文/孫偉剛
“平均變化率問題”是應用題中的熱門題型?,F以教材例題為載體,進行變式訓練,旨在幫助同學們掌握處理這類問題的思路與方法,并能在以后的學習和考試中運用自如。
原題呈現(蘇科版數學教材九年級上冊第25 頁問題2)某商店6 月份的利潤是2500 元,要使8 月份的利潤達到3600 元,平均每月利潤增長的百分率是多少?
【解析】設平均每月利潤增長的百分率是x,則7 月份的利潤是2500(1+x)元,8 月份的利潤是2500(1+x)(1+x)元,即2500(1+x)2元,由題意可得2500(1+x)2=3600。解這個方程,得x1=0.2,x2=-2.2(不合題意,舍去)。答:平均每月利潤增長的百分率是20%。
【小結】本題是“平均變化率問題”中求增長率的典型模型。在求解這類問題時,應著重分析問題中的各類數量間的關系,并用代數式表示這些量,從而找出解決問題的方法。增長率的問題情境及解題思路的一般模式如下:若增長前的基數為a(起始量),平均增長率為x,則第一次增長后的數量為a(1+x);第二次增長是以a(1+x)為基數的,增長率也為x,故第二次增長后的數量為a(1+x)2。若已知第二次增長后的數量達到b(終止量),則可列出如下方程:a(1+x)2=b。有了這個一般模式的解題思路,同學們對增長率問題的認識就會更清晰了。
變式1(2018·遼寧沈陽)某公司今年1月份的生產成本是400 萬元,由于技術改進,生產成本逐月下降,3 月份的生產成本是361萬元。假設該公司2、3、4 月每個月生產成本的下降率都相同。
(1)求每個月生產成本的下降率;
(2)請你預測4月份該公司的生產成本。
【解析】(1)設每個月生產成本的下降率為x,則2月份的生產成本是400(1-x)萬元,3月份的生產成本是[400(1-x)](1-x)萬元,即400(1-x)2萬元,由題意可得400(1-x)2=361。解這個方程,得x1=0.05=5%,x2=1.95(不合題意,舍去)。答:每個月生產成本的下降率是5%。
(2)361×(1-5%)=342.95(萬元)。
答:預測4 月份該公司的生產成本為342.95萬元。
【小結】本題是“平均變化率問題”中求降低率的典型模型。在求解這類問題時,完全可類比增長率問題的解決思路與方法。事實上,我們可將降低率視為負增長率,從而轉化為增長率問題來處理。降低率的問題情境及解題思路的一般模式如下:若降低前的基數為a(起始量),平均降低率為x,則第一次降低后的數量為a(1-x);第二次降低是以a(1-x)為基數的,降低率也為x,故第二次降低后的數量為a(1-x)2,若已知第二次降低后的數量變為b(終止量),則可列出如下方程:a(1-x)2=b。歸納了降低率問題的一般模式及解題思路,期待同學們對平均變化率問題有較為全面、完整和深刻的認識。
變式2(2020·湖北鄂州)目前以5G 等為代表的戰略性新興產業蓬勃發展。某市2019 年底有5G 用戶2 萬戶,計劃到2021 年底全市5G 用戶數累計達到8.72 萬戶。設全市5G 用戶數年平均增長率為x,則x值為( )。
A.20% B.30% C.40% D.50%
【解析】選C。理由:設全市5G 用戶數年平均增長率為x。根據題意,得
2+2(1+x)+2(1+x)2=8.72,
解這個方程,得x1=0.4=40%,x2=-3.4(不合題意,舍去)。
∴x的值為40%。故選C。
【小結】本題雖然考查的還是增長率問題,但較例題有所變化,主要體現在“終止量b”的含義不同。因此,正確理解題意、找準相等關系是解題的關鍵。先用含x的代數式表示出2020 年底、2021 年底5G 用戶的數量,然后根據2019年底到2021年底這三年的5G 用戶數量之和等于8.72 萬戶得到關于x的方程,最后解方程即得答案。
變式3中國股市正碰上多年難遇的牛市,股指一路上揚。某股票分析師根據近幾天的股指的變化繪制了如下的圖:
(1)如果假設這幾天的增長率相同,試預測星期四的股指是多少?
(2)但股市畢竟風險很大,有一個每股20 元的股票經過幾次跌停板(即每一次下跌前一股價的10%)變為16.2元/股,求:
①這個股票經歷了幾次跌停板?
②是否經過相同次數的漲停板(即每一次上漲前一股價的10%)又回到原股價呢?
【解析】(1)設這幾天的增長率均為x。根據題意,得3000(1+x)2=3307.5。解這個方程,得x1=0.05,x2=-2.05(不合題意,舍去),∴x=0.05=5%。
則星期四的股指是3307.5×(1+5%)=3472.875。
(2)①設這個股票經歷了n次跌停板。根據題意,得20(1-10%)n=16.2,整理得0.9n=0.81=0.92,解得n=2,∴這個股票經歷了2 次跌停板。
②16.2×(1+10%)2=19.602,
∵19.602<20,
∴經過相同次數的漲停板不能回到原股價。
【小結】本題集增長率、降低率于一體,綜合性強,能很好地考查同學們對“平均變化率問題”的理解水平和處理能力。在解決增長(降低)率的問題時,常用的方法技巧是:利用公式建立方程。平均增長率公式:a(1+x)n=b(a為起始量,b為終止量,n為增長的次數,x為平均增長率);平均降低率公式:a(1-x)n=b(a為起始量,b為終止量,n為降低的次數,x為平均降低率)。請同學們仔細品味公式中每個量的含義,在感悟中提升分析問題、解決問題的能力。