在前面的例子中,我们使用了底面直径为 D、高为 H 的圆锥体积 V 的公式。我们通常把它写成
$$V = \frac{1}{12} \pi D^2 H$$
并理解各测量单位是相容的。这个公式还可以告诉我们:已知圆锥的体积和底面直径时,如何求它的高
$$H = \frac{12V}{\pi D^2}$$
这种变形很常见,通常被称为“变换公式的主元”。
例 1.22 某经销商以总成本 120 英镑购进了一批价格相同的商品。他卖出了除一件以外的所有商品,每件获利 1.50 英镑,总收入为 135 英镑。他买了多少件商品?
解 设 $n$ 为购买的商品件数。那么每件商品的成本为 $£(120/n)$ 。由于 $(n - 1)$ 件商品被售出,每件商品的售价为 $£(135/(n - 1))$ 。因此每件商品的利润为
$$\mathcal{E} \left{ \frac{135}{n-1} - \frac{120}{n} \right}$$
,已知它等于 1.50 英镑。于是
$$\frac{135}{n-1} - \frac{120}{n} = 1.50$$
这意味着
$$135n - 120(n - 1) = 1.50(n - 1)n$$
两边同除以 1.5 得
$$90n - 80(n - 1) = n^2 - n$$
化简并合并各项,我们得到
$$n^2 - 11n - 80 = 0$$
这个关于 n 的方程可以通过对左边的二次表达式进行因式分解来进一步化简
$$(n - 16)(n + 5) = 0$$
这意味着要么 $n = 16$ 要么 $n = -5$ ,所以经销商最初购买了 16 件商品(解 $n = -5$ 不可行)。
例 1.23 使用配方法 (1.5a),求一般二次方程的求根公式
$$ax^2 + bx + c = 0 \quad (a \neq 0)$$