方程思想建模课件(1)资料.ppt
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- 方程 思想 建模 课件 资料
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1、 方程这个名词方程这个名词,最早见于我国古代算书最早见于我国古代算书九章算术九章算术九九章算术章算术是在我国东汉初年编定的一部现有传本的、最古老是在我国东汉初年编定的一部现有传本的、最古老的中国数学经典著作书中收集了的中国数学经典著作书中收集了246个应用问题和其他问个应用问题和其他问题的解法题的解法,分为九章分为九章,“方程方程”是其中的一章在这一章里的所是其中的一章在这一章里的所谓谓“方程方程”,是指一次方程组例如其中的第一个问题实际上是指一次方程组例如其中的第一个问题实际上就是求解三元一次方程组就是求解三元一次方程组 古代是将它用算筹布置起来解的古代是将它用算筹布置起来解的,如图所示如图
2、所示,图中各行由上而下图中各行由上而下列出的算筹表示列出的算筹表示x,y,z的系数与常数项我国古代数学家刘徽的系数与常数项我国古代数学家刘徽注释注释九章算术九章算术说说,“程程,课程也二物者二程课程也二物者二程,三物者三程三物者三程,皆如物数程之皆如物数程之,并列为行并列为行,故谓之方程故谓之方程”这里所谓这里所谓“如物数程如物数程之之”,是指有几个未知数就必须列出几个等式一次方程组各是指有几个未知数就必须列出几个等式一次方程组各未知数的系数用算筹表示时好比方阵未知数的系数用算筹表示时好比方阵,所以叫做方程所以叫做方程 上述方程的概念上述方程的概念,在世界上要数在世界上要数九章算术九章算术中的
3、中的“方程方程”章最早出现其中解方程组的方法章最早出现其中解方程组的方法,不但是我国古代数学中的不但是我国古代数学中的伟大成就伟大成就,而且是世界数学史上一份非常宝贵的遗产这一成而且是世界数学史上一份非常宝贵的遗产这一成就进一步证明:中华民族是一个充满智慧和才干的伟大民就进一步证明:中华民族是一个充满智慧和才干的伟大民族族 方程的由来方程的由来九章算术九章算术中的算筹图是竖排的,我们把中的算筹图是竖排的,我们把它改为横排,如图、,图中各行从左它改为横排,如图、,图中各行从左到右列出的算筹数分别表示未知数到右列出的算筹数分别表示未知数x、y的的系数与相应的常数项,把图所示的算筹系数与相应的常数项
4、,把图所示的算筹图用我们现在所熟悉的方程组形式表述出图用我们现在所熟悉的方程组形式表述出来,就是来,就是 ,类似地,图所示的算筹图我,类似地,图所示的算筹图我们们 怎么表示呢?怎么表示呢?创设情境创设情境学习目标学习目标知识与技能:知识与技能:1.会根据具体问题中的数量关系,经过自会根据具体问题中的数量关系,经过自主探索、互相交流,列出方程并求解,养成对所得结果主探索、互相交流,列出方程并求解,养成对所得结果进行检验的意识;进行检验的意识; 2能熟练地列方程(组)解决简单的实际问题;能熟练地列方程(组)解决简单的实际问题;过程与方法:过程与方法:经历探索、研究、交流的过程,将实际情经历探索、研
5、究、交流的过程,将实际情景中的数量关系抽象出来转化为方程(组),体会数学景中的数量关系抽象出来转化为方程(组),体会数学转化的过程,提高用数学分析和解决问题的能力。转化的过程,提高用数学分析和解决问题的能力。情感、态度价值观:情感、态度价值观:通过实际问题,感受方程的广泛应通过实际问题,感受方程的广泛应用,加深对数学模型的认识,增强数学的应用意识。用,加深对数学模型的认识,增强数学的应用意识。 一种思想方法一种思想方法方程思想方程思想是把未知数看成已知数是把未知数看成已知数,让所设未知数让所设未知数的字母和已知数一样参加运算这种思想方法是数的字母和已知数一样参加运算这种思想方法是数学中常用的重
6、要方法之一学中常用的重要方法之一,是代数解法的重要标志是代数解法的重要标志两种设元方法两种设元方法(1)直接设元直接设元在全面透彻地理解问题的基础上在全面透彻地理解问题的基础上,根根据题中求什么就设什么是未知数据题中求什么就设什么是未知数,或要求几个量或要求几个量,可可直接设出其中一个为未知数直接设出其中一个为未知数,再用这个未知数表示另再用这个未知数表示另一个未知量这种设未知数的方法叫做直接设元法一个未知量这种设未知数的方法叫做直接设元法(2)间接设元间接设元如果对某些题目直接设元不易求解如果对某些题目直接设元不易求解,便可将并不是直接要求的某个量设为未知数便可将并不是直接要求的某个量设为未
7、知数,从而使从而使得问题变得容易解答得问题变得容易解答,我们称这种设未知数的方法为我们称这种设未知数的方法为间接设元法间接设元法三个注意三个注意列方程列方程(组组)解应用题的关键是把已知量和未知量解应用题的关键是把已知量和未知量联系起来联系起来,找出题目中的数量关系找出题目中的数量关系,并根据题意或并根据题意或生活实际建立等量关系生活实际建立等量关系一般来说一般来说,有几个未知量有几个未知量就必须列出几个方程就必须列出几个方程,所列方程必须所列方程必须注意:注意:方程方程两边表示的是同类量;两边表示的是同类量;同类量的单位要统一;同类量的单位要统一;方程两边的数值要相等方程两边的数值要相等一、
8、和、差、倍、分问题一、和、差、倍、分问题 此问题中常用此问题中常用“多、少、大、小、几分之几多、少、大、小、几分之几”或或“增加、减少、缩小增加、减少、缩小”等等词语体现等量关等等词语体现等量关系。审题时要抓住关键词,确定标准量与比校系。审题时要抓住关键词,确定标准量与比校量,并注意每个词的细微差别。量,并注意每个词的细微差别。 列方程解应用题的各种类型列方程解应用题的各种类型n例、为了把例、为了把20082008年北京奥运会举办成一届绿色奥年北京奥运会举办成一届绿色奥运会,实验中学和潞河中学的同学积极参加绿化运会,实验中学和潞河中学的同学积极参加绿化工程的劳动。两校共绿化了工程的劳动。两校共
9、绿化了44154415平方米的土地,平方米的土地,潞河中学绿化的面积比实验中学绿化面积的潞河中学绿化的面积比实验中学绿化面积的2 2倍倍少少1313平方米,这两所中学分别绿化了多少面积?平方米,这两所中学分别绿化了多少面积?等量关系:等量关系:潞河中学绿化的面积潞河中学绿化的面积+实验中学绿化面实验中学绿化面=4415潞河中学绿化的面积潞河中学绿化的面积=实验中学绿化面积实验中学绿化面积X2-13解:设解:设潞河中学绿化的面积为潞河中学绿化的面积为X平方米,实验中学平方米,实验中学绿化面积为绿化面积为y平方米平方米 x + y =4415 解得解得x =2739 x =2y -13 y=137
10、6二、等积变形问题二、等积变形问题 此类问题的关键在此类问题的关键在“等积等积”上,是等量上,是等量关系的所在,必须掌握常见几何图形的面关系的所在,必须掌握常见几何图形的面积、体积公式。积、体积公式。 平行四边形平行四边形ABCDABCD周长为周长为7575厘米,以厘米,以BCBC为底时为底时高为高为1414厘米;以厘米;以CDCD为底时高是为底时高是1616厘米。求:平行厘米。求:平行四边形四边形ABCDABCD的面积的面积? ? 解:设解:设BCBC边长为边长为x x厘米,厘米,CDCD边长为边长为y y厘米。厘米。 14x = 16y 14x = 16y 2x + 2y = 75 2x
11、+ 2y = 75所以所以x = 20 x = 20厘米,厘米,y = 17.5y = 17.5厘米。厘米。所以平行四边形所以平行四边形ABCDABCD的面积的面积 = 14x = 280= 14x = 280平方厘米平方厘米ADCBn从调配后的数量关系中找等量关系,常从调配后的数量关系中找等量关系,常见是见是“和、差、倍、分和、差、倍、分”关系,要注意关系,要注意调配对象流动的方向和数量。调配对象流动的方向和数量。 n例题:例题:n 甲乙两书架上有书若干本,如果从乙甲乙两书架上有书若干本,如果从乙架上取架上取100本放到甲架上,那么甲架上的本放到甲架上,那么甲架上的书比乙架上所剩余的书多书比
12、乙架上所剩余的书多5倍。如果从甲倍。如果从甲架上取架上取50本书放到乙架上,两架的书就本书放到乙架上,两架的书就一样多,问原来每个书架上各有书多少一样多,问原来每个书架上各有书多少本?本? 三、调配问题三、调配问题解解:设甲有设甲有x本,则乙有本,则乙有y本本 ,那么,那么 5(y-100)=x+100 x-50=y+50 解得:解得: x=260 y=160答:原来甲、乙书架上各有书答:原来甲、乙书架上各有书260本、本、160本。本。 要掌握行程中的基本关系:要掌握行程中的基本关系:路程速度路程速度时间时间。 行程问题可以采用行程问题可以采用画示意图画示意图的辅助手段来帮助理的辅助手段来帮
13、助理解题意,并注意两者运动时出发的解题意,并注意两者运动时出发的时间和地点时间和地点四、行程问题四、行程问题1、相遇问题(相向而行)、相遇问题(相向而行)相遇问题(相向而行),这类问题的相等关系是:相遇问题(相向而行),这类问题的相等关系是:各人走路之和等于总路程各人走路之和等于总路程同时走时两人所走的时间相等为等量关系同时走时两人所走的时间相等为等量关系。2、追及问题(同向而行)、追及问题(同向而行)追及问题(同向而行),这类问题的等量关追及问题(同向而行),这类问题的等量关系是:系是: 两人的路程差等于追及的路程两人的路程差等于追及的路程 或以追及时间为等量关系或以追及时间为等量关系例题:
14、例题: 甲、乙二人相距甲、乙二人相距6km,二人同向而行,乙,二人同向而行,乙3小时可追小时可追上甲;相向而行,上甲;相向而行,1小时相遇甲、乙的速度各是多少?小时相遇甲、乙的速度各是多少?分析:分析:等量关系:同向时:乙走的路程等量关系:同向时:乙走的路程-甲走的路程甲走的路程=6 相向时:乙走的路程相向时:乙走的路程+甲走的路程甲走的路程=6 乙乙乙乙6千米千米追上追上解:设乙每小时走解:设乙每小时走x千米,甲每小时走千米,甲每小时走y千米千米 3 x-3 y=6 X+y=6解得:解得: x=4 y=2答:乙每小时走答:乙每小时走4千米,甲每小时走千米,甲每小时走2千米千米3、环形跑道上的
15、相遇和追及问题、环形跑道上的相遇和追及问题环形跑道上的相遇和追及问题:环形跑道上的相遇和追及问题:(1)同地反向而行的等量关系是:)同地反向而行的等量关系是:两人走的路程和等于一圈的路程;两人走的路程和等于一圈的路程;(2)同地同向而行的等量关系是:)同地同向而行的等量关系是:两人所走的路程差等于一圈的路程。两人所走的路程差等于一圈的路程。例题:例题: 一条环形跑道长一条环形跑道长400米,甲练习骑自行米,甲练习骑自行车,乙练习跑步,两人同时同地出发。若车,乙练习跑步,两人同时同地出发。若两人背向而行,则他们经过两人背向而行,则他们经过1/2分钟首次相分钟首次相遇,若两人同向而行,则甲经过遇,
16、若两人同向而行,则甲经过4/3分钟就分钟就追上乙一次,求两人的速度分别是多少?追上乙一次,求两人的速度分别是多少?解:设甲乙两人速度分别为解:设甲乙两人速度分别为x米米/分、分、y米米/分,根据题意,分,根据题意,得:得:( x+ y)=400 4/3( x- y)=400解得,解得, x=550 y=250答:甲乙两人速度分别为答:甲乙两人速度分别为550米米/分、分、250米米/分。分。 4、航行问题、航行问题航行问题:相对运动速度关系是:航行问题:相对运动速度关系是:顺水速度静水中速度水流速度;顺水速度静水中速度水流速度;逆水速度静水中速度水流速度。逆水速度静水中速度水流速度。水流方向水
17、流方向轮船航向轮船航向船在逆水中的速度船在逆水中的速度= =船在船在静水中的速度静水中的速度- -水流的速度水流的速度水流方向水流方向轮船航向轮船航向船在顺水中的速度船在顺水中的速度= =船在船在静水中的速度静水中的速度+ +水流的速度水流的速度例例.已知已知A、B两码头之间的距离为两码头之间的距离为240km,一艏一艏船航行于船航行于A、B两码头之间两码头之间,顺流航行需顺流航行需4小时小时 ;逆逆流航行时需流航行时需6小时小时, 求船在静水中的速度及水流求船在静水中的速度及水流的速度的速度.解:设船在静水中的速度及水流的速度分别为xkm/h、ykm/h,根据题意,得4(x+y)=240 6
18、(x-y)=240解之得X=50Y=10答:船在静水中的速度及水流的速度分别为50km/h、10km/h五、工程问题五、工程问题 其基本数量关系:其基本数量关系:工作总量工作效率工作总量工作效率工作时间;工作时间;合做的效率各单独做的效率的和。合做的效率各单独做的效率的和。当工作总量未给出具体数量时,常设总工作量当工作总量未给出具体数量时,常设总工作量为为“1”,分析时可采用列表或画图来帮助理解,分析时可采用列表或画图来帮助理解题意。题意。例题:一项工程,甲单独做例题:一项工程,甲单独做63天完成,由乙单天完成,由乙单独做独做28天完成,甲先做天完成,甲先做42天,乙做还要几天?天,乙做还要几
19、天? 七、利润问题七、利润问题 其数量关系是:其数量关系是:商品的利润商品售价商品的进价;商品的利润商品售价商品的进价;商品利润率商品利润商品进价商品利润率商品利润商品进价100,注意打几折销售就是按原价的百分之几出售。注意打几折销售就是按原价的百分之几出售。例题例题:某公司有某公司有30000元购进两种货物,货物卖完,一种货物的利润是元购进两种货物,货物卖完,一种货物的利润是10%,另一种是,另一种是11%,共获得利润,共获得利润3150元,问两种货物各进货多少元?元,问两种货物各进货多少元?解:设利润是解:设利润是10%的货物为的货物为x元,利润元,利润11%的货物进价为的货物进价为y元,
20、根据题意,元,根据题意,得得 x+y =30000 10% x+ 11%y=3150 解得:解得: x =285000 y=15000答:利润是答:利润是10%的货物为的货物为285000元,利润元,利润11%的货物进价为的货物进价为15000元元八、银行储蓄问题八、银行储蓄问题 其数量关系是:其数量关系是:利息本金利息本金利率利率存期;存期;本息本金利息,本息本金利息,利息税利息利息税利息利息税率。利息税率。注意利率有日利率、月利率和年利率,年利注意利率有日利率、月利率和年利率,年利率月利率率月利率12日利率日利率365。 例:李明以两种形式分别储蓄了例:李明以两种形式分别储蓄了200020
21、00元和元和10001000元,一元,一年后全部取出,扣除利息所得税后可得利息年后全部取出,扣除利息所得税后可得利息43.9243.92元,元,已知这两种储蓄的年利率的和为已知这两种储蓄的年利率的和为3.243.24,问这两种储,问这两种储蓄的年利率各是几分之几?(注:公民应交利息所得蓄的年利率各是几分之几?(注:公民应交利息所得税税= =利息金额利息金额2020)解解: :设这两种储蓄的年利率设这两种储蓄的年利率分别是分别是x x、y y,根据题意得,根据题意得x+y=3. 24%2000 x80%+1000y80%=43.92解之得x=2.25%y=0.99%答答:这两种储蓄的年利蓄分别为
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