内容正文:
专题11.10 用反比例函数解决问题(知识梳理与考点分类讲解)
【知识点一】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.
【知识点二】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;
4.电压一定,输出功率是电路中电阻的反比例函数.
【考点目录】
【考点1】反比例函数在生产生活中的应用;
【考点2】反比例函数在几何中的应用;
【考点3】反比例函数在物理学科的应用;
【考点4】反比例函数的其他应用;
【考点5】反比例函数与一次函数综合应用;
【考点1】反比例函数在生产生活中的应用;
【例1】制作一种工艺品时,需先将材料加热到,再进行后续操作.设整个过程所用时间为x(分钟),材料的温度为y(),材料加热过程中,温度y是时间x的一次函数,工艺品制作过程中,y是x的反比例函数,材料加热与工艺品制作过程中,y与x的函数图象如图所示.
(1)求工艺品制作过程中y与x的函数关系式;
(2)若此工艺品在制作过程中温度不能低于,那么只加热一次后,最多几分钟后就得停止工艺品的制作?
【答案】(1)(),();(2)14分钟
【分析】本题考查了反比例函数的应用,熟练掌握反比例函数的性质是解答本题的关键.
(1)根据待定系数法分别求出两个函数解析式即可;
(2)将代入反比例函数解析式,求出,即可.
(1)解:设一次函数的解析式为,
点,在一次函数图象上,
,
,
一次函数解析式为:,
设反比例函数解析式为:,
点在反比例函数图象上,
,
反比例函数解析式为:.
(2)当时,,
(分钟)
答:加热一次后最多14分钟后就得停止工艺品的制作.
【变式1】某校对学生宿舍采取喷洒药物进行消毒.在对某宿舍进行消毒的过程中,先经过的集中药物喷洒,再封闭宿舍,然后打开门窗进行通风,室内每立方米空气中含药量y()与药物在空气中的持续时间x()之间的函数关系,在打开门窗通风前分别满足两个一次函数,在通风后又成反比例,如图所示.下面四个选项中错误的是( )
A.经过集中喷洒药物,室内空气中的含药量最高达到
B.室内空气中的含药量不低于的持续时间达到了
C.当室内空气中的含药量不低于且持续时间不低于24分钟,才能有效杀灭某种传染病毒.此次消毒完全有效
D.当室内空气中的含药量低于时,对人体才是安全的,所以从室内空气中的含药量达到开始,需经过后,学生才能进入室内
【答案】C
【分析】本题主要考查反比例函数的性质,一次函数的应用,理解图像的意思是解题的关键.根据图中信息一一判断即可.
解:A、由图可知:经过集中喷洒药物,室内空气中的含药量最高达到,选项A正确,不符合题意;
B、当时,设函数关系式为,将代入得,解得,故此时函数关系式为,
当时,,故室内空气中的含药量不低于的持续时间达到了,选项B正确,不符合题意;
C、当时,设函数关系式为,将代入得,解得,故此时函数关系式为,
当时,或,解得或,
由于,选项C错误,符合题意;
D、当时,函数关系式为,时,,
当时,函数关系式为,时,,,
当室内空气中的含药量低于时,对人体才是安全的,所以从室内空气中的含药量达到开始,需经过后,学生才能进入室内,选项D正确,不符合题意;
故选C.
【变式2】某校对数室采用药薰法进行灭蚊,根据药品使用说明,药物燃烧时,室内每立方米空气中含药量与药物点燃后的时间成正比例,药物燃尽后,与成反比例,已知药物点燃后燃尽,此时室内每立方米空气中含药量为.根据灭蚊药品使用说明,当每立方米空气中含药量不低于且持续时间不低于时,才能有效杀灭室内的蚊虫,那么此次灭蚊的有效时间为 分钟.
【答案】12
【分析】本题考查正比例函数与反比例函数的实际应用,先用待定系数法求出药物燃烧时,以及药物燃尽后与的关系式,再求出每立方米空气中含药量达到的时间,以及每立方米空气中含药量降到的时间,即可求解.
解:设药物燃烧时与的关系式为,
将代入,得,解得,
药物燃烧时与的关系式为,
令,得,
即4分钟后每立方米空气中含药量达到;
设药物燃尽后与的关系式为,
将代入,得,解得,
令,得,
即16分钟后每立方米空气中含药量降到;
,
此次灭蚊的有效时间为,
故答案为:12.
【考点2】反比例函数在几何中的应用;
【例2】