内容正文:
第十九章 一次函数
19.1 函数
19.1.1 变量与函数(第2课时)1.进一步体会运动变化过程中的数量变化;从典型实例中抽象概括出函数的概念,了解函数的概念.
2.能确定简单实际问题中函数的自变量的取值范围.
3.会初步分析简单实际问题中的函数关系,讨论变量的变化情况.
4.经历具体实例的抽象概括过程,进一步发展抽象思维能力.
教学重难点
重点:1.理解函数的概念.
2.根据题目中的情境,列出函数解析式.
难点:1.正确理解函数概念中的“唯一对应”关系.
2.确定简单实际问题中函数的自变量的取值范围.
教学过程
导入新课
教师:我们来回顾一下,上节课所研究的每个问题中是否各有两个变量?同一问题中的变量之间有什么联系?也就是说当其中一个变量确定一个值时,另一个变量是否随之确定一个值呢?
这将是我们这节课研究的内容.
探究新知
教师:首先回顾一下上节课中的问题(多媒体出示上节课中的问题).思考每个问题中是否有两个变量,同一个问题中的变量之间存在什么联系.
师生活动:学生先独立思考后小组交流讨论,请学生代表回答.
(1)在情景问题中,观察填出的表格,可以发现:t和s是两个变量,每当t取定一个值时,s就有唯一确定的值与其对应.例如t=1,则s=60;t=2,则s=120;…;t=5,则s=300.
(2)在活动1中,经计算可以发现:每当售票数量x取定一个值时,票房收入y就随之确定一个值.例如第一场x=150,则y=1 500;第二场,x=205,则y=2 050;第三场x=310,则y=3 100.
(3)在例1中,可以发现:r和S是两个变量,每当r取定一个值时,S就有唯一确定的值与其对应.它们的关系式为S=πr2.据此可以算出r分别为10 cm,20 cm,30 cm时,S分别为100π cm2,400π cm2,900π cm2.
(4)在例2中,可以发现:x和y是两个变量,每当x取定一个值时,y就有唯一确定的值与其对应.它们的关系式为y=5-x.据此可以算出x分别为3 m,3.5 m,4 m,4.5 m时,y分别为2 m,1.5 m,1 m,0.5 m.
由以上回顾我们可以归纳出这样的结论:
上面每个问题中的两个变量互相联系,当其中一个变量取定一个值时,另一个变量随之就有唯一确定的值与它对应.
其实,在一些用图或表格表达的问题中,也能看到两个变量间的关系.我们来看下面两个问题,通过观察、思考、讨论后回答:
(1)图1是某人体检时的心电图.其中横坐标x表示时间,纵坐标y表示心脏部位的生物电流,它们是两个变量.在心电图中,对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的对应值吗?
图1
(2)下面的我国人口数统计表中,年份与人口数可以分别记作两个变量x与y.对于表中每一个确定的年份(x),都对应着一个确定的人口数(y)吗?
中国人口数统计表
年份
人口数/亿
1984
10.34
1989
11.06
1994
11.76
1999
12.52
2010
13.71
师生活动:学生分组讨论后派学生代表回答.
通过观察不难发现在问题(1)的心电图中,对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应;在问题(2)中,对于表中每个确定的年份x,都对应着一个确定的人口数y.
一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说x是自变量(independent variable),y是x的函数(function).如果当x=a时,y=b,那么b叫做当自变量的值为a时的函数值.
可以认为:上节情景问题中时间t是自变量,路程s是t的函数.t=1时的函数值s=60,t=2时的函数值s=120,t=2.5时的函数值s=150,….同样地,在以上心电图问题中,时间x是自变量,心脏部位的生物电流y是x的函数;在人口数统计表中,年份x是自变量,人口数y是x的函数.当x=2010时,函数值y=13.71.
新知应用
例1 一辆汽车油箱中现有汽油50 L,如果不再加油,那么油箱中的油量y(单位:L)随行驶路程x(单位:km)的增加而减少,平均耗油量为0.1 L/km.
(1)写出表示y与x的函数关系的式子.
(2)指出自变量x的取值范围.
(3)汽车行驶200 km时,油箱中还有多少汽油?
师生活动:学生独立解决,请学生代表板演,做完后一起点评指正.
解:(1)行驶路程x是自变量,油箱中的油量y是x的函数.行驶路程x时耗油量为0.1x ,油箱中剩余油量为50-0.1x,所以函数关系式为y=50-0.1x.
(2)仅从式子y=50-0.1x看,x可以取任意实数,但是考虑到x代表的实际意义是行驶路程,所以不能取负数.行驶中耗油量为0.1x,它不能超过油