方程与几何综合一一元二次方程与矩形(教材P22习题21.3第9题)如图1,要设计一幅宽20cm,长30cm的图案,其中有两横两竖的彩条,横、竖彩条的宽度比为3∶2,如果要使彩条所占面积是图案面积的四分之一,应如何设计彩条的宽度(结果保留小数点后一位)?图1教材母题答图【解析】结合图形,阅读理解题意(数形结合).设横彩条宽为3xcm,则竖彩条的宽就为2xcm,其长分别与矩形图案的长宽相关.等量关系式为“彩条所占面积是图案面积的四分之一”.解:如答图,根据题意,设横向彩条的宽为3xcm,则竖向彩条的宽为2xcm,于是建立方程,得2×30×3x+2×20×2x-4×3x×2x=14×30×20,化简,得12x2-130x+75=0,解得x1=65-513312≈0.611,x2=65+513312(不合题意,舍去),∴3x≈1.8,2x≈1.2.答:横向彩条宽约1.8cm,竖向彩条宽约1.2cm.【思想方法】通过设未知数,列方程,利用方程解决图形的面积问题,体现了数形结合思想和方程思想.如图2,在一块长为22米、宽为17米的矩形地面上,要修建同样宽的两条互相垂直的道路(两条道路各与矩形的一条边平行),剩余部分种上草坪,使草坪面积为300平方米.若设道路宽为x米,则根据题意可列出方程为__(22-x)(17-x)=300__.【解析】把所修的两条道路分别平移到矩形的最上边和最左边,则剩下的草坪是一个长方形,根据长方形的面积公式列方程.设道路的宽为x米,由题意有(22-x)(17-x)=300.图2图3为响应市委市政府提出的建设“绿色襄阳”的号召,我市某单位准备将院内一块长30m,宽20m的长方形空地建成一个矩形花园,要求在花园中修两条纵向平行和一条横向弯折的小道,剩余的地方种植花草.如图3所示,要使种植花草的面积为532m2,那么小道进出口的宽度应为多少米?(注:所有小道进出口的宽度相等,且每段小道均为平行四边形)解:设小道进出口的宽度为x米,依题意得(30-2x)(20-x)=532,整理,得x2-35x+34=0,解得x1=1,x2=34.∵34>30,不合题意,舍去,∴x=1.答:小道进出口的宽度应为1米.注意:为了使同学们更好地解答本题,我们提供了一种解题思路,你可以依照这个思路填空,并完成本题解答的全过程.如果你选用其他的解题方案,此时,不必填空,只需按照解答题的一般要求,进行解答即可.如图(1),要设计一幅宽20cm,长30cm的矩形图案,其中有两横两竖的彩条,横、竖彩条的宽度比为2∶3,如果要使所有彩条所占面积为原矩形图案面积的三分之一,应如何设计每个彩条的宽度?图4分析:由横、竖彩条的宽度比为2∶3,可设每个横彩条的宽度为2xcm,则每个竖彩条的宽度为3xcm.为更好地寻找题目中的等量关系,将横、竖彩条分别集中,原问题转化为如图(2)所示的情况,得到矩形ABCD.(1)结合以上分析完成填空:如图(2),用含x的代数式表示:AB=__20-6x__cm;AD=__30-4x__cm;矩形ABCD的面积为__24x2-260x+600__cm;(2)列出方程并完成本题解答.解:(2)根据题意,得24x2-260x+600=1-13×20×30,整理,得6x2-65x+50=0,解方程,得x1=56,x2=10(不合题意,舍去),则2x=53,3x=52.答:每个横、竖彩条的宽度分别为53cm、52cm.二一元二次方程与三角形(教材P21习题21.3第3题)一个直角三角形的两条直角边的和是14cm,面积是24cm2,求两条直角边的长.解:设一条直角边长为xcm,则另一条直角边长为(14-x)cm,依题意,得12x(14-x)=24,解得x1=6,x2=8.答:这两条直角边的长分别为6cm,8cm.【思想方法】通过设未知数,列方程,利用方程解决图形的面积问题,体现了数形结合思想和方程思想.利用一元二次方程解决与直角三角形有关的问题时,常常用到面积关系或者勾股定理.直角三角形两直角边长的和为7,面积为6,则斜边长为(A)A.5B.37C.7D.38【解析】设直角三角形一直角边长为x,则另一直角边长为7-x,根据题意得12x(7-x)=6,解得x=3或x=4,所以斜边长为32+42=5.如图5,△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,AC=8cm,点P从点A开始出发向点C以2cm/s的速度移动,点Q从点B出发向点C以1cm/s的速度移动,若P,Q分别同时从A,B出发,多少秒后四边形APQB的面积是△ABC面积的23?图5解:∵△ABC中,∠C=90°,∴△ABC是直角三角形,由勾股定理,得BC=102-82=6.设ts后四边形APQB的面积是△ABC面积的23,则ts后,CQ=BC-BQ=6-t,PC=AC-AP=8-2t.根据题意,知S△PCQ=13S△ABC,∴12CQ×PC=13×12AC×BC,即12(6-t)(8-2t)=13×12×8×6,解得t=2或t=8(舍去).答:2s后四边形APQB的面积是△ABC面积的23.三一元二次方程与梯形(教材P26复习题21第12题)如图6,要设计一个等腰梯形的花坛,花坛上底长100m,下底长180m,上下底相距80m,在两腰中点连线处有一条横向甬道,上下底之间有两条纵向甬道,各甬道的宽度相等,甬道的面积是梯形面积的六分之一.甬道的宽应是多少米(结果保留小数点后两位)?【解析】本题首先找出题中的等量关系即甬道面积是梯形面积的六分之一,根据梯形的面积公式即可求解.解:设甬道的宽为x米,依题意得:2×80x+12(100+180)x-2x2=16×12×(100+180)×80,化简得3x2-450x+2800=0,解得x1≈6.50,x2≈143.50(不合题意,舍去),∴x≈6.50.答:甬道的宽为6.50米.图6图7【思想方法】通过设未知数,列方程,利用方程解决图形的面积问题,体现了数形结合思想和方程思想.如图7,某小区有一个等腰梯形的场地,上底长120m,下底长200m,上下底相距80m,在两腰中点连线处有一条东西方向横向大道,南门有两条纵向大道,宽度与横向大道等宽,北门有一条纵向大道,宽度为横向大道的2倍.大道的所有面积占梯形面积的19%,问东西方向大道的宽应是多少米.解:设东西方向大道宽x米,根据题意,得2x×80+12(120+200)x-2x×x=12(120+200)×80×19%,化简得x2-160x+1216=0,即(x-152)(x-8)=0.解得x=152或x=8,但x=152不符合题意,舍去,所以x=8.答:东西方向大道的宽应是8米.