内容正文:
11.3 用反比例函数解决问题
题型一 根据实际问题列反比例函数关系式
1.某工厂现有原材料300t,平均每天用去xt,这批原材料能用y天,则y与x之间的函数解析式是( )
A.y=300x B.
C. D.y=300﹣x
【详解】解:由题意可得:xy=300,
∴.
故本题选:B.
2.在温度不变的条件下,通过一次又一次地对汽缸顶部的活塞加压,测出每一次加压后缸内气体的体积和气体对汽缸壁所产生的压强,如下表:则可以反映y与x之间的关系的式子是( )
体积x(mL)
100
80
60
40
20
压强y(kPa)
60
75
100
150
300
A.y=3000x B.y=6000x C.y D.y
【详解】解:由表格数据可得:xy=6000,
∴y与x之间的关系的式子是y.
故本题选:D.
3.小明要把一篇27000字的调查报告录入电脑,则其录入的时间t(分)与录入文字的平均速度v(字/分)之间的函数表达式应为t= (v>0).
【详解】解:由“录入的时间=录入总量÷录入速度”可得:t(v>0).
故本题答案为:.
4.已知圆柱的侧面积是10πcm2,若圆柱底面半径为rcm,高为h cm,则h与r的函数关系式是 .
【详解】解:由题意可得:h与r的函数关系式是:h(r>0).
故本题答案为:h(r>0).
题型二 用反比例函数解决实际问题
1.机器狗是一种模拟真实犬只形态和部分行为的机器装置,其最快移动速度v(m/s)是载重后总质量m(kg)的反比例函数.若该机器狗载重后总质量m=20kg时,它的最快移动速度v=4m/s;当其载重后总质量m=16kg时,它的最快移动速度v= m/s.
【详解】解:反比例函数的解析式为:v,
该机器狗载重后总质量m=20kg时,它的最快移动速度v=4m/s,
则k=vm=20×4=80,
∴v,
m=16kg时,v5.
故本题答案为:5.
2.验光师通过检测发现近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)成反比例,y关于x的函数图象如图所示.经过一段时间的矫正治疗后,小雪的镜片焦距由0.25米调整到0.4米,则近视眼镜的度数减少了 150 度.
【详解】解:设,
将(0.2,500)代入,
∴k=500×0.2=100,
∴函数解析式为,
当x=0.25时,,
当x=0.4时,,
∴度数减少了400﹣250=150(度).
故本题答案为:150.
3.校绿色行动小组组织一批人参加植树活动,完成任务的时间t(h)是参加植树人数n(人)的反比例函数,且当n=60时,t=2.
(1)求这个反比例函数关系式;
(2)为了能在1.5h内完成任务,至少需要多少人参加植树?
(3)这次共计要植树480棵,求平均每人每小时植树多少棵.
【详解】解:(1)∵t是n的反比例函数,
∴设t(k≠0),
∵当n=60时,t=2,
∴k=120,
∴反比例函数解析式为:t;
(2)当t=1.5时,n80,
根据反比例函数的性质,t随n的增大而减小,
∴至少需要80人参加植树;
(3)设平均每人每小时植树x棵,则x•n•t=480,
∴x4,
答:平均每人每小时植树4棵.
4.码头工人往一艘轮船上装载货物,装完货物所需时间y(min)与装载速度x(吨/min)之间的函数关系如图.
(1)求y与x之间的函数表达式;
(2)这批货物的质量是多少?
(3)轮船到达目的地后开始卸货,因任务紧需加快卸货速度,这样比原定卸货速度每分钟提高了50%,结果提前了40分钟完成卸货,求原定速度每分钟卸货多少吨?
【详解】解:(1)∵x(吨/分钟)代表装载速度,y(分钟)代表装完货物所需时间,
∴货物的质量为xy,
设y与x之间的函数关系式为,
将(1.5,400)代入得:这批货物的质量为1.5×400=600(吨),
由xy=600得:k=600,
∴y与x之间的函数关系式为;
(2)由(1)可知:这批货物的质量为1.5×400=600(吨);
(3)设原定速度每分钟卸货m吨,这样实际卸货速度为每分钟(1+50%)m吨,
则,解得:m=5,
经检验,m=5是原方程的根且符合题意,
∴原定速度每分钟卸货5吨.
题型三 用反比例函数解决跨学科融合问题
1.阿基米德说:“给我一个支点,我就能撬动整个地球”,这句话精辟地阐明了一个重要的物理学知识杠杆原理,即“阻力×阻力臂=动力×动力臂”.若某杠杆的阻力和阻力臂分别为1000N和0.6m,则它的动力F和动力臂l之间的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【详解】解:∵阻力×阻力臂=动力×动力臂,且阻力和阻力臂分别为1000N和0.6m,
∴动力F关于动力臂l的函数解析式为:1000×0.6=Fl,即F,是反比例函数,
又动力臂l>0,
∴反比例函数F的图象是双曲线,且在第一象限.
故本题选:B.
2.在压力不变的情况下,某物体所受到的压强p(Pa)与它的受力面积S(m2)之间成反比例函数关系,且当S=0.1时,p=1000.下列说法中,错误的是( )
A.p与S之间的函数表达式为
B.当S=0.4时,p=250
C.当受力面积小于0.2m2时,压强大于500Pa
D.该物体所受到的压强随着它的受力面积的增大而增大
【详解】解:压力一定时,压强和受力面积成反比;
∵当S=0.1时,p=1000,
∴p(S>0),
当S=0.4时,p250,故A,B正确;
当S=0.2时,p500,
∴当受力面积小于0.2m2时,压强大于500Pa,故C正确;
该物体所受到的压强随着它的受力面积的增大而减小,故D错误.
故本题选:D.
3.数学实验课上,小明同学用自制“密度计”测量液体的密度.密度计悬浮在不同的液体中时,浸在液体中的高度h(单位:cm)是液体的密度ρ(单位:g/cm3)的反比例函数,当密度计悬浮在密度为1g/cm3的水中时,h=20cm,当密度计悬浮在另一种液体中时,h=25cm,则该液体的密度ρ= g/cm3.
【详解】解:设h关于ρ的函数解析式为h,
将ρ=1,h=20代入解析式得:k=1×20=20,
∴h关于ρ的函数解析式为h,
将h=25 代入h得:25,解得:ρ=0.8,
答:该液体的密度ρ为0.8g/cm3.
故本题答案为:0.8.
4.当温度不变时,某气球内的气压p(kPa)与气体体积V(m3)成反比例函数关系(其图象如图所示),已知当气球内的气压p>120kPa时,气球将爆炸,为了安全起见,气球内气体体积V满足的条件是 m3.
【详解】解:设球内气体的气压p(kPa)和气体体积V(m3)的关系式为p,
∵图象过点(1.6,60),
∴60,解得:k=72,
由已知可得:p图象在第一象限内,
∴p随V的增大而减小,
∴当p≤120时,V,
∴V,即不小于m3.
故本题答案为:不小于.
5.小明新买了一盏亮度可调节的台灯(如图1所示),他发现调节的原理是当电压一定时,通过调节电阻控制电流的变化从而改变灯光的明暗,台灯的电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)满足反比例函数关系,其图象如图2所示.
(1)求I关于R的函数解析式;
(2)当R=1600Ω时,求I的值;
(3)若该台灯工作的最小电流为0.1A,最大电流为0.4A,求该台灯的电阻R的取值范围.
【详解】解:(1)设I关于R的函数解析式为,
当R=800Ω时,I=0.3A,
∴k=0.3×800=240,
∴;
(2)当R=1600Ω时,;
(3)当I=0.1A,,
当I=0.4A,,
∴该台灯的电阻R的取值范围为600Ω≤R≤2400Ω.
题型四 用反比例函数解决分段问题
1.某生物小组探究“酒精对人体的影响”,资料显示,一般饮用低度白酒100毫升后,血液中酒精含量y(毫克/百毫升)与时间x(小时)的关系可近似的用如图所示的图象表示.国家规定,人体血液中的酒精含量大于或等于20(毫克/百毫升)时属于“酒后驾驶”,不能驾车上路.
(1)求图中线段OA所在直线的函数表达式;
(2)当x≥3时,y与x成反比例关系.假设某人晚上19:00喝完100毫升低度白酒,那么此人第二天早上9:00能否驾车出行?请说明理由.
【详解】解:(1)设直线OA的解析式为y=k1x,
将点代入y=k1x得:,
∴k1=60,
∴y=60x;
(2)当时,,即,
∴B(3,90),
设双曲线的解析式为,
由题意可得:k2=270,
∴,
由得:当y=20时,x=13.5,
从晚上19:00到第二天早上9:00时间间距为14小时,
∵14>13.5,
∴第二天早上9:00能驾车出行.
2.某蔬菜生产基地在气温较低时,用装有恒温系统的大棚栽培蔬菜.某天恒温系统从开启到关闭及关闭后,大棚内温度y(℃)与时间x(h)之间的函数关系如图所示,其中BC段是恒温阶段,CD段是某反比例函数图象的一部分,请根据图中信息解答下列问题:
(1)求a的值;
(2)大棚里栽培的一种蔬菜在温度为12℃到20℃的条件下最适合生长,若某天恒温系统开启前的温度是10℃,那么这种蔬菜一天内最适合生长的时间有多长?
【详解】解:(1)设CD对应函数解析式为y(a≤x≤24),
将B(24,10)代入y(a≤x≤24)中得:k=24×10=240,
∴y,
当y=20时,20,解得:x=12,即a=12;
(2)设AB的解析式为:y=mx+n(0≤x≤2),
将(0,10)、(2,20)代入y=mx+n中得:,解得:,
∴AB的解析式为:y=5x+10,
当y=12时,12=5x+10,解得:x=0.4,12,解得:x=20,
∴20﹣0.4=19.6,
答:这种蔬菜一天内最适合生长的时间有19.6小时.
3.智能饮水机接通电源后开始自动加热,水温每分钟上升20℃,加热到100℃时,饮水机自动停止加热,水温开始下降.在水温开始下降的过程中,水温y(℃)与通电时间(min)成反比例关系.当水温降至室温时,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(℃)与通电时间x(min)之间的关系如图所示.
(1)求当4<x≤a时,y与x之间的函数关系式;
(2)加热一次,水温不低于40℃的时间有多长?
【详解】解:(1)设反比例函数的表达式为:y,
将点(4,100)代入反比例函数表达式得:k=4×100=400,
∴函数的表达式为:y,
当y=20时,y20,解得:x=20,
∴a=20,
∴函数的表达式为:y(4<x≤20);
(2)设0≤x≤4时,函数的表达式为:y=mx+20,
将点(4,100)代入上式得:100=4m+20,解得:m=20,
∴一次函数的表达式为:y=20x+20,
令y=20x+20=40,则x=1,解得:x=1,
在降温过程中,水温为40℃时,40,解得:x=10,
∵10﹣1=9,
∴一个加热周期内水温不低于40℃的时间为9min.
1.在一次物理实验中,小冉同学用一固定电压为U=12(V)的蓄电池,通过调节滑动变阻器R(Ω)来改变电流大小,完成控制灯泡L(灯丝的阻值R1=2Ω)亮度的实验(如图1,假设灯泡的电阻不随温度的变化而变化),已知串联电路中,电流I与电阻R、RL之间关系为,通过得出如下数据(表格数据不完整):
R/Ω
…
1
a
4
6
…
I/A
…
4
3
2
b
…
(1)a= ,b= ;
(2)根据以上实验,构建出函数,结合表格信息,探究函数的图象与性质.
①在直角坐标系中画出对应函数的图象:
②随着自变量x的不断增大,函数值y的变化趋势是 .
(3)请结合函数图象分析,当x≥0时,的解集为 .
【详解】解:(1)由题意可知:3,b,
∴a=2,b=1.5,
故本题答案为:2,1.5;
(2)①根据表格数据描点:(1,4),(2,3),(3,2.4),(4,2),(6,1.5),
在平面直角坐标系中画出对应函数y(x≥0)的图象如下:
②由图象可知:随着自变量x的不断增大,函数值y的变化趋势是不断减小,
故本题答案为:不断减小;
(3)如图,
由函数图象知:当x≥2或x=0时,x+6,
即当x≥0时,x+6的解集为x≥2或x=0,
故本题答案为:x≥2或x=0.
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11.3 用反比例函数解决问题
题型一 根据实际问题列反比例函数关系式
1.某工厂现有原材料300t,平均每天用去xt,这批原材料能用y天,则y与x之间的函数解析式是( )
A.y=300x B.
C. D.y=300﹣x
2.在温度不变的条件下,通过一次又一次地对汽缸顶部的活塞加压,测出每一次加压后缸内气体的体积和气体对汽缸壁所产生的压强,如下表:则可以反映y与x之间的关系的式子是( )
体积x(mL)
100
80
60
40
20
压强y(kPa)
60
75
100
150
300
A.y=3000x B.y=6000x C.y D.y
3.小明要把一篇27000字的调查报告录入电脑,则其录入的时间t(分)与录入文字的平均速度v(字/分)之间的函数表达式应为t= (v>0).
4.已知圆柱的侧面积是10πcm2,若圆柱底面半径为rcm,高为h cm,则h与r的函数关系式是 .
题型二 用反比例函数解决实际问题
1.机器狗是一种模拟真实犬只形态和部分行为的机器装置,其最快移动速度v(m/s)是载重后总质量m(kg)的反比例函数.若该机器狗载重后总质量m=20kg时,它的最快移动速度v=4m/s;当其载重后总质量m=16kg时,它的最快移动速度v= m/s.
2.验光师通过检测发现近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)成反比例,y关于x的函数图象如图所示.经过一段时间的矫正治疗后,小雪的镜片焦距由0.25米调整到0.4米,则近视眼镜的度数减少了 150 度.
3.校绿色行动小组组织一批人参加植树活动,完成任务的时间t(h)是参加植树人数n(人)的反比例函数,且当n=60时,t=2.
(1)求这个反比例函数关系式;
(2)为了能在1.5h内完成任务,至少需要多少人参加植树?
(3)这次共计要植树480棵,求平均每人每小时植树多少棵.
4.码头工人往一艘轮船上装载货物,装完货物所需时间y(min)与装载速度x(吨/min)之间的函数关系如图.
(1)求y与x之间的函数表达式;
(2)这批货物的质量是多少?
(3)轮船到达目的地后开始卸货,因任务紧需加快卸货速度,这样比原定卸货速度每分钟提高了50%,结果提前了40分钟完成卸货,求原定速度每分钟卸货多少吨?
题型三 用反比例函数解决跨学科融合问题
1.阿基米德说:“给我一个支点,我就能撬动整个地球”,这句话精辟地阐明了一个重要的物理学知识杠杆原理,即“阻力×阻力臂=动力×动力臂”.若某杠杆的阻力和阻力臂分别为1000N和0.6m,则它的动力F和动力臂l之间的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
2.在压力不变的情况下,某物体所受到的压强p(Pa)与它的受力面积S(m2)之间成反比例函数关系,且当S=0.1时,p=1000.下列说法中,错误的是( )
A.p与S之间的函数表达式为
B.当S=0.4时,p=250
C.当受力面积小于0.2m2时,压强大于500Pa
D.该物体所受到的压强随着它的受力面积的增大而增大
3.数学实验课上,小明同学用自制“密度计”测量液体的密度.密度计悬浮在不同的液体中时,浸在液体中的高度h(单位:cm)是液体的密度ρ(单位:g/cm3)的反比例函数,当密度计悬浮在密度为1g/cm3的水中时,h=20cm,当密度计悬浮在另一种液体中时,h=25cm,则该液体的密度ρ= g/cm3.
4.当温度不变时,某气球内的气压p(kPa)与气体体积V(m3)成反比例函数关系(其图象如图所示),已知当气球内的气压p>120kPa时,气球将爆炸,为了安全起见,气球内气体体积V满足的条件是 m3.
5.小明新买了一盏亮度可调节的台灯(如图1所示),他发现调节的原理是当电压一定时,通过调节电阻控制电流的变化从而改变灯光的明暗,台灯的电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)满足反比例函数关系,其图象如图2所示.
(1)求I关于R的函数解析式;
(2)当R=1600Ω时,求I的值;
(3)若该台灯工作的最小电流为0.1A,最大电流为0.4A,求该台灯的电阻R的取值范围.
题型四 用反比例函数解决分段问题
1.某生物小组探究“酒精对人体的影响”,资料显示,一般饮用低度白酒100毫升后,血液中酒精含量y(毫克/百毫升)与时间x(小时)的关系可近似的用如图所示的图象表示.国家规定,人体血液中的酒精含量大于或等于20(毫克/百毫升)时属于“酒后驾驶”,不能驾车上路.
(1)求图中线段OA所在直线的函数表达式;
(2)当x≥3时,y与x成反比例关系.假设某人晚上19:00喝完100毫升低度白酒,那么此人第二天早上9:00能否驾车出行?请说明理由.
2.某蔬菜生产基地在气温较低时,用装有恒温系统的大棚栽培蔬菜.某天恒温系统从开启到关闭及关闭后,大棚内温度y(℃)与时间x(h)之间的函数关系如图所示,其中BC段是恒温阶段,CD段是某反比例函数图象的一部分,请根据图中信息解答下列问题:
(1)求a的值;
(2)大棚里栽培的一种蔬菜在温度为12℃到20℃的条件下最适合生长,若某天恒温系统开启前的温度是10℃,那么这种蔬菜一天内最适合生长的时间有多长?
3.智能饮水机接通电源后开始自动加热,水温每分钟上升20℃,加热到100℃时,饮水机自动停止加热,水温开始下降.在水温开始下降的过程中,水温y(℃)与通电时间(min)成反比例关系.当水温降至室温时,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(℃)与通电时间x(min)之间的关系如图所示.
(1)求当4<x≤a时,y与x之间的函数关系式;
(2)加热一次,水温不低于40℃的时间有多长?
1.在一次物理实验中,小冉同学用一固定电压为U=12(V)的蓄电池,通过调节滑动变阻器R(Ω)来改变电流大小,完成控制灯泡L(灯丝的阻值R1=2Ω)亮度的实验(如图1,假设灯泡的电阻不随温度的变化而变化),已知串联电路中,电流I与电阻R、RL之间关系为,通过得出如下数据(表格数据不完整):
R/Ω
…
1
a
4
6
…
I/A
…
4
3
2
b
…
(1)a= ,b= ;
(2)根据以上实验,构建出函数,结合表格信息,探究函数的图象与性质.
①在直角坐标系中画出对应函数的图象:
②随着自变量x的不断增大,函数值y的变化趋势是 .
(3)请结合函数图象分析,当x≥0时,的解集为 .
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