内容正文:
17.5 实践与探索
第3课时 实际问题中的函数关系式
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让学生学会用简单的已知函数来拟合实际问题中变量
之间的函数关系.
学习目标
通过对实际问题的探索,提高学生自主学习和对知识综合应用的能力;
问题导入
为了研究某合金材料的体积V(cm3)随温度t(℃)变化的规律,对一个用这种合金制成的圆球测得相关数据如下:
t(℃) -40 -20 -10 0 10 20 40 60
V(cm3) 998.3 999.2 999.6 1000 1000.3 1000.7 1001.6 1002.3
你能否据此求出V和t的函数关系?
问题思考
分析:在平面直角坐标系中描出
这些数值所对应的点,我们发现,这些点大致位于同一条直线上,
可知V和t之间近似地符合一次函数关系.
问题思考
我们可以用一条直线去尽可能地与这些点相贴近,求出近似的函数
关系式.如图所示就是一条这样的直线,较接近的点可考虑取(10,1000.3)和(60,1002.3).
解答题目
解:设V=kt+b(k≠0),把(10,1000.3)和(60,1002.3)代入,可得k=0.04,b=999.7,
即V和t的函数关系为
V=0.04t+999.7.
概括总结
我们曾采用待定系数法求得一次函数和反比例函数的
关系式.但是现实生活中的数量关系是错综复杂的,
在实践中得到一些变量的对应值,有时很难精确地判断它们有怎样的函数关系,需要我们根据经验分析,进行近似计算和修正,列出比较接近的函数表达式.
例题讲解
例 药品研究所开发一种抗菌新药,经多年动物实验首次
用于临床人体实验.测得成人服药后血液中药物浓度y(微克/毫升)与服药时间x(时) 之间的函数关系,如图所示
(当4≤x≤10时,y与x成反比例函数关系).
例题讲解
(1)根据图象分别求出血液中药物浓度上升和下降阶段y与x
之间的函数关系式;
解:由图象可知当0≤x<4时,y与x成正比例关系,设y=kx ,
由图象可知,当x=4时,y=8,
即4k=8,解得k=2,
所以y=2x(0≤x<4);
由图象可知当4≤x≤10时,y与x成反比例函数关系,设y=,
由图象可知当x=4时,y=8,
∴m=4×8=32,∴y=(4≤x≤10),
即血液中药物浓度上升时,
y=2x(0<x<4),
血液中药物浓度下降时,y=(4≤x≤10).
例题讲解
例题讲解
(2)若血液中药物浓度不低于4微克/毫升的持续时间不低于
5小时,则称药物治疗有效,请问这种抗菌新药可以作为有效药物投入生产吗?
解:血液中药物浓度不低于4微克/毫升,
即y≥4时,由2x≥4,≥4,
得x≥2,x≤8,
∴2≤x≤8,即药物浓度不低于4微克/毫升的持续时间为6小时,
∵持续时间不低于5小时为有效,
∴这种抗菌新药可以作为有效药物投入生产.
例题讲解
归纳总结
运用一次函数或反比例函数解决实际问题的步骤
(1)根据题目中的数量关系,求出函数的关系式;
(2)运用函数的性质求对应的自变量、函数的值或取值范围.
随堂练习
1.为了研究某地的气温t(℃)与高度h(千米)之间的关系,某日研究人员在该地的不同高度处同时进行了若干次测量,测得的数据如下表:
h/千米 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 …
t/℃ 25 21.8 18.6 15.3 12 8.7 5.5 …
随堂练习
(1)在直角坐标系中,作出各组有序数对(h,t)所对应的点;
(2)这些点是否近似在一条直线上?
(3)写出t与h之间的一个近似关系式;
(4)估计此时3.5千米高度处的气温.
解:(1)如图;
(2)观察图象可知,这些点近似在一条直线上;
随堂练习
(3)设t与h之间的一个近似关系式为t=kh+b,
把(0,25),(2,12)代入上式,
得,解得,,
∴t与h之间的一个近似关系式为
t=-6.5h+25.
随堂练习
(4)当h=3.5时,t=25-6.5×3.5=2.25,
此时3.5千米高度处的气温约为2.25℃.
归纳总结
实际问题中的函数关系
(1)先确定函数的类型;
(2)作出函数的近似图象;
(3)利用函数性质解决相关问题.
随堂练习
2. 小吴观察了学校新添置的一批课桌、凳子,发现它们可以根据人的身高调节高度.他测量了一套课桌、凳子上的四档高度,得到如下数据:
第一档 第二档 第三档 第四档
凳高x(cm) 37.0 40.0 42.0 45.0
桌高y(cm) 70.0 74.8 78.0 82.8
随堂练习
(1)小吴经过探究,发现桌高y是凳高x的一次函数,请你求出这个一次函数的关系式(不要求写出x的取值范围);
(2)小吴回家后,测量了家里的写字台和凳子,写字台的高度为77cm,凳子的