内容正文:
17.5.3 建立一次函数的模型
解决实际问题
八下 数学
华师版
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
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1.通过对一次函数性质、一次函数与一次方程、一次不等式联系的探索,提高自主学习和对知识综合应用的能力.
2.用简单的已知函数来拟合实际问题中变量的函数关系.
3.在探索过程中,体会“问题情境—建立模型—解释应用—回顾拓展”这一数学建模的基本思想,感受函数知识的应用价值.
学习目标
重点
难点
新课引入
名闻遐迩的玉龙雪山,位于云南省丽江城北 15 km,由 12 座山峰组成,主峰海拔 5596 m,海拔 4500 m 处远远望去,一条黑白分明的雪线蜿蜒山头,雪线以上是银光闪烁的冰雪世界,雪线以下是草木葱葱的原始森林.
由于气候变暖等原因,2002~2007 年间,玉龙雪山的雪线平均每年约上升 10 m,假如按此速度推算,经过几年,玉龙雪山的雪线将由现在的4500 m 退至山顶而消失?
方法一 (算术解法):
(5596 - 4500)÷10 = 109.6 (年).
方法二 (函数的方法):
按照上面的假设,雪线海拔 y (m) 是时间 x (年) 的一次函数,其函数表达式为:y = 4500 + 10x,
当雪线退至山顶 5596 m 时,得
4500 + 10x = 5596,
解得 x = 109.6.
我们还可以用一次函数的相关知识解决上述问题.
分析实际问题中变量与变量之间的关系,如果这种关系可以用一次函数表达式来表示,那么就可以用一次函数的相关知识来解决实际问题.
新知学习
1.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:
能否据此求出V和t的函数关系?
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
你能不能根据表中数据猜想
V和t之间是什么函数关系?
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.
我们可以用一条直线去尽可能地与这些点贴近,求出近似的函数关系式.
如图,我们可以取点(-10,999.6)和(0,1000.0).
-40 -30 -20 -10 O 10 20 30 40 50 60 t(℃)
V(cm3)
1002.0
1001.5
1001.0
1000.5
1000.0
999.5
999.0
998.5
解:设体积V(cm3)和温度t(℃)之间的函数关系式为V=mt+n(m≠0).
由图得,当t =-10时,V=999.6;当t =0时,V=1000.0
故体积V(cm3)和温度t(℃)之间的函数关系式近似为V=0.04t+1000.0.
-10m+n=999.6
n=1000.0
则有
解得
m=0.04
n=1000.0
建立两个变量之间的函数模型
1.将实验得到的数据在平面直角坐标系中描出;
2.观察这些点的特征,确定选用的函数形式,并根据已知数据求出具体的函数表达式;
3.进行检验;
4.应用这个函数模型解决问题.
归纳
温馨提示
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是什么函数,需要我们根据经验分析,也需要进行近似计算和修正,建立比较接近的函数关系式进行研究.
2.为了学生的身体健康,学校课桌、凳的高度都是按一定的关系科学设计的.小明对学校所添置的一批课桌、凳进行观察研究,发现它们可以根据人的身长调节高度.于是,他测量了一套课桌、凳上相对应的四档高度,得到如下数据:
档次
高度 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
(1)小明经过对数据探究,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)小明回家后,测量了家里的写字台和凳子,写字台的高度为77cm,凳子的高度为43.5cm,请你判断它们是否配套?说明理由.
档次
高度 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
解:(1)设一次函数为y=kx+b(k≠0),将表中数据任取两组,不妨取(37.0,70.0)和(42.0,78.0),
代入,得
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