内容正文:
26.2 实际问题与反比例函数
第二十六章
人教版 九年级下册
学习目标
1)运用反比例函数的知识解决实际问题。
2)经历“实际问题-建立模型-拓展应用”的过程,发展学生分析、解决问题的能力。
3)经历运用反比例函数解决实际问题的过程,体会数学建模的思想。
重点
运用反比例函数解决实际问题。
难点
经历运用反比例函数解决实际问题的过程,体会数学建模的思想。
课前导入
实际问题与反比例函数
市煤气公司要在地下修建一个容积为104 m3的圆柱形煤气储存室.
问题一 储存室的底面积 S(单位:m2)与其深度 d(单位:m)有怎样的函数关系?
问题二 公司决定把储存室的底面积S定为500 ,施工队施工时应该向地下掘进多深?
问题三 当施工队按(2)中的计划掘进到地下 15 m 时,公司临时改变计划,把储存室的深度改为 15 m.相应地,储存室的底面积应改为多少(结果保留小数点后两位)?
∵ S圆柱=S底•h ∴ 104 =S•d
则S关于d的函数解析式为 S=
利用反比例函数解决实际问题的关键:建立反比例函数模型 .
把S=500带入到函数解析式S= 解得 d=20 m
则当储存室的底面积为500 时,施工队施工时应该向地下挖20m。
把d=15带入到函数解析式S= 解得 S≈666.67 m2
则把储存室的深度改为 15 m时,储存室的底面积应改为666.67 m2 。
01
实际问题与反比例函数
码头工人每天往一艘轮船上装载30 吨货物,装载完毕恰好用了 8 天时间.
问题1 轮船到达目的地后开始卸货,平均卸货速度 v(单位:吨/天)与卸货天数t之间有怎样的函数关系?
问题二 由于遇到紧急情况,要求船上的货物不超过 5 天卸载完毕,那么平均每天至少要卸载多少吨?
等量关系:
每日装载量×装载天数=货物的总量
货物的总量÷卸货天数=每日卸货速度
1)解:设货物总量为k吨,k=30×8=240,则v关于t的函数解析式为 v=
把t=5带入到函数解析式v= 解得 v=48(吨/天)
若正好5天卸货完毕,则平均每天卸货48吨。
而vt=240(t>0),t的值越小,v的值越大。
则若t≤5,v≥48
这样按照5天卸载完毕,那么平均每天至少要卸载48吨
01
实际问题与反比例函数
公元前3世纪,古希腊科学家阿基米德发现了著名的“杠杆定律”:若两物体与支点的距离与其重量成反比,则杠杆平衡。通俗一点可以描述为:阻力×阻力臂 = 动力×动力臂
【提问】在我们使用撬棍时,如何操作可以比较省力撬动物体呢?为什么?
若阻力×阻力臂的乘积为定值,则动力臂越长,动力越小。
所以,动力臂越长越省力。
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实际问题与反比例函数
小伟欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂不变,分别为1200牛顿和0.5米
1)动力 F 与动力臂 L 有怎样的函数关系?
2)当动力臂为1.5米时,撬动石头至少需要多大的力?
3)若想使动力F不超过题(2)中所用力的一半, 则动力臂至少要加长多少米?
1)解:根据杠杆定理,得F•L=1200×0.5=600。所以,F关于L的函数解析式为F=
2)把L=1.5 m带入到函数解析式F= 解得F=400(N)。
则对于函数F= ,当L=1.5米时,F=400 N,此时杠杆两边平衡。
若要撬动石头至少需要400N的力
3)把F=400×0.5=200 (N),带入到函数解析式F= ,解得L=3(米),所以3-1.5=1.5(米)
因此,若想用力不超过400牛顿的一半,则动力臂至少要加长1.5米.
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实际问题与反比例函数
在物理电学知识中,用电器的输出功率P(瓦),两端的电压U(伏)及用电器的电阻R(欧姆)有如下关系:U2 =PR
一个用电器的电阻是可调节的,其范围为110~220欧姆.已知电压为220伏,这个用电器的电路图如图所示.
1)输出功率P与电阻R有怎样的关系?
2)用电器输出功率的范围多大?
1)解:根据电学知识,得所以输出功率P与电阻R的关系为
2)因为该电阻为可调节的,范围为100~200 Ω 则Rmax=220 Ω,Rmin=110 Ω
∴ Pmax= = =440(w)
∴ Pmin= = =220(w)
答:此电器功率的范围220W~440W
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(利用反比例函数解决实际问题)
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P(单位:千帕)随气体体积V(单位:立方米)的变化而变化,P随V的变化情况如下表所示.
1)写出符合表格数据的P关于V的函数表达式___________;
2)当气球的体积为20立方米时,气球内气体的气压P为多少千帕?
3)当气球内的气压大于144千帕时,气球将爆炸,依照(1)中的函数表达式,基于安全考虑,气球的体积