内容正文:
5.1 函数与它的表示法
第3课时 分段函数
01
1.认识分段函数.
2.会根据简单分段函数的表达式或图象求函数值.
学习目标
02
合作探究
为了鼓励节约用电,某市按以下标准对居民用户收取电费:
当一户居民月用电量不超过200 kW·h时,按0.5元/kW·h收费.
当一户居民月用电量超过200 kW·h时,超过部分按0.7元/kW·h收费.
(1)设用电量为x kW·h,电费为y元,你能按上述标准写出一户居民的每月应缴电费y(元)与x(kW·h)之间的函数表达式吗?
(2)你能用描点法画出这个函数的图象吗?与同学交流.
分析:(1)很显然电费y与电量x之间的关系是一次函数关系,
故可用待定系数法求出其表达式,取两点画出其图象.
(2)关键要注意本题y随x变化的规律分成两段:
用电量不超过200kW·h和超过200kW·h.
写y与x的函数关系式时要分成两部分,画图象时也要分成两段来画,
且要注意各自变量的取值范围.
关键语句:用电量不超过200 kW·h时,按0.5元/kW·h收费.
当用电量超过200 kW·h时,超过部分按0.7元/kW·h收费.
设用电量为x kW·h,电费为y元.
解:(1)当 0≤ x ≤ 200 时, y = 0.5x;
当 x > 200 时,
所以,y与x之间的函数表达式是
y=
y =0.5× 200 + 0.7×(x – 200) = 0.7x - 40 .
(2)画函数y=0.5x(0≤x ≤ 200)图象:
列表描点:
画函数y=0.7x-40(x > 200)图象:
x 0 200
y=0.5x
0
100
列表描点:
x 200 300
y=0.7x-40
100
170
O
y/元
x/kw·h
100
200
300
100
200
A
O
y/元
x/kw·h
100
200
300
100
200
A
(3)观察所画出的y与x的函数图象,你发现它的图象具有
什么特征?
它是由线段OA和以A为端点的一条射线组成的.
(4)当某户居民月用电量是190 kW·h时,电费是多少?
如果月用电量是210 kW·h时呢?分别在图象上用B,C表示出相应的点.
当x=190时,y=0.5×190=95(元);
当x=210时,y=0.7×210-40
=107(元).
O
y/元
x/kw·h
100
200
300
100
200
A
小组合作,在图象上标出B,C两点的位置.
O
y/元
x/kw·h
100
200
300
100
200
A
(5)图中点A是图象中线段OA的一个端点,又是射线AC的端点,因此,它是图象上的一个分段点. 你发现分段点与图象上其他点的区别是什么?
随着自变量的增加,当图象上的点经过分段点时,函数的对应关系发生了变化:
分段点左边函数关系满足 y = 0.5x,右边满足 y = 0.7x - 40.
03
归纳总结
如果函数关系是分段给出的,这样的函数叫做分段函数.
分段函数反映在函数表达式方面,每一段都有函数表达式,前后两段函数表达式不同.
反映在函数图象上,图象有分段点,分段点前后图象不是同一发展趋势,有的分段点既是上一段函数图象的“终点”,也是下一段函数图象的“起点”.
某校住校生放学后到学校锅炉房水箱打水,每人接水2 L. 开始时水箱中有水96 L,两个龙头同时放水,经过2 min后,水箱内的余水量为80 L. 此时其中一个龙头因故障而关闭. 如果前后两人接水间隔时间忽略不计,且不发生泼洒,水箱内的余水量y(L)与放水时间x(min)的函数图象如图所示. 已知放水4 min时,水箱中的余水量为72 L.
04
例题讲解
(1)写出水箱的余水量y与放水时间x之间的函数表达式;
解:(1)根据题意及图象,可知,y与x之间的函数是分段函数.其中线段AB表示两个水龙头同时放水时y与x的对应关系.
设这段函数的表达式是y=k1x+b1,将(0,96),(2,80)代入该式,
得解得k1=-8,b1=96.
所以这段函数的表达式是y=-8x+96,0≤x≤2.
(1)写出水箱的余水量y与放水时间x之间的函数表达式;
同样地将(2,80),(4,72)代入y=k2x+b2,可以求出当只有一个水龙头放水时,y与x之间函数的表达式为y=-4x+88.
令y=0,得x=22(min).所以当只有一个水龙头放水时,函数表达式是y=-4x+88,2<x≤22.
由此得到y与x之间的函数表达式是y=
(2)前15位同学接水共用了多少时间?
(2)前15位同学共接水2×15=30(L),当第15位同学接完水时水箱余量为96-30=66<80.
由图可以看出,此时只有一个水龙头放水.
将y