两个常见的增长率模型

王  桥

数学的本质目的是为了应用。

把生活中的具体的实际问题,抽象成数学问题,建立数学模型,并运用这个数学模型,再去解决生活中的实际问题,集中体现了从特殊到一般,又从一般到特殊的数学思想,和从实践到理论,再从理论指导实践的辩证关系。

增长率类问题,更是中考数学模型教学和方程思想的经典范例。请看:

那么,这两个模型究竟是怎么建立起来的呢?

老王也是反对直接套用结论,盲目的死记硬背这些结论的——结果重要,建模的过程更重要!

解决这类问题,首先要明白这几个概念以及这些概念之间的关系:

1、基础量+增长量=增后量;

2、增长率=增长量/基础量

这两个是最基本的关系。由这两个关系还可以得到一些变形关系,譬如:增后量-增长量=基础量;增后量-基础量=增长量基础量=增长量/增长率基础量×增长率=增长量

为了更加直观的理解这些量之间的关系,我们不妨举例如下:某种产品元月份的产量为100万件,2月份比元月份多生产了20万件,即2月份的产量达到了120万件。其中:

基础量:100万件

增长量:20万件

增后量:120万件

增长率:20%

备注:“增后量”是老王对“增长后的量”的简称,也有老师把这个量叫做“现有量”。

那么,如果2月份和3月份的增长率相同,3月份的增长量是多少?3月份的产量是多少呢?

此时,2月份的产量120万件就是基础量。根据“基础量×增长率=增长量”,得3月份的产量为120×20%=24(万件);再根据“基础量+增长量=增后量”得,3月份的产量为:120+24=144(万件).

那么,如果变换一下情景,改为:若知道某工厂元月份的称量为100万件,3月份的产量为144万件,如果2月份和3月份的增长率相同,求这个增长率(或2、3月份的平均增长率)是多少?

分析:假设这个增长率x

基础量

增长量

增后量

2月

100

100x

100+100x

=100(1+x

3月

100(1+x)

100(1+x)x

100(1+x)+100(1+x)x=100(1+x)2=144

则有方程100(1+x)2=144

解得x=20%......

如果把这个问题一般化一些,建立一个数学模型,则有:基础量a,以x增长率(或递减率)连续增长(或递减)了2次,产量达到b,则有方程a(1±x)2=b

建模虽然略麻烦些,但是用起来非常方便啊。请看:

例1、(2021福建)某市2018年底森林覆盖率为63%.为贯彻落实“绿水青山就是金山银山”的发展理念,该市大力开展植树造林活动,2020年底森林覆盖率达到68%,如果这两年森林覆盖率的年平均增长率为x,那么,符合题意的方程是(  )

A.0.63(1+x)=0.68

B,0.63(1+x)2=0.68

C,0.63(1+2x)=0.68

D.0.63(1+2x)2=0.68

——选自《沙场秋点兵》2022版“一元二次方程的应用”

解析:基础量为63%,增后量为68%,直接套用模型,则有0.63(1+x2=0.68,故选B。

例2、(2021盐城)劳动教育已纳入人才培养全过程,某学校加大投入,建设校园农场,该农场一种作物的产量两年内从300千克增加到363千克.设平均每年增产的百分率为x,则可列方程为              .——选自《沙场秋点兵》2022版“一元二次方程的应用”

解析:解析:基础量为300,增后量为363,直接套用模型,则有300(1+x2=363。

备注:

1、这个基础量和增后量(如果递减为“减后量”),可以是一个基础数量和一个增长(递减)后的数量。可以类比到类似的所有的数据增加(或递减)的实际应用。

2、这个模型甚至可以推广到整整了n次的情况:基础量a,以x增长率(或递减率)连续增长(或递减)了n次,产量达到b,则有方程:a(1±x)n=b

3、基础量a,以x增长率(或递减率)连续增长(或递减)了2次,三次产量之和为c,则有方程:a+a(1±x)+a(1±x)2=c.

例3、(2020黔西南州)有一人患了流感,经过两轮传染后,共有121人患了流感,每轮传染中平均每人传染了  个人.——选自《沙场秋点兵》2022版“一元二次方程的应用”

解析:设平均每个人传染了x人,则有1(1+x2=121,解得x=10.

例4、我市某楼盘准备以每平方6000元的均价对外销售,由于国务院有关房地产的新政策出台后,购房者持币观望,为了加快资金周转,房地产开发商对价格经过连续两次下调后,决定以每平方4860元的均价开盘销售,则平均每次下调的百分率是(  )

A.8%       B.9%

C.10%      D.11%

——选自《沙场秋点兵》2021版“一元二次方程的应用”

解析:设平均每次下调的备份率为x,则有6000(1—x2=4860,解得x=9%,故选B

例5、(2021宜宾)据统计,2021年第一季度宜宾市实现地区生产总值约652亿元,若使该市第三季度实现地区生产总值960亿元,设该市第二、三季度地区生产总值平均增长率为x,则可列方程              .——选自《沙场秋点兵》2022版“一元二次方程的应用”

解析:依题意得:652+652(1+x)+652(1+x)2=960.

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