列表法在初中数学应用题建模中的应用
2015-11-18李建东赵风云
李建东?赵风云
本人通过教学实践发现“列表法”是一种不错的分析应用题数量关系的方法,列表法简单明了,可以清楚地理清题目中的各种数量关系。 下面结合青岛版八年级数学课本上册80~81页的两个例题,谈谈“列表法”在数学应用题建模中的运用。 为了便于叙述,笔者给出以下定义。
定义1:在实际问题中往往出现两个或两个以上的等量关系式,其中被选作列方程的等量关系式叫做基本等量关系式,其余的称之为辅助等量关系式。
定义2:路程、销售以及工程等问题,一般会涉及三个量,其关系式可以表示为的形式,如我们将路程=速度*时间;售价=单价×数量;工作量=工作效率×工作时间称为辅助公式。 辅助公式中知道其中任何两个量,可以求第三个量。
例1:甲、乙两地相距360千米,张老师和王老师分别乘坐早7时发出的普通客车和8时15分发出的豪华客车从甲地到乙地,恰好同时到达。 已知豪华客车与普通客车的平均速度比是4:3,求两车的平均速度。
解析:本例是有关行程的问题,此类问题中有三个基本量:路程、速度和时间,它们之间的基本关系是:路程=速度×时间,在这三个基本量中,知其二可求其一。
本题中涉及两种交通工具,数量关系较为复杂,可以制作4行5列表(行为类别和关系,列为三个基本量量和辅助公式),并把题目中有关的量填入表格。 如下:
速度关系 ∶ =4∶3 ①
时间关系 ②
路程关系 ③
根据以上三个等量关系可以用三种方法解决问题。
方法一:以②作为基本等量关系式,需要设速度。
设普通客车的速度为 ,则豪华客车的速度为 ,代入②中得:
解之得 ,以下过程略。
方法二:以①作为基本等量关系式,需要设时间。
设张老师所用时间为 ,则王老师所用时间为 ,代入①中得:
解之得 ,以下过程略。
方法三:以③作为基本等量关系,需要设速度和时间。
设张老师所用时间为 ,普通客车速度为 ,则豪华客车的速度为 ,王老师所用时间为 ,代入③得方程组:
解之得 ,以下过程略。
点评:目的并不在于求出问题的答案,而是通过本例让学生学会用“列表法”整理应用问题的数据,分析应用题的数量关系,完成应用题建模的关键环节。本例的三种解法实质上也是我们教师通常所讲的未知数的三种设法:直接设未知数、间接设未知数、设辅助未知数。
例2:阳光小区有A型和B型两种住宅出售,A型与B型住宅每平方米的价格分别是全楼每平方米平均价格的1.1倍和0.9倍,而且A型比B型的面积少40平方米。如果A型与B型两种住宅的售价分别是33万元和36万元,求全楼每平方米的平均价格。
解析:本例同样有两类组成,每类可以看作是有关单价、数量、售价的问题,基本关系式为:售价=单价×数量,因此学生可列出如下表格并填写已知数量。
每平方米价格关系 ①
面积关系 ②
售价关系 ③
方法一:以①作为基本等量关系,需设面积。
设A型住宅面积为 ,则B型住宅面积为 ,代入①中得:
以下过程略。
方法二:以②作为基本等量关系,需设每平方米的价格。
设全楼每平方米的价格为 元/平方米,A型住宅每平方米的价格为 元/平方米,B型住宅每平方米的价格为 元/平方米,代入②得:
以下过程略。
方法三:以③作为基本等量关系,需设面积和每平方米价格。
设A型住宅面积为 ,全楼每平方米的价格为 元/平方米,则B型住宅面积为 ,A型住宅每平方米的价格为 元/平方米,B型住宅每平方米的价格为 元/平方米,代入③得方程组:
以下过程略。
点评:综合上述两个例题的解题经验,用“列表法”在解决基本数量关系为 型(如路程=速度×时间;售价=单价×数量;工作量=工作效率×工作时间)的应用题时,可以采用如下思路。
首先,确定题目的背景(路程问题、销售问题、还是工程问题),它的基本关系是什么,也就是表中的辅助公式,明确辅助公式中有哪些基本量;
其次,根据题意列出表格,当涉及两种类型时,一般需要列4行5列表, 并把已知量填写在表格内的相应位置;
再次,根据题意,结合表格写出所有等量关系式。 如例1中根据普通客车与豪华客车在路程、速度与时间三方面的关系可以分别写出三个等量关系式(路程的关系:①普通客车的行程=豪华客车的行程,速度的关系:②普通客车的速度:豪华客车的速度=3:4,时间的关系:③普通客车所用时间-豪华客车所用时间= 时);
最后,确定使用哪个关系作为基本等量关系式,借助辅助等量关系式,设合适的未知数,把其他未知量用含未知数的代数式表示,并代入基本等量关系式。
列出了方程,就完成了从“实际问题”到“数学问题”的建模过程,问题的求解就相对简单了。 我们通过列表法使问题的数据清晰、条理,使问题的数量关系更加凸显,也为寻求等量关系提供了方便,是解决此类建模问题的良策。