内容正文:
6.2认识一次函数
第3课时 分段问题中的一次函数
第六章 一次函数
鲁教版2024(五四制)·七年级上册
6.2.3学 习 目 标
1
2
理解分段计费问题的本质,掌握根据不同计费标准建立费用
与相关变量之间关系式的方法。
能根据所建立的关系式,准确计算不同情况下的费用,并能通过方程
求解特定费用下对应的变量值。
新课引入
如果两个变量x,y间的对应关系可以表示成 y=kx+b(k,b为常数,k≠0)的形式,那么称 y是x的一次函数.
特别地,当b=0时,称y是x的正比例函数.
函数是一次函数
函数是正比例函数
关系式为:y=kx(k为常数,k≠0)
关系式为:y=kx+b (k为常数,k≠0)
探究新知
某单位需租一辆 45 座大客车,咨询了甲、乙两家出租车公司。甲公司的计费标准:直接按里程计费,每千米 15 元。乙公司的计费标准:除了每千米 10 元的里程费外,另有服务费 200元(不足 1 km 按 1 km 计算)。
(1)假设该单位用车里程为 30 km,你建议租用哪家公司的客车?
解:由题意,得
甲公司的费用:15×30=450(元),
乙公司的费用:10×30+200=500(元)。
∵ 450<500,
∴建议租用甲公司的客车。
探究新知
某单位需租一辆 45 座大客车,咨询了甲、乙两家出租车公司。甲公司的计费标准:直接按里程计费,每千米 15 元。乙公司的计费标准:除了每千米 10 元的里程费外,另有服务费 200元(不足 1 km 按 1 km 计算)。
(2)假设该单位用车里程为 52 km,你建议租用哪家公司的客车?
解:由题意,得
甲公司的费用:15×52=780(元),
乙公司的费用:10×52+200=720(元)。
∵ 780>720,
∴建议租用乙公司的客车。
探究新知
某单位需租一辆 45 座大客车,咨询了甲、乙两家出租车公司。甲公司的计费标准:直接按里程计费,每千米 15 元。乙公司的计费标准:除了每千米 10 元的里程费外,另有服务费 200元(不足 1 km 按 1 km 计算)。
(3)用车里程为多少千米时,两家出租车公司的收费相同?
解:设用车里程为 x 千米时两家收费相同。
则甲公司费用为 15 x 元,乙公司费用为(10x+200)元。
则 15x=10x+200,
解得 x=40
∴ 用车里程为 40 千米时,两家出租车公司的收费相同。
探究新知
为了更清晰地比较甲、乙两家公司的费用,我们设用车里程为x千米,费用为y元。根据甲公司的计费标准,每千米15元,那么甲公司的费用表达式就可以写成y甲=15x。而乙公司除了每千米10元的里程费,还有200元的服务费,所以乙公司的费用表达式为
y乙=10x+200。
甲、乙公司计费剖析
你能尝试用函数方法解决吗?
探究新知
解决分段计费问题的一般步骤:
1.确定计费的各个区间及其对应的单价或规则;
2.根据变量所在区间,建立分段函数关系式;
3.计算费用时,代入变量值到相应的区间公式;
4.求解特定费用时,设立方程并检查解是否符合区间条件,可能需要分段讨论.
探究新知
例3 为了鼓励市民节约用水,某市采用分档计费的方式计算水费。下表是家庭人口不超过 4 人时户年用水量及分档计费标准:
计费档 户年用水量 x/m3 单价/(元/m3)
第一档 0< x ≤220 3.45
第二档 220< x ≤300 4.83
第三档 x >300 5.83
(1)当 220< x ≤300 时,写出水费 y (单位:元)与 x 之间的关系式;
解:当 220< x ≤300 时,用水量属于第二档。
于是 y=3.45×220+4.83×(x-220),
即 y=4.83x-303.6。
探究新知
例3 为了鼓励市民节约用水,某市采用分档计费的方式计算水费。下表是家庭人口不超过 4 人时户年用水量及分档计费标准:
计费档 户年用水量 x/m3 单价/(元/m3)
第一档 0< x ≤220 3.45
第二档 220< x ≤300 4.83
第三档 x >300 5.83
(2)某户一年用水量是 250 m3,求该用户这一年的水费;
解:当 x =250 时,y=4.83×250-303.6=903.9(元)。
探究新知
计费档 户年用水量 x/m3 单价/(元/m3)
第一档 0< x ≤220 3.45
第二档 220< x ≤300 4.83
第三档 x >300 5.83
(3)某户去年一年的水费是 1 000.5元,求该户去年一年的用水量。
解:∵ 3.45×220=759,4.83×300-303.6=1 145.4,
759<1 000.5<1 145.4,
∴该户用水量属于第二档。
设该用户用水量为 x m3,则
1 000.5=4.83x-303.6。
解这个方程,得 x=270。
因此,该户去年一年的用水量为 270 m3。
探究新知
尝试·思考
(1)在例3中,当x>300时,你能写出水费y(单位:元)与用水量x之间的关系式吗?
(2)像例3这样计费有什么意义?
解:当x>300时,用水量属于第三档.于是
y=3.45×220+4.83×(300-220)+5.83×(x-300),
即 y=5.83x-603.6.
分阶梯计费意义在于:引导市民节约用水,用水量越大,单价越高,增加高耗水用户成本,促进合理用水、水资源高效利用.
探究新知
尝试·思考
(4)生活中还有哪些情况用到类似的计费方法?
设计计费规则时要注意:①要充分考虑不同用户的实际需求和承受能力;
②保证计费规则的公平性;
③简单明了,方便用户理解和计算.
①快递收费,根据重量和距离分段计费;
②天然气、出租车等
(3)设计计费规则时要注意什么?
课堂小结
方案优选问题
一次函数在计费问题中的应用
1.确定计费的各个区间及其对应的单价或规则;
2.根据变量所在区间,建立分段函数关系式;
3.计算费用时,代入变量值到相应的区间公式;
4.求解特定费用时,设立方程并检查解是否符合区间条件,可能需要分段讨论.
分段收费问题
随堂练习
1.为了节能减排,鼓励居民节约用电,某市将出台新的居民用电收费标准:
①若每户居民每月用电量不超过 100 度,则按 0.50 元/度计算:②若每户居民每月用电量超过 100 度,则超过部分按 0.80元/度计算(未超过部分仍按每度电0.50元计算),现假设某户居民某月用电量是x(单位:度),电费为y(单位:元),则y与x的函数关系用图象表示正确的是( )
C
A
B
C
D
随堂练习
2.从大连发快递到北京,某快递公司收费标准如下:快递物品不超过千克收费元,超过千克的部分每千克收费元,设快递物品的重量为千克,那么从大连发快递到北京的快递费(元)与物品重量(千克)的函数表达式为 .
随堂练习
3.某公司推出两种手机通话收费方案。方案一:月租费 36 元,
通话费为 0.1 元/分;方案二:不收月租费,通话费为 0.6 元/分。设小明一个月的通话时间为 x min,已知小明选择方案一比选择方案二更优惠,则他一个月的通话时间超过( )
A.60 min B.70 min C.72 min D.80 min
C
随堂练习
4.甲、乙两个批发店销售同一种苹果,在甲批发店,无论一次购买多少,价格均为6元/千克.在乙批发店,一次购买不超过50千克时,价格为
7元/千克;一次购买超过50千克时,其中50千克的价格仍为7元/千克,超过50千克部分的价格为5元/千克.设小王在同一个批发店一次购买苹果
x千克(x>0).
(1)根据题意填表:
一次购买质量/千克 30 50 150 …
甲批发店花费/元 300 …
乙批发店花费/元 350 …
180
900
210
850
随堂练习
(3)根据题意填空:
①若小王在甲批发店和乙批发店一次购买苹果的质量相同,且花费相同,则他在同一个批发店一次购买苹果的质量为 千克;
②若小王在同一个批发店一次购买苹果120千克,则他在 批发店购买花费少(选填“甲”或“乙”);
③若小王在同一个批发店一次购买苹果花费了360元,则他在 批发店购买数量多(选填“甲”或“乙”).
100
乙
甲
随堂练习
5.为缓解油价上涨给出租车行业带来的成本压力,某市调整出租车运价,调整方案见下面表格:
行驶路程 收费标准
调价前 调价后
不超过3 km的部分 起步价6元 起步价7 元
超过3 km不超过6 km的部分 每千米
2.1元 每千米1.4元
超过6 km的部分 每千米2.1元
设行驶路程为x km时,调价前的运价为y1(元),调价后的运价为y2(元).
(1)写出当x>3时,y1与x的关系式.
解:(1)根据题意,得
x>3时,y1=2.1(x-3)+6=2.1x-0.3.
随堂练习
(2)当3≤x≤6时,函数y1与y2是否存在相同的值?若存在,求出这一相同的函数值,并说出它的实际意义;若不存在,请说明理由.
(3)若出租车行驶50 km,调价前后哪个运价更低?
解:(3)x=50时,调价前运价为:y1=2.1x-0.3=2.1×50-0.3=104.7(元);
调价后运价为:y2=(1.4×6+2.8)+(50-6)×2.1=103.6(元).
所以当出租车行驶50 km时,调价后运价更低.
课外阅读
一次函数发展简史
1.萌芽阶段(古代):古埃及、巴比伦文明中,已出现用算术方法解决“ax+b=c”类线性问题(如土地丈量、粮食分配),但无“函数”概念,仅为具体问题的数值解法。
2.雏形阶段(17世纪):笛卡尔创立解析几何,将“变量”引入数学,用坐标表示点与方程的对应关系,为一次函数(y=kx+b)的几何形式(直线)奠定基础;费马研究线性方程的斜率意义,初步建立变量间的依赖关系。
3.定义与符号完善(18-19世纪):欧拉首次明确“函数”的定义,用y=f(x)表示变量关系,规范了一次函数的符号形式;拉格朗日、柯西进一步细化线性函数的性质,明确“一次”的核心是“变量次数为1”,且图像为直线。
4.应用拓展阶段(近现代):一次函数成为数学建模的基础工具,在物理(匀速运动)、经济(线性成本)、工程等领域广泛应用,其“斜率表示变化率”的本质被深入挖掘,成为连接代数与几何的核心模型。
布置作业
1. 基础作业:教材“习题6.2.3”第2题,第3题
2. 拓展作业:生活中寻找一个可以用分段函数表示的实际问题,写出关系式,提出问题并解答。
感谢聆听!
(2)存在.当3≤x≤6时,y2=1.4(x-3)+7=1.4x+2.8.即y2=1.4x+2.8.
当 2.1x-0.3=1.4x+2.8时,解得x=.
所以2.1x-0.3=2.1×-0.3=9.
其意义为当行驶路程为 km,时两种方案运价一样,均为9元.
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