内容正文:
第五章 二元一次方程组
第4课 二元一次方程与一次函数
第2课时 待定系数法
2024版北师大数学八年级数学上册
学习目标
1.利用二元一次方程组确定一次函数的表达式,并解决相关问题,初步认识待定系数法.
2.经历从实际问题中抽象出一次函数模型,再用代数方法求解的过程,提升数学建模和逻辑推理能力,体会数形结合思想.
教学设计的基本环节:
协作破冰
问题构建
情境启航
教师示范
巩固拓展
当堂检测
反思总结
作业设计
情境启航
通过上节课的学习,我们发现可以借助一次函数图象法求解对应的二元一次方程组的解,观察下面的图象,你能准确读出交点坐标吗?
问题:对于不能准确读出精确值的图象,如何得到精确值的交点坐标呢?
4
问题构建
问题背景:A,B 两地相距 100 km,甲、乙两人骑车同时分别从 A,B 两地相向而行.假设他们都匀速骑行,则他们各自与 A 地之间的距离s(单位:km)都是骑行时间 t(单位:h)的一次函数.骑行1h 乙距离A地 80 km,骑行2h甲距离A地30km.经过多长时间两人相遇?
问题1:根据前面的学习经验,你有哪些方法解决这个问题?请你动手试一试.
A
B
甲2h 30km
乙1h 15km
借助方程的应用中学习过的示意图可以解决该问题.
问题构建
问题背景:A,B 两地相距 100 km,甲、乙两人骑车同时分别从 A,B 两地相向而行.假设他们都匀速骑行,则他们各自与 A 地之间的距离s(单位:km)都是骑行时间 t(单位:h)的一次函数.骑行1h 乙距离A地 80 km,骑行2h甲距离A地30km.经过多长时间两人相遇?
方法一:算术法
由分析可得=15km/h, =20km/h,
相遇时间t=100÷(15+20)=h
算术法依赖于分析题意得出两人的速度值.
问题构建
问题背景:A,B 两地相距 100 km,甲、乙两人骑车同时分别从 A,B 两地相向而行.假设他们都匀速骑行,则他们各自与 A 地之间的距离s(单位:km)都是骑行时间 t(单位:h)的一次函数.骑行1h 乙距离A地 80 km,骑行2h甲距离A地30km.经过多长时间两人相遇?
方法二:一元一次方程法
解:设经过小时后两人相遇,由题意得:
15+20=100
解得:=
一元一次方程法依赖于分析题意得出两人的速度值.
协作破冰
问题背景:A,B 两地相距 100 km,甲、乙两人骑车同时分别从 A,B 两地相向而行.假设他们都匀速骑行,则他们各自与 A 地之间的距离s(单位:km)都是骑行时间 t(单位:h)的一次函数.骑行1h 乙距离A地 80 km,骑行2h甲距离A地30km.经过多长时间两人相遇?
方法三:借助函数图象读坐标
转化题中文字信息得出
甲的特殊点(0,0)(1,30)
乙的特殊点(0,100)(1,80)
画出函数图象读出交点,这种方法我们上节课刚刚学习过.
观察图象可得,交点横坐标位于2<3之间,很难得出精确值.
问题构建
问题背景:A,B 两地相距 100 km,甲、乙两人骑车同时分别从 A,B 两地相向而行.假设他们都匀速骑行,则他们各自与 A 地之间的距离s(单位:km)都是骑行时间 t(单位:h)的一次函数.骑行1h 乙距离A地 80 km,骑行2h甲距离A地30km.经过多长时间两人相遇?
方法四:借助二元一次方程组求解
设甲的函数表达式为:
乙的函数表达式为:
把点(2,30)代入甲的表达式得:
2=30, =15,
把点(0,100)(1,80)代入乙的表达式得:
解得:
联立二元一次方程组得:
解得:
对比方法三和方法四,借助图象可以直观的获得结果,但往往难以获得精确的结果.为了获得准确的结果,我们一般采用代数方法.
协作破冰
例1.某长途汽车客运站规定,乘客可以免费携带一定质量的行李,超过该质量需购买行李票,且行李费(单位:元)是行李质量(单位:kg)的一次函数.已知李明带了60kg的行李,交了行李费5元;张华带了90kg的行李,交了行李费10元.
问题2:你能尝试写出与之间的关系式吗?
解:设,根据题意,得
解这个方程组得:
所以
协作破冰
问题3:每名旅客最多可免费携带多少千克的行李?
当=0时,即=0
解得=30
当>30时,>0.
所以,每名旅客最多可免费携带30kg的行李.
一次函数的表达式有两个参数要确定一次函数表达式,需要两个条件.
协作破冰
待定系数法
先设出函数表达式,再根据所给条件确定表达式中未知的系数,从而得到函数表达式的方法,叫做待定系数法.
设表达式:设一次函数的一般形式为(其中为待定系数,且).
找条件:根据题目所给的已知条件得到关于的两组对应值.
列方程:将两组对应值分别代入所设的表达式中,列出关于的二元一次方程组.
解方程组:通过解方程组,求出待定系数和的值.
写表达式:将求出的和的值代入中,即可得到所求的一次函数表达式.
教师示范
例2:已知一次函数的图象经过点(,7)和(-2,,),求这个函数的表达式.
解:把点(,7)和(-2,,)分别代入表达式得:
解这个方程组得
所以这个函数的表达式是:
思考:本题中的函数表达式,只有一个未知量b,求解时依然需要列二元一次方程组解决问题,你对待定系数法有没有一些新的思考?
巩固拓展
例3.甲、乙两个工程队分别同时开挖两段河
渠,所挖河渠的长度与挖掘时间 之间的函数关系如图所示.
请根据图象提供的信息,解答下列问题:
(1)甲队在开挖后内,每小时挖____ .
10
巩固拓展
(2)当时,求与 之间的函数关系式.
解:设当时,与 之间的关系式为
.
函数图象过点, ,
解得
当时,与 之间的关系式为
.
巩固拓展
(3)直接写出开挖后几小时,甲、乙两队挖的河渠的长度相差 .
解:开挖后或或,甲、乙两队挖的河渠的长度相差 .
巩固拓展
5
5
5
铅垂线法:过轴上一点作的垂线或轴的平行线,交同一坐标系下两个函数图象有两个不同的交点,交点间的距离可以得出对应自变量或因变量的结果的一种方法,将来求图形面积会经常使用.
当堂检测
1.已知一次函数的图象经过点, ,则该一次函数的表达式为
( )
B.
C. D.
待定系数法的直接应用
C
当堂检测
2.如图,直线与轴交于点,点 关
于轴的对称点为点.设经过点和 轴上的点
的直线的表达式为 .
(1)求点 的坐标.
解:在中,令,则 ,
解得 .
.
点关于轴的对称点为点 ,
.
19
当堂检测
(2)确定直线 的表达式.
解:, ,
解得
直线的表达式为 .
当堂检测
3.某学校体育队开展跑步训练,
体育老师将队员分成男、女两组.两组队员从同一
地点同向先后出发,女子组跑了 时,男子组
恰好跑了 .此后两组队员开始匀速跑,直到
(1)此次跑步训练的全程是_____ .
500
终点.已知男子组匀速跑的速度为 .男、女两组队员跑步的路程
与匀速跑的时间 的图象如图所示.
当堂检测
(2)求男子组追上女子组时,两组队员离终点的路程.
解:女子组的速度为 ,
则男子组队员跑步的路程 ,
女子组队员跑步的路程 .
联立
解得
.
答:男子组追上女子组时,两组队员离终点的路程为
.
反思总结
1.待定系数法解决问题时的一般步骤是什么?.
2.回顾总结解二元一次方程组你有几种方法?各有什么特点?
3.如果一个问题中涉及3个及以上的未知数怎么办?
作业设计
一、基础巩固作业:
课本131页 随堂练习 第1,2题
二、素养类作业
课本P133页 第8题.
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
$