内容正文:
26.2 反比例函数与实际问题
知识点1 利用反比例函数解决实际问题的步骤 ★★☆
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.
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.
知识点2 利用反比例函数解决实际问题的常见类型 ★★★
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.
【经典剖析1】
一张正方形的纸片,剪去两个一样的小矩形得到一个“E”图案,如图所示.设小矩形的长、宽分别为,剪去部分的面积为,若,则与的函数图象是( )
【经典剖析2】 设从泉港到福州乘坐汽车所需的时间是t(小时),汽车的平均速度为v(千米/时),则下面大致能反映v与t的函数关系的图象是( )
A. B. C.D.
【经典剖析3】 心理学家研究发现,一般情况下,一节课40分钟中,学生的注意力随教师讲课的变化而变化.开始上课时,学生的注意力逐步增强,中间有一段时间学生的注意力保持较为理想的稳定状态,随后学生的注意力开始分散.经过实验分析可知,学生的注意力指标数y随时间x(分钟)的变化规律如下图所示(其中AB、BC分别为线段,CD为双曲线的一部分):
(1)开始上课后第五分钟时与第三十分钟时相比较,何时学生的注意力更集中?
(2)一道数学竞赛题,需要讲19分钟,为了效果较好,要求学生的注意力指标数最低达到36,那么经过适当安排,老师能否在学生注意力达到所需的状态下讲解完这道题目?
【经典剖析4】
为了预防“非典”,某学校对教室采用药薰消毒法进行消毒. 已知药物燃烧时,室内每立方米空气中的含药量(毫克)与时间(分钟)成正比例,药物燃烧完后,与成反比例(如图所示),现测得药物8分钟燃毕,此时室内空气中每立方米的含药量为6毫克. 请根据题中所提供的信息解答下列问题:
①药物燃烧时关于的函数关系式为__________ ___,自变量 的取值范围是____________ ___;药物燃烧后关于的函数关系式为_________________.
②研究表明,当空气中每立方米的含药量低于1.6毫克时学生方可进教室,那么从消毒开始,至少需要经过______分钟后,学生才能回到教室;
③研究表明,当空气中每立方米的含药量不低于3毫克且持续时间不低于10 分钟时,才能有效杀灭空气中的病菌,那么此次消毒是否有效?为什么?
【经典剖析5】 南宁市某生态示范村种植基地计划用90亩~120亩的土地种植一批葡萄,原计划总产量要达到36万斤.
(1)列出原计划种植亩数(亩)与平均每亩产量(万斤)之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)为了满足市场需求,现决定改良葡萄品种.改良后平均每亩产量是原计划的1.5倍,总产量比原计划增加了9万斤,种植亩数减少了20亩,原计划和改良后的平均每亩产量各是多少万斤?
【经典剖析6】 如图,是药品研究所所测得的某种新药在成人用药后,血液中的药物浓度y(微克/毫升)用药后的时间x(小时)变化的图象(图象由线段OA与部分双曲线AB组成).并测得当y=a时,该药物才具有疗效.若成人用药4小时,药物开始产生疗效,且用药后9小时,药物仍具有疗效,则成人用药后,血液中药物浓则至少需要多长时间达到最大度?
【例题1】 如图,小明想要用撬棍撬动一块大石头,已知阻力为1600N,阻力臂长为0.5m.设动力为y(N),动力臂长为x(m).(杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,图中撬棍本身所受的重力略去不计.)
(1)求y关于x的函数表达式.
(2)当动力臂长为2m时,撬动石头至少需要多大的力?
(3)小明若想使动力不超过300N,在动力臂最大为2.5m的条件下,他能否撬动这块石头?请说明理由.
【例题2】 某品牌饮水机中原有水的温度为20℃,通电开机后,饮水机自动开始加热(此过程中水温y℃与开机时间x分满足一次函数关系),当加热到100℃时自动停止加热,随后水温开始下降(此过程中水温y℃与开机时间x分成反比例关系),当水温降至20℃时,饮水机又自动开始加热,…,重复上述程序(如图所示).
(1)分别求出0<x<8和8<x<t时的函数关系式,并求出t的值.
(2)两次加热之间,水温保持不低于40℃有多长时间?
(3)开机后50分钟时,求水的温度是多少℃?
【例题3】 疫