内容正文:
第11章 反比例函数
11.3 用反比例函数解决问题
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课程标准
课标解读
能用反比例函数解决简单实际问题
1. 能根据实际问题中的条件确定反比例函数的解析式,并能结合图象加深对问题的理解。
2.根据条件求出函数解析式,运用学过的函数知识解决反比例函数的应用问题,体会数学与现实生活的紧密联系,增强应用意识。
知识精讲
知识点 反比例函数的实际应用
(一)利用反比例函数解决实际问题
1.基本思路:建立函数模型,即在实际问题中求得函数解析式,然后应用函数的图象和性质等知识解决问题.
2.一般步骤如下:
(1)审清题意,根据常量、变量之间的关系,设出函数解析式,待定的系数用字母表示.
(2)由题目中的已知条件,列出方程,求出待定系数.
(3)写出函数解析式,并注意解析式中变量的取值范围.
(4)利用函数解析式、函数的图象和性质等去解决问题.
(二)反比例函数在其他学科中的应用
(1)当圆柱体的体积一定时,圆柱的底面积是高的反比例函数;
(2)当工程总量一定时,做工时间是做工速度的反比例函数;
(3)在使用杠杆时,如果阻力和阻力臂不变,则动力是动力臂的反比例函数;
(4)电压一定,输出功率是电路中电阻的反比例函数。
【即学即练1】一列货车从北京开往乌鲁木齐,以58km/h的平均速度行驶需要65h.为了实施西部大开发,京乌线决定全线提速.
(1)如果提速后平均速度为vkm/h,全程运营时间为t小时,试写出t与v之间的函数表达式;
(2)如果提速后平均速度为78km/h,求提速后全程运营时间;
(3)如果全程运营的时间控制在40h内,那么提速后,平均速度至少应为多少?
【答案】(1);(2)提速后全程运营时间为48小时;(3)提速后,平均速度至少应为94.25km.
【分析】(1)直接利用路程=时间×速度得出总路程,提速前后路程不变,时间=路程÷速度,代值即可得出函数关系式;
(2)利用(1)中的函数关系式,代入v=78km/h时即可得出时间;
(3)利用总路程除以时间即可得出平均速度.
【解析】解:(1)由题意可得,总路程为58×65=3770(km),
则提速后平均速度为vkm/h,全程运营时间为t小时,
故t与v之间的函数表达式为:t=;
(2)当v=78km/h时,t==48(小时),
答:提速后全程运营时间为48小时;
(3)∵全程运营的时间控制在40h内,
∴平均速度应为:t≥=94.25,
答:提速后,平均速度至少应为94.25km.
【即学即练2】某气球内充满了一定质量的气体,当温度不变时,气球内气体的气压是气体体积的反比例函数,其图象如图所示.
(1)写出这一函数的表达式;
(2)当气体体积为时,气压是多少?
(3)当气球内的气压大于时,气球将爆炸.为了安全起见,气体的体积应不小于多少?
【答案】(1);(2);(3)不小于
【分析】(1)根据题意可知p与V的函数关系式为,利用待定系数法即可求得函数解析式;
(2)直接把V=1代入解析式可求得;
(3)利用“气球内的气压小于等于140 kPa”作为不等关系解不等式求解即可.
【解析】解:(1)设p与V的函数关系式为,
将V=0.8,p=120代入上式,解得k=0.8×120=96,
所以p与V的函数关系式为;
(2)当V=1时,p=96,即气压是96kPa;
(3)由≤140,得,所以气球的体积应大于等于m3.
能力拓展
考法 反比例函数的实际应用
【典例】学校的学生专用智能饮水机在工作过程:先进水加满,再加热至100℃时自动停止加热,进入冷却期,水温降至25℃时自动加热,水温升至100℃又自动停止加热,进入冷却期,此为一个循环加热周期,在不重新加入水的情况下,一直如此循环工作,如图,表示从加热阶段的某一时刻开始计时,时间为(分)与对应的水温为(℃)函数图象关系,已知段为线段,段为双曲线一部分,点为,点为,点为.
(1)求出段加热过程的与的函数关系式和的值.
(2)若水温(℃)在时为不适饮水温度,在内,在不重新加入水的情况下,不适饮水温度的持续时间为多少分?
【答案】(1), ;(2)
【分析】(1)设线段解析式为,双曲线的解析式为,然后把,代入,把代入求解即可;
(2)把分别代入一次函数与反比例函数解析式求出对应的x的值,有次求解即可.
【解析】(1)设线段解析式为,双曲线的解析式为
代入得
,
解得
∴线段AB的解析式,
代入得,解得
∴双曲线的解析式为
∴
解得;
(2)反比例函数解析式为,
当时,代入线段 ,解得,
代入反比例函数得,解得x=20
所以不适宜饮水的持续时间为分.
分层提分
题组A 基础过关练
1.一司机驾驶汽车从甲地去乙地,他以80千米/时的平均速度用了6小时到达目的地,当他按原路匀速返回时,汽车的速度v(千米/时)与时