内容正文:
27.3 实际问题与反比例函数
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
反比例函数的实际应用
建立函数模型解决问题
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
知1-讲
感悟新知
知识点
反比例函数的实际应用
1
1. 用反比例函数解决实际问题的一般步骤
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感悟新知
2. 求反比例函数解析式常用的两种方法
(1)待定系数法:若题目提供的信息中明确此函数是反比例函数,则设函数解析式为y= (k 为常数,k≠0) ,然后求出k 的值.
(2)列方程法:若题目所给的信息中两个变量之间的函数关系不明确,通常列出关于两个变量的方程,通过变形得到反比例函数解析式.
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3. 实际问题中常见的反比例关系
类型 关系 公式
路程型 当路程s 一定时,时间t 与平均速度v 成反比例 t=(s 是常数)
面积型
矩形 当矩形面积S 一定时,长a 与宽b成反比例 a=(S 是常数)
三角形 当三角形面积S 一定时,三角形的一边a 与该边上的高h 成反比例 a=(S 是常数)
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类型 关系 公式
物理应用型 做功型 当功W 一定时,力F 与物体在力F 的方向上移动的距离s 成反比例 F=(W是常数)
压强型 当压力F 一定时,压强p 与受力面积S 成反比例 p=(F 是常数)
电流型 在电路中,当电压U 一定时,电流I 与电阻R 成反比例 I=(U 是常数)
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特别提醒
应用反比例函数解决实际问题时,自变量的取值范围一般有两个方面的限制:一是解析式本身的限制,二是实际问题的具体要求.
知1-练
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某机床加工一批机器零件,如果每小时加工30 个,那么12 h可以完成.
(1)设每小时加工x个零件,所需时间为y h,写出y关于x的函数解析式;
(2)若要在一个工作日(8 h)内完成,则每小时至少要比原来多加工几个零件?
例1
解题秘方:紧扣工程问题中“工作总量、工作时间与工作效率”之间的关系列式,变形即可求出函数解析式.
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解:(1)由题意得xy=30×12=360,
所以y 关于x 的函数解析式为y= (x>0).
(2)当y=8 时,8= ,解得x=45.45-30=15(个).
对于函数y= ,当x>0 时,x 越大,y 越小.
所以若要在一个工作日(8 h)内完成,则每小时至少要比原来多加工15 个零件.
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1-1. 一项工程中,某工程队工人每天需要挖掘20 t土的深沟,整个工程完成恰好用了6 天.
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(1)在工程结束后,工人需要把所有的土进行回填,求在整个回填过程中,平均回填速度v(单位:t/ 天)与回填天数t之间的函数解析式.
解:根据题意可知,工程结束后,工程队共挖掘出20×6=120(t)土,∴v=.∴平均回填速度v(单位:t/天)与回填天数t之间的函数解析式为v=.
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(2)由于遇到紧急情况,要求整个回填工程不超过4 天完成,那么平均每天至少要回填多少吨土?
知1-练
解:∵v=,∴t=.
由题意知120v≤4,∴v≥30.
∴平均每天至少要回填30 t土.
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方方驾驶小汽车匀速地从A地行驶到B地,行驶里程为
480 km,设小汽车的行驶时间为t(单位:h),行驶速度为v(单位:km/ h),且全程速度限定为不超过120 km/ h.
例2
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(1)求v关于t的函数解析式.
思路导引:
解:由题意得vt=480,且v≤120,∴ v= ≤120,
解得t≥4.∴ v 关于t 的函数解析式为v= (t ≥ 4).
知1-练
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(2)方方上午8 点驾驶小汽车从A地出发.
①方方需在当天12点48分至14点(含12点48分和14点)间到达B地,求小汽车行驶速度v的取值范围.
思路导引:
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解:8 点至12 点48 分的时长为h,8 点至14 点的时长为6 h,∴ ≤ t ≤ 6.将t=6 代入v= ,得v=80;将t= 代入v= ,得v=100.∴小汽车行驶速度v 的取值范围为80 ≤ v ≤ 100.
知1-练
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②方方能否在当天11 点30 分前到达B地?请说明理由.
思路导引:
解:方方不能在当天11 点30 分前到达B地. 理由如下:
8点至11点30分的时长为h,将t= 代入v= ,得v= >120,超速. 故方方不能在当天11 点30 分前到达B 地.
知1-练
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2-1.某公司将特色农副产品运往邻市市场进行销售,设汽车的行驶时间为t h,平均速度为v km/h(汽车行驶速度不超过110 km/h).根据经验,v,t的部分对应值如表:
v/(km/h) 75 80 90
t/h 4.80 4.50 4.00
知1-练
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(1)根据表中的数据,求出平均速度v(km/h)关于行驶时间t(h)的反比例函数解析式(不用写自变量t的取值范围).
解:根据表格中的数据,可设v=.
∵当v=90时,t=4,∴k=90×4=360.∴v=.
知1-练
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(2)汽车上午6:00出发,能否在当天上午9:00之前到达邻市市场?请说明理由.
解:汽车不能在当天上午9:00之前到达邻市市场.
理由:∵9-6=3(h),∴当t=3时,v==120>110.
∴汽车不能在当天上午9:00之前到达邻市市场.
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某商场出售一批进价为2 元/张的贺卡,在市场销售中发现,此贺卡的日销售单价x(单位:元/张)与日销售量y(单位:张)之间有如下关系:
例3
日销售单价x/(元/ 张) 3 4 5 6
日销售量y/ 张 20 15 12 10
知1-练
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(1)确定y与x之间的函数解析式;
思路导引:
解:观察表中数据可知每组数据之积均为60,
∴ xy=60,即y= . ∴ y 与x 之间的函数解析式为y= .
知1-练
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(2)设销售此贺卡的日销售利润为w元,试求w与x之间的函数解析式.若物价局规定该贺卡售价每张最高不超过10元,请你求出当日销售单价定为每张多少元时,才能获得最大日销售利润.
思路导引:
知1-练
感悟新知
解:w=(x-2)y=(x-2)·=60- .
由题意知2 ≤ x ≤ 10,∴当x=10 时,w有最大值.
∴当日销售单价定为每张10 元时,才能获得最大日销售利润.
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3-1.[期末·佛山顺德区]某商场销售一批运动鞋,每双进价为120 元.当销售价格进行调整时,销售数量随销售价格产生变化,且二者满足反比例关系,部分数据如下表:
销售价格x/(元/ 双) 250 300
销售数量y/双 24 20
知1-练
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(1)求出符合表格数据的解析式.
解:∵x和y成反比例,250×24=6 000,300×20=6 000,∴xy=6 000.∴y关于x的函数解析式是y=.
知1-练
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(2)若商场计划每天的销售利润为2 400 元,则销售价格应定为每双多少元?
解:根据题意,得(x-120)·=2 400,解得x=200.
经检验,x=200是所列方程的解,且符合题意.
∴销售价格应定为每双200元.
知1-练
感悟新知
[期末·杭州上城区]如图27.3-1是某一蓄水池的排水速度v(m3/h)与排完水池中的水所用的时间t(h)之间的函数图象.
例4
解题秘方:由反比例函数图象上已知点的坐标求出比例系数,进而解决问题.
知1-练
感悟新知
(1)请你根据图象提供的信息求出此蓄水池的总蓄水量;
(2)写出此函数的解析式;
解:此蓄水池的总蓄水量为4 000×12 =48 000(m3).
解:此函数的解析式为v= .
知1-练
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(3)若要8 h排完水池中的水,则该蓄水池的排水速度应该是多少?
解:当t=8 时,v= =6 000.
因此,若要8 h 排完水池中的水,则该蓄水池的排水速度应该是6 000 m3/h.
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4-1. 小明要把一篇文章录入电脑,完成录入的时间y(min)与录入文字的速度x(字/min)之间的函数关系图象如图所示.
知1-练
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(1)求y 与x之间的反比例函数解析式;
解:设y与x之间的反比例函数解析式为y=.
∵图象过点(140,10),∴10=,解得k=1 400.
∴y与x之间的反比例函数解析式为y=.
知1-练
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(2)小明在8:20 开始录入,完成录入的时间为8:40,求小明每分钟录入的字数.
解:∵小明在8:20开始录入,完成录入的时间为8:40,∴共用20 min,∴当y=20时,20=,解得x=70.∴小明每分钟录入的字数是70.
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知2-讲
知识点
建立函数模型解决问题
2
目前为止我们学习了一次函数、二次函数和反比例函数,知道函数是刻画现实世界中变量关系和变化规律的数学模型. 面对不同的实际问题,我们需要根据数据和图象特征选择合适的函数模型,确定函数解析式,利用函数解决问题.
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特别解读
建立函数模型解决实际问题的一般步骤:
(1)画出散点图,观察点的分布情况,画一条曲线,使其尽可能靠近所有点;
(2)建立函数模型;
(3)检验模型;
(4)求解模型
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知2-练
[华师一附中自主招生]综合与实践:
生物生长规律的模型研究.
如图27.3-2,砗磲(chēqú)是地球上
最大的双壳类动物,某海洋研究院对南海的砗磲样本进行分析,得到某砗磲样本年龄x(单位:岁)与平均日生长速率y(单位:μm/ 天)的数据如下表:
例5
x/ 岁 0 5 10 15 20 25
y/(μm/ 天) 26.0 19.0 14.0 9.5 7.0 5.5
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【模型构建1】如图27.3-3,数学小组A在平面直角坐标系中描出以上表中的值为坐标的点,根据点的分布情况,猜想其函数图象是过(0,26.0)的抛物线,设解析式为y=ax2+bx+26.
(1)选取两个点(10,14.0),(20,7.0),求
抛物线的解析式,并直接写出该砗磲
样本平均日生长速率最小时的年龄.
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解题秘方:利用待定系数法求抛物线的解析式即可;
解:将(10,14.0),(20,7.0)代入y=ax2+bx+26,
得解得
∴ y= x2- x+26= (x-29)2+ .
故该砗磲样本平均日生长速率最小时的年龄为29 岁.
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【模型构建2】数学小组B观察表格中的数据,发现后四组数据中x与y的乘积分别为k1=140,k2=142.5,k3=140,k4=137.5,猜想当x≥10时,y与x符合反比例函数关系,设解析式为y=.
(2)为减少偏差,取k=,求反比例函数的解析式.
解题秘方:求出平均数,即可得出反比例函数的解析式;
知2-练
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解:由题意,得k==140,∴ y= .
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知2-练
【模型应用】研究发现,正常情况下砗磲的平均日生长速率总体随年龄增长持续降低.
(3)为求该砗磲样本35 岁时的平均日生长速率,请从上述模型中选择其一,说明选择的理由并计算.
解题秘方:根据函数的性质解答即可;
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解:由模型1 可知,当x ≥ 29 时,y 随x 的增大而增大,不符合砗磲的生长规律,由模型2 可知,当x ≥ 10 时,y 随x 的增大而减小,符合砗磲的生长规律,∴选择模型2.
当x=35 时,y= =4.
∴该砗磲样本35 岁时的平均日生长速率为4 μm/ 天.
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知2-练
(4)该砗磲样本35岁时受厄尔尼诺现象(海表温度异常增暖的气候现象)影响,其实际平均日生长速率为4.3 μm/天,请说明该现象对砗磲平均日生长速率的影响.
解题秘方:根据(3)的计算结果和4.3 作比较解答即可.
解:∵ 4<4.3,
∴可推测厄尔尼诺现象会增大砗磲的平均日生长速率.
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5-1. 综合与实践:如何测量一个空矿泉水瓶的质量?
素材1:如图①是一架自制天平,支点O固定不变,左侧托盘A固定在某处,右侧托盘B在横梁上滑动,在A中放置一个重物,在B中放置一定质量的砝码,移动托盘B可使天平左右平衡,
增加砝码的质量,多次试验,
知2-练
感悟新知
将砝码的质量x(g)与对应的OB长度y(cm)记录下来,并绘制成散点图(如图②).
知2-练
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素材2:由于一个空的矿泉水瓶太轻,无法称量,小组进行如下操作,保持素材1的装置不变,在托盘B中放置一个内盛34 g水的矿泉水瓶, 移动托盘B,使得天平左右平衡,测得OB=24 cm.
知2-练
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(1)任务1:请在图②中连线,猜想y关于x的函数类型,并求出函数解析式,且任选一对对应值验证.
解:如图所示.
知2-练
感悟新知
猜想y是x的反比例函数;
设y关于x的函数解析式为y=.
把(40,30)代入,得30=,解得k=1 200.
∴y关于x的函数解析式为y=.
把x=80代入y=,得=15,成立.
(选择的一对对应值不唯一)
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(2)任务2:求出一个空矿泉水瓶的质量.
解:当OB=24 cm,即y=24时, =24,
解得x=50.50-34=16(g).
∴一个空矿泉水瓶的质量为16 g.
实际问题与反比例函数
实际问题
构建
利用反比例函数解决实际问题的一般步骤
实际问题的答案
利用反比例函数的图象和性质求解
反比例函数模型
课堂小结
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