新增汽车数量问题:新增数量

  【问题】随着人们经济收入的不断提高及汽车产业的快速发展,汽车已越来越多地进入普通家庭,成为居民消费新的增长点.据某市交通部门统计,2007年底全市汽车拥有量为150万辆,而截至2009年底,全市的汽车拥有量已达216万辆.
  (1)求2007年底至2009年底该市汽车拥有量的年平均增长率;
  (2)为保护城市环境,缓解汽车拥堵状况,该市交通部门拟控制汽车总量,要求到2011年底全市汽车拥有量不超过231.96万辆;另据估计,从2010年初起,该市此后每年报废的汽车数量是上年底汽车拥有量的10%.假定每年新增汽车数量相同,请你计算出该市每年新增汽车数量最多不能超过多少万辆.
  【命题意图】本题是2010年成都市的一道中考试题,它着重考查同学们对实际生活问题的数学建模能力,根据题意建立方程、方程组或不等式、不等式组解决实际问题的能力.
  【解题指导】保护城市环境,缓解汽车拥堵状况,是当前政府部门着力解决的实际问题.问题的第(1)问隐含着一个等量关系式:2007年底全市汽车拥有量×(1+年平均增长率)2=2009年底全市的汽车拥有量,因此,可列一元二次方程进行求解,要注意检验最后的结果是否符合实际情况;问题的第(2)问隐含着一个不等量关系式:(2010年初全市的汽车拥有量×90%+新增汽车数量)×90%+新增汽车数量≤231.96,因此,可以列出关于每年新增汽车数量为未知数的不等式,求出符合要求的范围.
  【解题过程】(1)设该市汽车拥有量的年平均增长率为x.根据题意,得:
  150(1+x)2=216.解得:x1=0.2=20%,x2=-2.2(不合题意,舍去).
  答:该市汽车拥有量的年平均增长率为20%.
  (2)设全市每年新增汽车数量为y万辆,则2010年底全市的汽车拥有量为(216×90%+y)万辆,2011年底全市的汽车拥有量为[(216×90%+y)×90%+y]万辆.
  根据题意得:
  (216×90%+y)×90%+y≤231.96.解得:y≤30.
  答:该市每年新增汽车数量最多不能超过30万辆.
  【追根溯源】本题是一道融一元二次方程和一元一次不等式于一体的实际问题,它类似于苏科版《数学》八年级下册教材第20页练习第3题、九年级上册教材第99页第2题:
  1.甲、乙两队进行足球对抗赛,规定每队胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分.两队一共比赛了10场,甲队保持不败,得分超过22分.甲队至少胜了多少场?
  2.某农场的粮食产量在两年内从3000 t增加到3630 t,平均每年增产的百分率是多少?
  【变式拓展】
  1.2010年暑假期间一种“女人必看”的网络病毒在QQ群中传播得非常快,如果一台电脑被感染,经过两轮感染后就会有81台电脑被感染.请你用学过的知识分析,每轮感染中平均一台电脑会感染几台电脑?若病毒得不到有效控制,3轮感染后,被感染的电脑会不会超过700台?
  2.某中学的高中部在A校区,初中部在B校区,学校学生会计划在3月12日植树节当天安排部分学生到郊区公园参加植树活动,已知A校区的每位高中学生往返车费是6元,每人每天可栽植5棵树,B校区的每位初中学生往返的车费是10元,每人每天可栽植3棵树,要求初高中均有学生参加,且参加活动的初中学生比参加活动的高中学生多4人,本次活动的往返车费总和不超过210元,要使本次活动植树最多,初高中各有多少学生参加?最多植树多少棵?
  【参考答案】1.设每轮感染中平均每一台电脑会感染x台电脑,依题意得:1
  +x+x(1+x)=81,即(1+x)2=81,解得x1=8,x2=-10(舍去),(1+x)3=(1+8)3=729>700.答:每轮感染中平均每一台电脑会感染8台电脑,3轮感染后,被感染的电脑会超过700台.2.设参加活动的高中生有x人,则初中生为(x+4)人,依题意,得6x+10(x
  +4)≤210,∴16x≤170,x≤10.625,所以参加活动的高中学生最多为10人.设本次活动植树为y棵,则y与高中学生人数x之间的函数关系式为y=5x+3(x+4)
  =8x+12,∴y随着x的增大而增大.∵参加活动的高中学生人数最多为10人,当x=10时,y最大=8×10+12=92(棵).答:应安排高中学生10人,初中学生14人,最多可植树92棵.