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中考数学应用题的类型与解题策略探寻

2022-06-11余杰

中学教学参考·理科版 2022年3期
关键词:中考数学应用题策略

余杰

[摘 要]应用题是中考数学的必考题型,文章对中考数学的应用题进行分类探析,寻求其解题策略,以提高学生的阅读理解能力、分析问题与解决问题的能力。

[关键词]应用题;中考数学;策略

[中图分类号]    G633.6        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058(2022)08-0007-03

应用题是中考数学的必考题型,主要考查考生的阅读理解能力、分析问题与解决问题的能力。解答应用题必须先读懂题意,再建模,进而解决问题。应用题有哪些基本类型呢?我们应该采取何种解题策略呢?

一、方程(组)与不等式(组)模型

方程(组)和不等式(组)是初中数学的核心内容,其不仅是中考核心考点,而且也是解决代数、几何及实际问题的重要工具。在中考中,这类问题主要涉及工程问题、行程问题、打折促销问题、增长率问题等。

[例1]振华中学初一(3)班去某一农业生态园参加社会实践活动,该生态园有块空地种植苹果和橘子两种水果,活动结束后,吴斌编写了一道数学题:在某一生态园中,经营者是甲、乙两户果农,其种植面积与卖水果总收入见下表。(假设不同种植户种植的同种水果每亩产值相等)

(1)苹果与橘子的每亩收入分别是多少?

(2)甲、乙两户果农计划合租30亩农田来种植苹果与橘子。经过市场调查,要求苹果的种植面积大于橘子的种植面积(两种水果的种植面积都是整数亩)。当地政府对种植苹果的果农给予补贴,种植苹果的面积不超过15亩的部分,每亩补贴100元;超过15亩但不超过20亩的部分,每亩补贴200元;超过20亩的部分每亩补贴300元。为了让总收入不低于[127 500]元,他们应如何确定方案?

分析:(1)设苹果每亩的平均收入为[x]元,橘子每亩的平均收入为[y]元,

由题意得[5x+3y=33 500,3x+7y=43 500,]解得[x=4 000,y=4 500。]

(2)设种植苹果[m]亩,那么种植橘子[(30-m)]亩,于是[m>30-m],即 [m>15]。

当[15

[w=4 000m+4 500×(30-m)+15×100+(m-15)×200≥127 500 ],解得[15

当[m>20]时,他们的总收入为

[w=4 000m+4500×(30-m)+15×100+5×200+ (m-20)×300≥127 500]。

由此解得[m≤20],不合题意。

综上所述,种植方案如下:

点评:这类问题一般有两问,第一问只需根据题意列出方程或方程组,然后解方程即可得到答案,而第二问一般与不等式有关,建立不等式后还要注意自变量的取值范围。这类问题一般出现在方案设计和最优方案选择型的问题中,难度一般。

二、函数、方程与不等式模型

函数、方程和不等式在数学中是密不可分的。在函数类应用题中,通常考查函数、方程和不等式的综合应用。对于这类应用题,一般可先建立方程或不等式,再建立函数关系,最后确立自变量的取值范围。建立方程或不等式是解决这类应用题的基础,而确定自变量的范围则是解题的关键。

[例2]有一种成本价为50元的商品在一大型商场试销,规定在试销期间单价不低于成本价,且利润不得高于40%。在销售几天后有人发现,这种商品的销售量[y]与销售单价[x]之间存在着一次函数关系(如图1所示)。

(1)请求出销售量[y](个)关于销售单价[x](元)的解析式。

(2)如果该商场销售这种商品的利润是[Q]元,那么利润[Q](元)与销售单价[x] (元)之间有怎样的关系?试用函数式表达;当[x]为何值时,该商场获利最大?最大利润是多少?

(3)如果该商场试销该商品所获利润不低于600元,请求出销售单价[x]的取值范围。

分析:(1)设[y=kx+b],由题意得[55k+b=65,60k+b=60,] [?k=-1,b=120,]

故所求函数的解析式是[y=-x+120]。

(2)由题意知,利润[Q]与销售单价[x]的函数解析式为[Q=(x-50)(-x+120)=-x2+170x-6 000],

[Q=-x2+170x-6 000=- (x-85)2+1 225]。

又[x≥50,               x-5050≤40%,]即[50≤x≤70]。

因为[a=-1<0],故对称轴左边的[y]的值随着[x]值的增大而增大,所以[x=70]时,这个商店获利最大,获得的最大利润是[Q=1 000]元。

(3)由题意知,[Q=- (x-85)2+1 225≥600],解得[60≤x≤110]。

由获利不得高于[40%]得[x-5050≤40%],解得[x≤70],故[x]的取值范围是[60≤x≤70]。

点评:本题虽然考查知识点较多,但解决问题的重点还是在于根据题意列式。

三、函数模型

函数模型主要包括一次函数模型、二次函数模型和分段函数模型。利用函數模型可以解决许多问题,如最值问题、决策问题等。函数类应用题的解题应明确两点:一是如何建模,二是如何根据自变量的实际意义和函数的性质做出正确决策。5C49615E-33DD-4F5F-A3FC-DF23295FDB88

[例3]人民商场为某残疾人福利厂代销一种新产品,当该新产品每件售价定为260元时,每月销售了45件。该商场为了获得更高的利润,计划以降价形式搞促销。商场领导走访市场并分析发现:月销售量与售价成一次函数关系,且满足下表所示的对应关系。综合考虑各种因素,每售出一件新产品,共需支付厂家及其他费用100元。设当每件定价为[x]元时,该商场的月利润为[y]元。

[售价 250元 240元 销售量 52.5件 60件 ]

(1)当每件定价为220元时,试计算此时的月销售量;

(2)请求出[y]与[x]之间的函数表达式;

(3)人民商场要获取最大月利润,新产品的单价应定为多少?

(4)王湾说:“如果月商场利润最大,那么月销售额也最大。”这种说法正确吗?请说出你的观点。

分析:(1)月销售量与售价成一次函数关系,设销售量为[p=kx+b],將(250,52.5)和(240,60)代入,就可算得[k=-0.75],[b=240],所以[p=-0.75x+240]。于是当[x=220]时,[p=-0.75×220+240=75],所以当每件售价是220元时,此时的月销售量为75件。

(2)由题意得[y=(x-100)(-0.75x+240)],即[y=-34x2+315x-24 000]。

(3)[y=-34x2+315x-24 000=-34(x-210)2+9 075]。

因为[x>100],所以该店要获得的月利润最大,该新产品的单价应定价为210元。

(4)王湾说得不正确。原因是当月利润最大时,[x]等于210元,而对于月销售额[W=x45+(260-x)÷10×7.5=–34(x–160)2+19 200]来说,因为[x>100],所以当[x]等于160元时,月销售额[W]最大。因为当[x]等于210元时,月销售额[W]不是最大,所以王湾的说法不正确。

点评:本题考查一次函数与二次函数的实际应用。确立函数关系式一般有两种方法,一种是待定系数法,如第(1)问;另一种是直接根据题意写出函数关系式,如第(2)问。对于最值问题,建立二次函数模型后,可利用配方法和二次函数的性质结合自变量的取值范围来求。

四、直角三角形模型

对于生活中的一些测量问题,一般可通过建立直角三角形模型来求解,在求解过程中经常会用到几何知识,如三角形全等、三角形相似等。

(一)仰角俯角问题

仰角俯角主要在测量大型建筑物的高度时应用,因为大型建筑物的顶部一般不易到达,但是在地面某个位置可以看到它,利用测角仪测出此时的仰角,以及它与建筑物的水平距离,就可以求得它的高度,这里一般应用正切函数。无论是仰角还是俯角,都是指视线与水平线的夹角。

[例4]如图2,一旗杆[EF]位于楼[AB]与楼[CD]之间,从[AB]顶部[A]点处经过旗杆顶部[E]点恰好看到楼[CD]的底部[D]点,且俯角为45°,从楼[CD]顶部[C]点处经过旗杆顶部[E]点恰好看到楼[AB]的[G]点,BG =1米,且俯角为30°,若楼[AB]高为20米,请求出旗杆[EF]的高度。([3≈1.73],计算结果精确到1米)

分析:过点[G]作[GP⊥CD]于点[P],与[EF]相交于点[H]。设[EF=x]米,则依据题意可知,[FH=GB=] 1米,[EH=EF-FH=(x-1)]米。又因为[∠BAD=∠ADB=45]°,所以[FD=EF=x]米,[AB=BD=20]米, 在[Rt△GEH]中,[∠EGH=30]°,于是[tan∠EGH=EHGH],即[33=x-120-x],解得[x=193-172≈8] 米。故旗杆[EF]的高度大约是8米。

点评:在这类问题中,往往图中没有出现直角三角形,这时应先考虑添加辅助线,作有关线段的垂线,将斜三角形问题转化为直角三角形问题。解答这类问题一般用到勾股定理、三角函数的定义以及平面几何的相关知识。

(二)坡度坡角问题

斜坡有一定的倾斜度,这个倾斜度就叫作坡度。如何从数值区分两个坡面的倾斜度呢?我们用坡面的铅直高度与水平宽度的比,作为坡面的坡度,同时把坡面与水平面的夹角,叫作坡角。斜坡的坡面距离是可以测量的,但是求小山的铅直高度需要用到坡角,或者当已知斜坡的坡度时,也可以算出坡角,从而算出其他相关的量。

[例5]2020年5月27日,2020珠峰高程测量登山队成功登顶珠穆朗玛峰完成峰顶测量任务。受此消息鼓舞,某数学小组开展了一次测量小山高度的活动。如图3,该数学小组从地面[A]处出发,沿坡角为53°的山坡[AB]直线上行350米到达[B]处,再沿着坡角为22°的山坡[BC]直线上行600米到达[C]处,求小山的高度[CD]及该数学小组行进的水平距离[AD](结果精确到1米)。(参考数据:[sin22°≈0.37],[cos22°≈0.93],[sin53°≈0.8],[cos53°≈0.6])

分析:如图4所示,过点[B]作[CD]的垂线[BE],作[AD]的垂线[BH],垂足分别是点[E]、[H],根据三个角是直角的四边形是矩形,得四边形[BEDH]是矩形,所以[DE=BH],[BE=DH],在直角[△BCE]中,[BC=600]米,[∠CBE=22°],根据正弦定义,得[CE=BC·sin22°≈600×0.37=222](米),根据余弦定义得[BE=BC·cos22°≈600×0.93=558](米),所以[DH=BE=558](米)。

因为[AB=350]米,所以在[Rt△ABH]中,[∠BAH=53°],由正弦定义得[BH=AB·sin53°≈350×0.8=280](米),由余弦定义,得[AH=AB·cos53°≈350×0.6=210 ](米),所以[CD=CE+DE=CE+BH=222+280=502 ](米),[AD=AH+DH=210+558=768 ](米)。

点评:本题相当于把四边形[ABCD]切分为一个矩形和两个直角三角形,然后分别解两个直角三角形。在每个直角三角形中,利用正弦或余弦定义,求得对应线段的长,从而求得总长度。

从以上的实例分析可以看出,解应用题,首先应找准数学模型,建立数学模型,解出有关数据,再将其还原成实际问题,最后得出结论,回答问题。

[   参   考   文   献   ]

[1]  唐蓉. 初中数学应用题分析与教学策略研究[D].重庆:西南大学,2020.

[2]  涂凤宁.核心素养立意下的中考应用题发展[J].初中数学教与学,2019(10):38-39.

[3]  李林.中考数学应用题探究[J].课程教材教学研究(中教研究),2019(Z2):61-64.

[4]  陈巧未.关于解答初中数学应用题的几点思考[J].数学教学通讯,2019(8):56-57.

(责任编辑 黄桂坚)5C49615E-33DD-4F5F-A3FC-DF23295FDB88

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