经典例题某商店进价商品原价100元,经过两次连续涨价后售价为121元,若两次涨价百分率相同,求涨价百分率。解:设每次涨价百分率为$$x$$。列方程:$$100(1+x)^2=121$$解得:$$(1+x)^2=1.21$$,$$1+x=\pm1.1$$$$x_1=0.1=10\%$$,$$x_2=-2.1$$(舍去)答:涨价百分率为10%。4.专项练习题某口罩厂二月份产量50万只,四月份产量72万只,二、四月月平均增长率相同,求月平均增长率。答案:20%二、模块二几何动点行程问题(压轴难点)1.题型核心思路点在图形边上匀速运动,设运动时间为$$t$$(秒),用含$$t$$的代数式表示动点移动的路程、图形边长,结合面积、勾股定理列一元二次方程求解。2.万能解题步骤①设:运动时间为$$t\ \mathrm{s}(t>0)$$;②表:用速度×时间,表示动点线段长度;③列:根据面积公式或勾股定理列方程;④解:解一元二次方程;⑤验:根据点的运动范围取舍根(超时长、负数舍去)。3.经典面积动点例题(高频)如图,在Rt△ABC中,$$\angle B=90^\circ$$,$$AB=8\mathrm{cm}$$,$$BC=6\mathrm{cm}$$。点P从A向B以1cm/s运动,点Q从B向C以2cm/s运动,两点同时出发,求几秒后,△PBQ的面积为5cm ?解:设$$t$$秒后面积为5cm 。$$AP=t,\ PB=8-t,\ BQ=2t$$三角形面积:$$\dfrac12(8-t)\cdot2t=5$$整理得:$$t^2-8t+5=0$$解得:$$t_1=4-\sqrt{11},\ t_2=4+\sqrt{11}$$(超出运动范围,舍去)答:$$(4-\sqrt{11})$$秒后面积为5cm 。4.勾股定理动点例题(距离问题)承接上图,求几秒后P、Q两点距离为$$2\sqrt5\ \mathrm{cm}$$?解:由勾股定理:$$PB^2+BQ^2=PQ^2$$$$(8-t)^2+(2t)^2=(2\sqrt5)^2$$整理:$$5t^2-16t+44=0$$,验证$$\Delta<0$$,无实数根。答:不存在这样的时间。三、本节核心总结与取舍规则1.平均变化率:认准两次平方模型,负根一律舍去;2.动点问题:所有边长必须为正数,时间$$t>0$$,且不能超过点的最大运动时间;3.无解情况:$$\Delta<0$$,说明题目条件无法实现;4.答题必写检验步骤,否则压轴题扣分。四、综合真题练习某小区房价2023年均价4000元/㎡,2025年均价4840元/㎡,求两年平均增长率。答案:10%直角三角形两直角边为6、8,动点分别从直角顶点出发,速度1、2单位/s,求几秒后围成小三角形面积为原面积的四分之一。答案:2s1. 掌握列一元二次方程解决行程(动点)、几何、变化率等问题,并能根据具体问题的实际意义,检验结果的合理性.(重点、难点)
2. 理解将实际问题抽象为方程模型的过程,并能运用所学的知识解决问题.(难点)
解得 x1 = , x2 = .
(x + 6)2 + 72 = 102.
(舍)
还记得本章开始时梯子下滑的问题吗?
如图,一个长为 10 m 的梯子斜靠在墙上,梯子的顶端距地面的垂直距离为 8 m. 如果梯子的顶端下滑 1 m,那么梯子的底端滑动多少米?
10 m
8 m
1 m
x m
探究点1:利用一元二次方程解决行程(动点)问题
10 m
8 m
x m
x m
(1) 在这个问题中,梯子顶端下滑 1 m 时,梯子底端滑动的距离大于 1 m,那么梯子顶端下滑几米时,梯子底端滑动的距离和它相等呢?
解:设梯子顶端下滑 x m 时,梯子底端滑动 x m ,根据题意,得
(8 - x)2 + (6 + x)2 = 102
解得 x1 = 0 , x2 = 2.
(舍)
答:梯子顶端下滑 2 m.
x2 - 2x = 0
(2) 如果梯子的长度是 13 m,梯子顶端到地面的垂直距离为 12 m,那么梯子顶端下滑的距离与梯子底端滑动的距离可能相等吗?
解:设梯子顶端下滑 x m 时,梯子底端滑动的距离和它相等,根据题意,得
(12 - x)2 + (5 + x)2 = 132,
解得 x1 = 0 (舍),x2 = 7.
13 m
12 m
x m
x m
x2 - 7x = 0
探究点1:利用一元二次方程解决行程(动点)问题
例1 如图,某海军基地位于 A 处,在其正南方向 200 n mile 处有一目标 B,在 B 的正东方向 200 n mile 处有一重要目标 C. 小岛 D 位于 AC 的中点,岛上有一补给码头;小岛 F 位于 BC 的中点. 一艘军舰
沿 A 出发,经 B 到 C 匀速巡航,一
艘补给船同时从 D 出发,沿南偏西方向
匀速直线航行,欲将一批物品送达军舰.


A
B
C
D
F
E
探究点1:利用一元二次方程解决行程(动点)问题
小岛 D 与小岛 F 相距多少海里?
解:连接 DF.
∵AD = CD,BF = CF,
∴DF 是△ABC 的中位线.
∴DF∥AB,且 DF = AB,
∵AB⊥BC,AB = BC = 200 n mile,
∴DF⊥BC,DF = 100 n mile,DF = 100 n mile.


A
B
C
D
F
已知军舰的速度是补给船的 2 倍,军舰在由 B 到 C 的途中与补给船相遇于 E 处,那么相遇时补给船航行了多少海里 (结果精确到 0.1 n mile)?
E
探究点1:利用一元二次方程解决行程(动点)问题
设相遇时补给船航行了 x n mile,那么
DE = x n mile,AB + BE = 2x n mile,
EF = AB + BF - (AB + BE) = (300 - 2x) n mile.


A
B
C
D
F
E
在 Rt△DEF 中,根据勾股定理可得方程
x2 = 1002 + (300 - 2x)2.
解这个方程得 ,
(不合题意,舍去).
整理,得 3x2 - 1200x + 100000 = 0,
所以,相遇时补给船大约航行了 118.4 n mile.
探究点1:利用一元二次方程解决行程(动点)问题
1.如图,在矩形 ABCD 中,AB = 6 cm,BC = 12 cm,点 P 从点 A 开始沿 AB 边向点 B 以 1 cm/s 的速度移动,点 Q 从点 B 开始沿边 BC 向点 C 以 2 cm/s 的速度移动,如果 P、Q 分别从 A、B 同时出发,那么几秒后五边形 APQCD 的面积为 64 cm2?
A
B
C
D
Q
P
(6 - t)
2t
【针对训练】
探究点1:利用一元二次方程解决行程(动点)问题
解:设所需时间为 t s,根据题意,得
2t(6 - t)÷2 = 6×12 - 64.
整理得 t2 - 6t + 8 = 0.
解方程,得 t1 = 2,t2 = 4 .
答:在第 2 秒和第 4 秒是五边形面积是 64 cm2.
A
B
C
D
Q
P
(6 - t)
2t
探究点1:利用一元二次方程解决行程(动点)问题
1. 前年生产1吨甲种药品的成本是 5000 元,随着生产技术的进步,设下降率是 x,则去年生产 1 吨甲种药品的成本是 元,如果保持这个下降率,那么现在生产 1 吨甲种药品的成本是 元.
下降率 x
第一次降低前的量
5000(1 - x)
5000
下降率 x
第二次降低后的量
第二次降低前的量
5000(1 - x)(1 - x)
5000(1 - x)2
5000(1 - x)
5000(1 - x)2
下降率=
下降前的量-下降后的量
下降前的量
×100%
探究点2:平均变化率问题与一元二次方程
例2 前年生产 1 吨甲种药品的成本是 5000 元,随着生产技术的进步,现在生产 1 吨甲种药品的成本是 4050 元,试求甲种药品成本的年平均下降率.
解:设甲种药品的年平均下降率为 x. 根据题意,列方程,得
5 000 (1 - x)2 = 4050,
解方程,得
x1 = 0.1,x2 = 1.9.
根据问题的实际意义,取 x = 0.1,
即甲种药品成本的年平均下降率为 10%.
注意
下降率不可为负,且不大于1.
探究点2:平均变化率问题与一元二次方程
例3 某公司去年的各项经营中,一月份的营业额为 200 万元,一月、二月、三月的营业额共 950 万元,如果平均每月营业额的增长率相同,求平均增长率是多少?
解:设平均增长率为 x. 根据题意,得
答:平均增长率为 50%.
200 + 200(1 + x) + 200(1 + x)2 = 950,
整理方程,得
4x2 + 12x - 7 = 0.
解得
x1 = 3.5(舍去),x2 = 0.5 = 50%.
探究点2:平均变化率问题与一元二次方程
想一想 你能总结出有关增长率和下降率的有关数量关系吗?
若平均增长(或下降)百分率为 x,增长(或下降)前的是 a,增长(或下降)n 次后的量是 b,则它们的数量关系可表示为 a(1±x)n = b (其中增长取“+”,下降取“-”).
探究点2:平均变化率问题与一元二次方程
练一练: 前年生产 1 吨乙种药品的成本是 6000 元,随着生产技术的进步,现在生产 1 吨乙种药品的成本是 3600 元,试求乙种药品成本的年平均下降率.
解:设乙种药品的年平均下降率为 y. 根据题意,列方程,得
6000(1 y)2 = 3600
解方程,得
y1≈0.225, y2≈1.775.
根据问题的实际意义,取 y≈0.225,
即甲种药品成本的年平均下降率为 22.5%.
探究点2:平均变化率问题与一元二次方程
类型1 几何图形问题
1. [2026深圳期中] 一个面积为 的长方形场地一边利用
现有的墙(墙长),另三边用 的铁丝网围成,则这
个长方形场地的周长是( )
B
A. B.
C. 或 D. 不能确定
【点拨】如图,设与墙垂直的边长为 ,则与墙平行的边
长为,由题意得, ,解得
,.当时, ;当
时, ,不合题意舍去.
所以周长为 .所以这个长方形场地的周长
为 .
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(第2题)
2.如图所示的是一张长、宽 的
矩形铁皮,将其剪去两个全等的正方形和
两个全等的矩形,剩余部分(阴影部分)
可制成底面积是 的有盖的长方体铁
盒.则剪去的正方形的边长为___ .
2
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(第3题)
3. 如图,一块正方形地砖的图案是由4个全
等的五边形和1个小正方形组成的,已知小正
方形的面积和五边形的面积相等,并且图中线
段的长度为 ,则这块地砖的面积为
____.
40
【点拨】如图,连接小正方形的两条对角线,
设与交于点.根据题意易知,点 为正
方形、正方形 的中心,
,即 ,
,.设正方形的边长为 ,
则 ,
,解得
., 或


.
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4. 某科研单位准备将院内一块长、宽 的矩形空
地 ,建成一个矩形花园,要求在花园内修两条纵向平
行和一条横向弯折的小道(小道进出口的宽度相等,且每段
小道均为平行四边形),剩余的地方种植花草.
(1)如图①,要使种植花草的面积为 ,求小道进出
口的宽度.
【解】设小道进出口的宽度为 ,
依题意,得 ,
整理,得,解得, .
,不符合题意,舍去, .
故小道进出口的宽度应为 .
(2)现将矩形花园的四个角建成休闲活动区,如图②所
示,,,, 均为全等的直角三角形,
其中,设 ,
竖向道路出口和横向弯折道路出口的宽度都为 ,且竖向
道路出口位于和之间,横向弯折道路出口位于 和
之间.
①求剩余的种植花草区域的面积(用含有 的代数式表示);
剩余的种植花草区域的面积 .
②若种植花草区域的建造成本是100元/ ,建造花草区域的
总成本为42 000元,求 的值.
根据题意,得 ,解得
, (不符合题意,舍去).
故 的值为14.
平移法是列一元二次方程解面积类应用题常用的方
法,其核心思想是将不在一起的几个图形通过平移转化为一
个规则的图形,通过面积关系列一元二次方程求解.
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利用一元二
次方程
解决行程问题
列方程步骤:
应用类型
行程问题
平均变化率
问题
面积问题
动点问题





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