代數(shù)式是刻畫和研究現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系的有效模型,我們?cè)谌粘I钪谐3R眠@個(gè)數(shù)學(xué)模型來解決一些實(shí)際問題,下面舉例說明代數(shù)式知識(shí)在家庭生活中的一些妙用.
一、電視機(jī)屏幕有多大
例1 如圖1所示,小明家買了一臺(tái)74cm的電視機(jī),電視機(jī)的長(zhǎng)為xcm,寬為ycm(包括邊緣部分),屏幕外邊緣部分長(zhǎng)的方向厚度為8cm,寬的方向厚度為4cm,求屏幕的面積.
【分析】根據(jù)題意,屏幕的面積即為圖中的陰影部分的面積.我們可以先計(jì)算出長(zhǎng)為y,寬為8的兩個(gè)長(zhǎng)方形的面積,和長(zhǎng)為x,寬為4的兩個(gè)長(zhǎng)方形的面積,然后計(jì)算重疊部分的面積.
解:屏幕的面積為(xy-8x-16y+128)cm2.
【說明】用這種方法計(jì)算屏幕的面積時(shí),忘記加上重疊部分的面積是最常見的錯(cuò)誤之一.
二、心跳速率知多少
例2 人在運(yùn)動(dòng)時(shí)的心跳速率通常和人的年齡有關(guān).如果用a表示一個(gè)人的年齡,用b表示正常情況下這個(gè)人運(yùn)動(dòng)時(shí)所能承受的每分鐘心跳的最高次數(shù),那么b
=0.8(220-a).
(1) 正常情況下,14歲的小明在運(yùn)動(dòng)時(shí)所能承受的每分鐘心跳的最高次數(shù)是多少?
(2)小明的爸爸今年50歲,運(yùn)動(dòng)時(shí)10s內(nèi)心跳次數(shù)為20次,他有危險(xiǎn)嗎?
【分析】本題實(shí)際上是一道代數(shù)式求值題.(1)只要把a(bǔ)=14代入b=0.8(220-a)即可;(2)分別求出50歲的人運(yùn)動(dòng)時(shí)所能承受的每分鐘心跳的最高次數(shù)和這個(gè)人實(shí)際每分鐘心跳的次數(shù),將二者進(jìn)行比較即可判斷.
解:(1)當(dāng)a=14時(shí),b=0.8(220-a)=164.8≈164(次).所以14歲的小明運(yùn)動(dòng)時(shí)所能承受的每分鐘心跳的最高次數(shù)是164次;(2)當(dāng)a=50時(shí),b=0.8(220-a)=136(次).而小明的爸爸實(shí)際每分鐘心跳的次數(shù)為20×6=120(次).由于120<136,所以小明的爸爸按照這種情況運(yùn)動(dòng)應(yīng)沒有危險(xiǎn).
【說明】在進(jìn)行鍛煉時(shí)要注意安全,切不可適得其反.這里(1)中只能用去尾法取近似數(shù),否則就不安全了.
三、建筑材料如何算
例3 (1)小明家住房的平面圖如圖2所示,其中衛(wèi)生間、廚房準(zhǔn)備用同一種瓷磚鋪,則需要鋪設(shè)瓷磚的面積和是( ).
A. 4xy B. 3xy
C. 2xy D. xy
(2) 小明家住房的窗戶形狀如圖3,上部是半圓形,下部是邊長(zhǎng)相同的四個(gè)小正方形,試計(jì)算窗戶的面積及窗框的總長(zhǎng),并求當(dāng)a=50cm時(shí),窗戶的面積及窗框的總長(zhǎng)的值分別是多少?(結(jié)果精確到0.1cm)
【分析】(1)結(jié)合圖形,分別計(jì)算出衛(wèi)生間和廚房的長(zhǎng)和寬,然后算出面積的和;(2)窗戶包括兩大部分,上面是半圓,其半徑是a,下面四個(gè)正方形,因此,窗戶的面積=半圓的面積+4個(gè)正方形的面積,窗框的總長(zhǎng)是所有框架的長(zhǎng),即半圓弧長(zhǎng)加上15條等線段的長(zhǎng).
解:(1)衛(wèi)生間的長(zhǎng)為4x-2x-x=x,寬為y,因此面積為xy;廚房的長(zhǎng)為4y-2y
=2y,寬為x,因此面積為2xy.所以面積的和是3xy,所以選B.(2)窗戶的面積為4a2+■πa2,窗框的總長(zhǎng)為15a+πa.當(dāng)a=50cm時(shí),窗戶的面積是4a2+■πa2=4×502+■×3.14×502=13925.0cm2;窗框的總長(zhǎng)為15a+πa=15×50+3.14×50=907.0(cm).
【說明】這類計(jì)算問題,關(guān)鍵是找準(zhǔn)所要計(jì)算的圖形,不可重復(fù),也不可遺漏.本題中,對(duì)半圓直徑所在的兩條線段或遺漏或重復(fù)是常見的錯(cuò)誤.
四、手機(jī)話費(fèi)怎樣繳
例4 某通信公司為了鼓勵(lì)多用手機(jī),做出如下規(guī)定:每月通話時(shí)間60分鐘之內(nèi)(含60分鐘),每分鐘0.2元,超出部分每分鐘0.1元.小明的爸爸某月通話時(shí)間為a分鐘(a>60),請(qǐng)你幫他算算應(yīng)付多少錢?
【分析】由于小明的爸爸通話時(shí)間超出60分鐘,所以他的話費(fèi)應(yīng)分兩段繳納,60分鐘的話費(fèi)為60×0.2=12(元),超出部分的話費(fèi)為0.1×(a-60)=0.1a-6,再把它們加起來即為應(yīng)繳的話費(fèi).
解:應(yīng)繳的話費(fèi)為0.1×(a-60)+60
×0.2=(0.1a+6)(元).
【說明】分段繳費(fèi)問題是生活中最常見的問題,在解決這類問題時(shí),不同區(qū)間內(nèi)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的,切不可“張冠李戴”.
五、水(電)費(fèi)分段算
例5 某市為鼓勵(lì)市民節(jié)約用水,對(duì)自來水用戶按如下標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi):若每月用水不超過15m3,則每立方米按a元收費(fèi);若超過15m3,超過部分按每立方米2a元收費(fèi).小明的奶奶家一月份用水35m3,請(qǐng)你幫小明的奶奶算算,這個(gè)月她應(yīng)繳水費(fèi)多少元?
【分析】小明的奶奶家一月份用水35 m3,超過了15m3,所以水費(fèi)應(yīng)分兩部分計(jì)算,其中15m3部分每立方米按a元收費(fèi),即為15a元;超過部分為35-15=20(m3),每立方米按2a元收費(fèi),即為40a元.兩部分相加就是小明的奶奶家一月份應(yīng)繳的水費(fèi).
解:小明奶奶家一月份應(yīng)繳水費(fèi)為15a+2a(35-15)=15a+40a=55a(元).
【說明】這也是分段收費(fèi)問題,要注意弄清不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),正確計(jì)算.
六、賺賠算算就知道
例6 小明的媽媽下崗后再就業(yè),做起了小商品生意.第一次進(jìn)貨時(shí),她以每件a元的價(jià)格購進(jìn)20件甲種小商品,以每件b元的價(jià)格購進(jìn)30件乙種小商品(a>b).回來后,根據(jù)市場(chǎng)行情,她將這兩種小商品都以每件■元的價(jià)格出售.小明的媽媽問小明,在這次買賣中,她( ).
A.賺錢 B.賠錢
C.不賺不賠 D.無法確定賺還是賠
【解析】甲種小商品成本為20a元,賣出價(jià)錢為(10a+10b)元;乙種小商品成本為30b元,賣出價(jià)錢為(15a+15b)元.(10a
+10b)+(15a+15b)-20a-30b=5a-5b=5(a
-b),因?yàn)閍>b,所以a-b>0,即5(a-b)>0,即小明的媽媽在這次買賣中賺錢了.選A.
【說明】本題屬于商品利潤(rùn)問題,只要我們借助數(shù)學(xué)知識(shí)算一算,結(jié)論便一目了然.
七、選擇哪種方案好
例7 某市電話撥號(hào)上網(wǎng)有兩種收費(fèi)方式,用戶可以任選其一.
A:計(jì)時(shí)制:0.05元/分;
B:50元/月(限一部個(gè)人住宅電話上網(wǎng)).此外,每一種上網(wǎng)方式都得加收通信費(fèi)0.02元/分.
(1)某用戶某月上網(wǎng)的時(shí)間為x小時(shí),請(qǐng)寫出兩種收費(fèi)方式下該用戶應(yīng)該支付的費(fèi)用.
(2)如果某用戶估計(jì)一個(gè)月上網(wǎng)的時(shí)間為25小時(shí),你認(rèn)為選擇哪種方式合算?
(3)上網(wǎng)時(shí)間為多少時(shí),兩種收費(fèi)方式的費(fèi)用一樣?上網(wǎng)時(shí)間為多少時(shí),選擇包月制方式合算?上網(wǎng)時(shí)間為多少時(shí),選擇計(jì)時(shí)制方式合算?
【分析】要判斷選擇哪一種上網(wǎng)收費(fèi)方式比較合算,就需要設(shè)定某用戶某月上網(wǎng)時(shí)間,寫出兩種收費(fèi)方式下該用戶應(yīng)支付的費(fèi)用,再根據(jù)某用戶一個(gè)月內(nèi)上網(wǎng)時(shí)間確定采用哪種方式合算.要使兩種收費(fèi)方式的費(fèi)用一樣,可以通過簡(jiǎn)易方程求解.
解:(1)計(jì)時(shí)制每小時(shí)收費(fèi)3元,通信費(fèi)每小時(shí)1.2元,設(shè)某用戶某月上網(wǎng)時(shí)間為x小時(shí),則按照A方式,每月要收費(fèi)(3
+1.2)x=4.2x(元);按照B方式,每月要收費(fèi)(50+1.2x)(元).(2)當(dāng)x=25時(shí),按照A方式,每月要收費(fèi)4.2x=4.2×25=105(元);按照B方式,每月要收費(fèi)50+1.2x=50
+1.2×25=80(元),所以選擇包月制方式合算.(3)要使兩種收費(fèi)方式的費(fèi)用一樣,則有4.2x=50+1.2x,解得x=■,即上網(wǎng)時(shí)間為■小時(shí)時(shí)兩種方式的費(fèi)用相同;上網(wǎng)時(shí)間大于■小時(shí)時(shí),選擇包月制方式合算;上網(wǎng)時(shí)間小于■小時(shí)時(shí),選擇計(jì)時(shí)制方式合算.
【說明】計(jì)算通訊費(fèi)用是我們經(jīng)常遇到的問題,有了數(shù)學(xué)知識(shí)這些問題就迎刃而解了.