内容正文:
专题6.9 反比例函数的应用(知识讲解)
【学习目标】
1. 能根据实际问题中的条件确定反比例函数的解析式,并能结合图象加深对问题的理解.
2.根据条件求出函数解析式,运用学过的函数知识解决反比例函数的应用问题,体会数学与现实生活的紧密联系,增强应用意识.
【要点梳理】
要点一、利用反比例函数解决实际问题
1. 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.
2. 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.
要点二、反比例函数在其他学科中的应用
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;
【典型例题】
类型一、反比例函数与实际问题
1、教师办公室有一种可以自动加热的饮水机,该饮水机的工作程序是:放满水后接通电源,则自动开始加热,每分钟水温上升10℃,待加热到100℃,饮水机自动停止加热,水温开始下降.水温y(℃)和通电时间x(min)成反比例函数关系,直至水温降至室温,饮水机再次自动加热,重复上述过程.设某天水温和室温均为20℃,接通电源后,水温y(℃)和通电时间x(min)之间的关系如图所示,回答下列问题:
(1) 分别求出当0≤x≤8和8<x≤a时,y和x之间的函数关系式;
(2) 求出图中a的值;
(3) 李老师这天早上7:30将饮水机电源打开,若他想在8:10上课前喝到不低于40℃的开水,则他需要在什么时间段内接水?
【答案】(1)当0≤x≤8时,y=10x+20;当8<x≤a时,y=;(2)a=40;(3)李老师要在7:38到7:50之间接水
【分析】(1)直接利用反比例函数解析式和一次函数解析式求法得出答案;
(2)利用(1)中所求解析式,当y=20时,得出答案;
(3)当y=40时,代入反比例函数解析式,结合水温的变化得出答案.
解:(1)当0≤x≤8时,设y=k1x+b,
将(0,20),(8,100)的坐标分别代入y=k1x+b得,
解得k1=10,b=20.
∴当0≤x≤8时,y=10x+20.
当8<x≤a时,设y=,
将(8,100)的坐标代入y=,
得k2=800
∴当8<x≤a时,y=.
综上,当0≤x≤8时,y=10x+20;当8<x≤a时,y=.
(2)将y=20代入y=,
解得x=40,
即a=40;
(3)当y=40时,x==20.
∴要想喝到不低于40℃的开水,x需满足8≤x≤20,
即李老师要在7:38到7:50之间接水.
【点拨】此题主要考查了反比例函数的应用,正确求出函数解析式是解题关键.
举一反三:
【变式1】 通过实验研究发现:初中生在数学课上听课注意力指标随上课时间的变化而变化,上课开始时,学生兴趣激增,中间一段时间,学生的兴趣保持平稳状态,随后开始分散.学生注意力指标随时间(分钟)变化的函数图象如图所示,当和时,图象是线段;当时,图象是反比例函数的一部分.
(1)求点对应的指标值;
(2)张老师在一节课上讲解一道数学综合题需要17分钟,他能否经过适当的安排,使学生在听这道综合题的讲解时,注意力指标都不低于36?请说明理由.
【答案】(1)20;(2)能,见解析
【分析】(1)先利用待定系数法求出反比例函数的解析式,再将x=45代入,即可得出A对应的指标值
(2)先用待定系数法写出一次函数的解析式,再根据注意力指标都不低于36得出,得出自变量的取值范围,即可得出结论
解:(1)令反比例函数为,由图可知点在的图象上,
∴,
∴.将x=45代入
将x=45代入得:
点对应的指标值为.
(2)设直线的解析式为,将、代入中,
得,解得.
∴直线的解析式为.
由题得,解得.
∵,
∴张老师经过适当的安排,能使学生在听综合题的讲解时,注意力指标都不低于36.
【点拨】本题考查一次函数的解析式、反比例函数的解析式、不等式组的解集、利用函数图像解决实际问题是中考的常考题型。
【变式2】为了预防疾病,某单位对办公室采用药熏消毒法进行消毒,已知药物燃烧时,室内每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间x(分钟)成为正比例,药物燃烧后,y与x成反比例(如图),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,y关于x的函数关系式为 ,自变量x的取值范围为 ;药物燃烧后,y关于x的函数关系式为