内容正文:
第二十六章 反比例函数
§26.2 实际问题与反比例函数
目录
CONTENTS
A 课前导航预习
B 课内精讲精练
C 课后分层作业
用反比例函数解决实际问题的步骤:
(1)审清题意,弄清各变量之间的关系,利用待定系数法建立反
比例函数模型,并注意自变量的取值范围;
(2)利用反比例函数的图象与性质解决实际问题.
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典例探究
知识点 反比例函数的实际应用
解答下列问题.
(1)暑假期间,喜欢探索的小明经过调查发现了近视眼镜的度数
与镜片焦距的关系,列表如下:
眼镜度数y/度 镜片焦距x/厘米
400 25
625 16
800 12.5
1 000 10
… …
1 250 8
变式
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①请根据上表体现出来的规律,写出眼镜度数y(单位:度)与镜
片焦距x(单位:厘米)之间的函数解析式;
解:①从表格中发现:400×25=10 000,625×16=10 000,
800×12.5=10 000,1 000×10=10 000,1 250×8=10 000.
归纳可得xy=10 000.
∴y与x之间的函数解析式为y= (x>0).
解:②当y=500时,500= ,解得x=20.
答:该眼镜的镜片焦距为20厘米.
②若小明所戴眼镜度数为500度,求该眼镜的镜片焦距.
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(2)环保局对某企业排污情况进行检测,结果显示:所排污
水中硫化物的浓度超标,即硫化物的浓度超过最高允许的1.0 mg/L. 环保局要求该企业立即整改,在15天以内(含15天)排污达标.整改过程中,
所排污水中硫化物的浓度y(单位:mg/L)与时间x(单位:天)的变
化规律如图所示,其中线段AB表示前3天的变化规律,从第3天起,所
排污水中硫化物的浓度y与时间x成反比例.
变式
①求整改过程中硫化物的浓度y与时间x的函数解析式.
②该企业所排污水中硫化物的浓度能否在15天以内不
超过最高允许的1.0 mg/L?为什么?
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①求整改过程中硫化物的浓度y与时间x的函数解析式.
解:①当0≤x≤3时,设函数的解析式为y=kx+b.
将A(0,10),B(3,4)代入,
得解得
∴y=-2x+10(0≤x≤3).
当x>3时,设函数的解析式为y= .
将B(3,4)代入,得m=4×3=12.
综上所述,y与x的函数解析式为y=
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解:②令y= =1,解得x=12<15.
答:该企业所排污水中硫化物的浓度能在15天以内不超过最高允许的1.0 mg/L.
②该企业所排污水中硫化物的浓度能否在15天以内不超过最高允许
的1.0 mg/L?为什么?
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现实生活中存在大量成反比例关系的两个变量,解答这类问题的
基本思路是:实际问题→建立模型→拓展应用.
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达标小练
达标练 反比例函数的实际应用
1. [2024·吉林改编]已知蓄电池的电压为定值,使用某蓄电池时,电流I
(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系,它的图象如图
所示,则当电阻为3 Ω时,电流为 A.
12
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2. 一辆汽车匀速通过某段公路,所需时间t(单位:h)与行驶速度v
(单位:km/h)满足函数关系t= ,其图象中的一段如图所示,则k
= ,m= ;若行驶速度不得超过60km/h,则该汽车通过该
路段最少需要 h.
40
80
变式
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3. 某蔬菜生产基地用装有恒温系统的大棚栽培一种适宜生长温度为15
℃~20 ℃的新品种.下图是某天恒温系统从开启到关闭及关闭后,大棚
里温度y(单位:℃)随时间x(单位:h)变化的函数图象,其中AB
段是恒温阶段,BC段是双曲线y= 的一部分.请根据图中信息解答下
列问题.
(1)求k的值;
解:(1)由图象可得点B(12,20)在函数
y= 的图象上,∴k=12×20=240.
变式
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(2)恒温系统在一天内保持大棚里温度在15 ℃及以上的时间有多
少小时?
解:(2)设温度上升段的函数解析式为y=ax+b(a≠0).
∵(0,10),(2,20)两点在该函数图象上,
∴解得
∴温度上升段的函数解析式为y=5x+10.
当y=15时,5x+10=15,解得x=1.
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在y= 中,令y=15,得 =15,
解得x=16,∴16-1=15(h).
答:恒温系统在一天内保持大棚里温度在15 ℃及以上的时间有15 h.
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1. [2023·怀化]已知压力F(单位:N),压强p(单位:Pa)与受力面
积S(单位:m2)之间的关系为F=pS. 当F为定值时,下列图中能大
致表示压强p与受力面积S之间函数关系的是( D )
基础巩固
D
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2. 用规格为50cm×50cm的地板砖密铺客厅,恰好需要60块.如果改用规
格为acm×acm的地板砖y块,也恰好能密铺该客厅,则y与a之间的函
数解析式为( A )
A. y= B. y=
C. y=150 000a2 D. y=150 000a
A
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3. 已知,经过闭合电路的电流I(单位:A)与电路的电阻R(单位:
Ω)是反比例函数关系.根据下表判断a与b的大小关系为( A )
I/A 5 … a … … … b … 1
R/Ω 20 30 40 50 60 70 80 90 100
A. a>b B. a≥b
C. a<b D. a≤b
A
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4. 已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)与电
阻R(单位:Ω)是反比例函数关系,它的图象如图所示,下列说法正
确的是( C )
C
A. 函数解析式为I=
B. 蓄电池的电压是18 V
C. 当I≤10 A 时,R≥3.6 Ω
D. 当R=6 Ω时,I=4 A
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5. 某种玻璃原材料需在0℃环境中保存,取出后匀速加热至600℃高
温,之后停止加热,玻璃制品温度会逐渐降低至室
温(30℃),加热和降温的过程中可以对玻璃进行
加工,且玻璃加工的温度要求不低于480℃.玻璃温
度y(单位:℃)与时间x(单位:min)的函数图
象如图所示,降温阶段y与x成反比例,根据图中
给出的信息,以下判断正确的是( C )
C
A. 玻璃原材料的加热速度为120℃/min
B. 玻璃制品温度下降时,y与x之间的函数解析式为y=
C. 能够对玻璃进行加工的时长为1.8min
D. 玻璃从600℃降至室温30℃需要的时间为80min
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6. 某药品研究所开发一种抗菌新药,经多年动物实验,首次用于临床
人体试验,测得成人服药后血液中药物浓度y(单位:微克/毫升)与服
药时间x(单位:时)之间的函数关系图象如图所示(当4≤x≤10时,
y与x成反比例).
(1)根据图象,分别求出血液中药物浓度上
升和下降阶段y与x之间的函数解析式;
变式
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解:(1)上升阶段:设函数解析式为y=k1x(k1≠0).
由图象可得4k1=8,解得k1=2,
∴y=2x(0≤x<4).
下降阶段:设函数解析式为y= (k2≠0).
由图象可得 =8,解得k2=32,∴y= (4≤x≤10).
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(2)血液中药物浓度不低于4微克/毫升的持续时间为多少小时?
解:(2)如图,设y=2x,y= 的图象与直线
y=4的交点分别为A,B.
由2x=4,解得x=2,∴点A的坐标为(2,4).
由 =4,解得x=8,∴点B的坐标为(8,4).
8-2=6(时).
答:血液中药物浓度不低于4微克/毫升的持续时间为6小时.
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7. 保护生态环境,建设绿色家园已经从理念变成了社会的行动.某化
工厂去年1月的利润为200万元,设去年1月为第一个月,第x个月的利润为y万元.由于排污超标,该厂决定从去年1月底起适当限产,并投入资金进行治污改造,导致月利润明显下降,从去年1月到去年5月,y与x成反比例,到去年5月底,治污改造工程顺利完工,从这时起,该工厂每月的利润比前一个月增加20万元(如图).
(1)分别求该化工厂治污期间及治污工程完
工后y与x之间的函数解析式.
(2)治污改造工程完成后经过多少个月,该厂月利润才能达到去年1月的水平?
(3)当月利润少于100万元时为该厂资金紧张期,
求该厂资金紧张期共有多少个月.
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解:(1)①当1≤x≤5时,设y= (k≠0).
将(1,200)代入,得k=1×200=200,
∴治污期间的函数解析式为y= (1≤x≤5).
②当x>5时,设y=20x+b.在y= 中,当x=5时,y= =40.
将(5,40)代入,得40=20×5+b,解得b=-60.
∴治污改造工程完工后的函数解析式为y=20x-60(x>5).
(1)分别求该化工厂治污期间及治污工程完工后y与x之间的函数解
析式.
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(2)治污改造工程完成后经过多少个月,该厂月利润才能达到去年1月
的水平?
解:(2)当y=200时,由20x-60=200,
解得x=13.
13-5=8(个).
答:治污改造工程完成后经过8个月,该厂月利润才能达到去年1月的
水平.
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(3)当月利润少于100万元时为该厂资金紧张期,求该厂资金紧张期共
有多少个月.
解:(3)当y=100时,由20x-60=100,解得x=8.
由 =100,解得x=2,
∴月利润少于100万元的有3,4,5,6,7月份.
答:该厂资金紧张期共有5个月.
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能力提升
8. 月电科技有限公司用160万元作为新产品的研
发费用,成功研制出了一种市场急需的电子产品
,已于当年投入生产并进行销售.已知生产这种
电子产品的成本为4元/件,在销售过程中发现:
每年的年销售量y(单位:万件)与销售单价x
(单位:元/件)的关系如图所示,其中AB为
反比例函数图象的一部分,BC为一次函数图象的一部分.设公司销售这种电子产品的年利润为z万元.(注:若上一年盈利,则盈利不计入下一年的年利润;若上一年亏损,则亏损计入下一年的成本)
变式
(1)求y(单位:万件)与x(单位:元/件)之间的函数解析式;
(2)求第一年这种电子产品的年利润z(单位:万元)与x(单位:元/
件)之间的函数解析式,并求出第一年年利润的最大值.
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(1)求y(单位:万件)与x(单位:元/件)之间的函数解析式;
解:(1)当4≤x≤8时,设y= (m≠0).
将A(4,40)代入,得m=160,
∴y与x之间的函数解析式为y= (4≤x≤8);
当8<x≤28时,设y=kx+b(k≠0).
将B(8,20),C(28,0)代入,
得解得
∴y与x之间的函数解析式为y=-x+28(8<x≤28).
综上所述,y与x之间的函数解析式为y=
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(2)求第一年这种电子产品的年利润z(单位:万元)与x(单位:元/
件)之间的函数解析式,并求出第一年年利润的最大值.
解:(2)①当4≤x≤8时,
z=(x-4)y-160=(x-4)· -160=- .
当x>0时,z随着x的增大而增大,
∴当x=8时,z最大=- =-80;
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②当8<x≤28时,
z=(x-4)y-160
=(x-4)(-x+28)-160
=-x2+32x-272
=-(x-16)2-16.
∴当x=16时,z最大=-16.
∵-16>-80,∴当每件电子产品的销售单价定为16元时,第一年年利
润的最大值为-16万元.
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