高1下册北师大版数学 一元二次不等式的应用(第2课时) 逐字稿-4,298字

  师:同学们好,上一节课我们学习了一元二次不等式在数学上的应用,主要是求解简单的分式不等式和简单的高次不等式。下面我们通过具体题目来复习上节课所学知识,请同学们先自主完成。

  接下来我们共同分析解答这三个题目。第一题,在学习一元二次不等式解法时,我们知道借助二次函数及其图像,能将二次不等式与二次方程联系起来。若对任意实数(x),不等式(x^{2}+Mx+\frac{m}{2}\gt0)恒成立,这就等价于开口向上的二次函数(y = x^{2}+Mx+\frac{m}{2})的图像恒在(x)轴上方,那么对应方程(x^{2}+Mx+\frac{m}{2}=0)没有实数解。所以第一题等价于判别式(\Delta\lt0),即(m^{2}-2m\lt0),解得(0\lt m\lt2),所以(m)的取值范围是((0, 2))。

  第二题,这是一个分式不等式。对于分式不等式求解集问题,我们把它转化为整式不等式,使问题化繁为简,带等号的不等式要注意分母不能为(0),所以此不等式的解集为(( - 1, 2])。

  第三题,这是一个一元三次不等式。为便于计算,我们把原不等式转换为(2x(x - 1)(x - \frac{1}{2})\lt0)。再根据上节课学习的穿针引线法,可以求出此不等式的解集为((-\infty, 0)\cup(\frac{1}{2}, 1))。

  一元二次不等式的应用不仅体现在数学上,在实际生活中也有广泛应用。今天我们通过具体实例,体会一元二次不等式在实际生活中的应用。请同学们看例一,国家原计划以(2400)元每吨的价格收购某种农产品(m)吨,按规定农户向国家纳税为每收入(100)元纳税(8)元,称作税率为(8)个百分点,即(8%)。为减轻农民负担,制定积极收购政策,根据市场规律,税率降低(x)个百分点,收购量能增加(2x)个百分点。试确定(x)的范围,使税率调低后国家此项税收总收入不低于原计划的(78%)。

  通过读题可知,例一文字叙述长、条件多,如何求解呢?解决这类实际问题,关键是把文字语言转换成数学语言。转换时,可先把复杂问题转换成若干简单问题,再各个突破。接下来我们共同分析例一。

  先从题目问题出发,例一所求为确定(x)的取值范围,使税率调低后国家此项税收总收入不低于原计划的(78%)。由此可知,本题是通过比较税率调节前后税收总收入来求(x)的范围,即当税率调低后,税收总收入(\geq)原计划的(78%)时,求(x)的取值范围。

  那么税收总收入如何表示?它和降低的税率(x)有什么关系呢?根据题目条件,税收总收入(=)总收入(\times)税率(=)单价(\times)收购量(\times)税率。我们发现税收总收入是关于税率的函数,结合由题目问题得到的不等关系式,就能解出例一答案。

  首先要找出关键量,即单价、收购量及税率。为清晰展现这些关键量及其数量关系,我们用表格形式分析,分为税率调节前(原计划)和税率调低后。接下来请同学们根据题目条件完成表格。

  由题目条件可得,国家原计划和税率调低后,某种农产品的单价均为(2400)元每吨。原计划收购量为(m)吨,税率为(8%),所以原计划税收总收入为(2400m\times8%)元。为减轻农民负担,税率降低(x)个百分点,调节后税率为((8% - x%)),收购量增加(2x)个百分点,此时收购总量为(m(1 + 2x%))吨。根据税收总收入公式,可得出税率调低后税收总收入的表达式为(2400m(1 + 2x%)(8% - x%))。此时,题目已知条件从文字语言转换为表格呈现的数学语言。

  再根据题目问题,设税率调低后税收总收入为(y)元。因为税率调低后税收总收入大于等于原计划的(78%),所以(y\geq2400m\times8%\times78%)。从表格中得到(y)的表达式并化简,得出(y = -\frac{12}{25}m(x^{2} + 42x - 400)),又因为(x)根据实际意义可知(0\lt x\leq8)。由此得到不等式,由于(m)是未知常量,整理不等式可得(x^{2} + 42x - 88\leq0),这是一个关于(x)的一元二次不等式。根据一元二次不等式解法,解得(-44\leq x\leq2)。但实际应用问题要注意所求值的实际意义,所以根据(x)的实际意义可得(0\lt x\leq2)为题目答案,即(x)的取值范围是((0, 2])。

  以上就是例一的解答过程。对于例一中的实际应用问题,我们用一元二次不等式解决。请同学们根据例一的分析及解答过程,思考用不等式解决实际应用问题的一般步骤是什么?

  通过对例一的分析及解答,我们得出用不等式解决实际应用问题的一般步骤:一、审题,读懂题意,找出关键量;二、设元,用适当字母表示已知量和未知量;三、列式,根据题意列出数量关系;四、求解相关数学问题;五、作答,作答时注意根据问题实际意义,通过检查或验算写出最终答案。

  类比例一的解答过程及总结的一般步骤,请同学们完成变式训练。同样可利用表格分析,根据题目条件可得:不加收附加税时,某种酒单价为(70)元每瓶,每年销售量为(100)万桶。征收附加税后,单价仍为(70)元每瓶,税率为(2%),此时每年销售量减少(12)万瓶,即((100 - 12))万瓶。所收附加税(=)总收入(\times)税率(=)单价(\times)销售量(\times)税率(=70\times(100 - 12)\times2%)万元。

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