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在行程問題的學(xué)習(xí)中滲透數(shù)學(xué)建模的思想

2013-12-29 00:00:00陳正清
初中生世界·七年級 2013年12期

生活是數(shù)學(xué)的發(fā)源地,我們都能在生活中找到數(shù)學(xué)蹤跡. 《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“數(shù)學(xué)是人們生活、勞動和學(xué)習(xí)必不可少的工具. ”既然數(shù)學(xué)來源于生活,那么我們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就不應(yīng)該只是單純的知識領(lǐng)悟,而應(yīng)遵循源于生活、寓于生活的理念,通過題目體會到數(shù)學(xué)就在我們身邊,感受到數(shù)學(xué)的趣味和作用.

例1 某旅游團從賓館出發(fā)去風(fēng)景點A參觀游覽,在A景點停留1小時后,又繞道去風(fēng)景點B,再停留半小時后返回賓館. 去時的速度是5千米/時,回來的速度是4千米/時,來回(包括停留時間在內(nèi))共用去6.5小時,如果回來時因為繞道關(guān)系路程比去時多2千米,求去時的路程.

【分析】這個題目看起來比較麻煩,但是仔細(xì)觀察就會發(fā)現(xiàn)題目里要求的也只是一個未知數(shù),即去時的路程,而題目的等量關(guān)系是:去的時間+回來的時間+停留的時間=共用的時間. 在這里“去的時間”是未知的,如果直接設(shè)去時的路程為x千米,那么回來時的路程就是(x+2)千米,去時路上所需時間是■小時,回來時路上所需時間是■小時. 根據(jù)題意,得■+■+1+■=6.5. 解方程,得x=10.

例2 有兩個矩形,第一個矩形的長、寬和第二個矩形的長、寬之比順次為5∶4∶3∶2,第一個矩形的周長比第二個矩形的周長長72厘米,求這兩個矩形的面積.

【分析】很明顯,如果采用直接設(shè)立未知數(shù)的方法,把這兩個矩形的面積設(shè)作未知數(shù),那么方程是不容易列出來的. 注意到矩形的面積等于它的長乘寬,而長與寬的關(guān)系可以從題目中給出的條件找到,那么可以采用間接設(shè)立未知數(shù)的方法,先求出它的長與寬,然后再求它們的面積.

解法1:設(shè)第一個矩形的長為5x厘米,寬為4x厘米,第二個矩形的長為3x厘米,寬為2x厘米. 根據(jù)題意,得2(5x+4x)-2(3x+2x)=72.

解法2:設(shè)第一個矩形的長為x厘米,它的寬為■厘米,第二矩形的長為■厘米,寬為■厘米,根據(jù)題意,得2x+■-2■+■=72.

解法3:設(shè)第一個矩形的長為x厘米,它的寬為y厘米,第二個矩形的長為z厘米,寬為w厘米. 根據(jù)題意,得x∶y∶z∶w=5∶4∶3∶2,

2(x+y)-2(z+w)=72.

例3 某校舉行數(shù)學(xué)競賽選拔賽,淘汰總參賽人數(shù)的■,已知選拔分?jǐn)?shù)線(選拔最低分?jǐn)?shù))比總?cè)藬?shù)的平均分少2分,比被選中學(xué)生的平均分?jǐn)?shù)少11分,并且等于被淘c0jFGV/OxVy1NhLb8HeQdg==汰學(xué)生的平均分?jǐn)?shù)的2倍,求選拔分?jǐn)?shù)線為多少?

【分析】從題目中分析,此題的等量關(guān)系是:所有學(xué)生的總分?jǐn)?shù)=被選拔學(xué)生的分?jǐn)?shù)+被淘汰學(xué)生的分?jǐn)?shù),而要求各類分?jǐn)?shù),必須知道各類學(xué)生數(shù). 因此在設(shè)選拔最低分?jǐn)?shù)為x分的同時,設(shè)被淘汰的人數(shù)為m人,那么總?cè)藬?shù)為4m人,選中的學(xué)生數(shù)為3m人. 這里的m是一個輔助未知數(shù),不必求出它的結(jié)果,一般在解題過程當(dāng)中可消掉.

解:根據(jù)題意,得4m(x+2)=3m(x+11)+m■,解方程,得x=50.

答:選拔最低分?jǐn)?shù)為50分.

例4 某商店有甲、乙兩種鋼筆共143支,甲種鋼筆每支6元,乙種鋼筆每支3.78元,某學(xué)校購了該商店的全部乙種鋼筆和部分甲種鋼筆,經(jīng)過核算后,發(fā)現(xiàn)應(yīng)付款的總數(shù)與甲種鋼筆的總數(shù)無關(guān),問購買的甲種鋼筆是該商店甲種鋼筆總數(shù)的百分之幾?

【分析】在“買甲種鋼筆付款+買乙種鋼筆付款=總付款數(shù)”的等量關(guān)系中,涉及甲種鋼筆總數(shù)和付款總數(shù),因此可以選擇它們作為輔助未知數(shù).

解:設(shè)購買甲種鋼筆占甲種鋼筆總數(shù)的百分比為x,甲種鋼筆總數(shù)為m支,付款總數(shù)為T元,根據(jù)題意,得T=6xm+3.78(143-m)=(6x-3.78)m+3.78×143. 因為T與m無關(guān),所以6x-3.78=0. 即x=0.63=63%.

答:購買的甲種鋼筆是該店甲種鋼筆總數(shù)的63%.

例5 張先生買了一只旅行水瓶,用去了身邊所帶錢數(shù)的一半加1元;接下來買了一大包食品,用去了剩余錢數(shù)的一半加2元;然后再買了一大瓶飲料,用去了剩余錢數(shù)的一半加3元;最后只剩1元錢. 請問張先生買的幾樣?xùn)|西的價錢各是多少呢?

【分析】張先生買東西的過程都是和錢數(shù)有關(guān)系的,所以可以設(shè)張先生身邊所帶的錢數(shù)為x,則他第一次花的錢數(shù)是■x+1元,剩余錢數(shù)是■x-1元;第二次花的錢數(shù)是■x+■元,剩余錢數(shù)是■x-■元;第三次花的錢數(shù)是■x+■元,剩余的錢數(shù)是1元. 等量關(guān)系為“全部的錢數(shù)減去三次所花錢數(shù)就等于1元”.

解:設(shè)張先生身邊所帶錢數(shù)為x元,則根據(jù)題意得

x-■x+1-■x+■-■x+■=1,

x-■x-1-■x-■-■x-■=1,

■x=■,x=42.

∴■x+1=22(元),■x+■=12(元),

■x+■=7(元).

答:張先生買的旅行水瓶的價格是22元,食品的價格是12元,飲料的價格是7元.

【點評】方程是解決問題的重要工具.在實際問題中,常常需要找到一個可以把其他的量聯(lián)系起來的中間量,從而列出方程. 如果不利用這個中間量,某些問題很難求解.

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