内容正文:
第十九章 函 数
19.4 函数的初步应用
初中数学冀教版(2024)八年级下册
学 习 目 标
1
2
3
能从实际情境中识别变量与常量,建立函数关系,会用表格、图像、解析式表示函数,并能根据函数表达式解决实际计算问题
通过分析问题,经历 “发现变量关系 — 建立函数模型 — 利用模型求解” 的过程,提升数形结合能力和数学建模意识
体会函数在描述现实世界数量关系中的作用,感受数学与生活的紧密联系,增强用数学知识解决实际问题的信心
课堂引入
1.函数的三种表示方法:数值表法、图象法、表达式法.
2.函数三种表示方法的区别.
图象法 数值表法 表达式法
定义 用图象来表示两个变量间的函数关系的方法 通过列出自变量的值与对应函数值的表格来表示函数关系的方法 用数学式子表示函数关系的方法
优点 直观地反映了函数随自变量的变化而变化的规律 具体反映了函数与自变量的数值对应关系 准确地反映了函数与自变量的数量关系
课堂引入
3.画函数图象的一般步骤:
第一步:列表——表中给出一些自变量的值及其对应的函数值;
第二步:描点——在平面直角坐标系中,以自变量的值为横坐标,相应的函数值为纵坐标,描出表格中数值对应的各点;
第三步:连线——按照横坐标由小到大的顺序,把所描出的各点用平滑曲线连接起来.
获取新知
常用的温度计量标准有两种,一种是摄氏温度(℃),另一种是华氏温度(℉).
想一想:华氏温度与摄氏温度是否具有函数关系呢?
从温度计来看是一个对应一个,那么你能确定它们之间的表达式吗?
知识点
表格法的初步运用
1
一起探究
已知摄氏温度值和华氏温度值有下表所示的对应关系:
摄氏温度/ºC 0 10 20 30 40 50
华氏温度/ºF 32 50 68 86 104 122
(1)当摄氏温度为30ºC时,华氏温度为多少?
86
摄氏温度/ºC 0 10 20 30 40 50
华氏温度/ºF 32 50 68 86 104 122
(2)当摄氏温度为36ºC时,由数值表能直接看出华氏温度吗?试写出这两种温度计量之间关系的函数表达式,并求摄氏温度为36ºC时的华氏温度;
观察表格中数据,你发现了什么规律吗?
解:不能由表格直接得出摄氏温度为36时对应的华氏温度.
若设摄氏温度为 t ºC,华氏温度为 f ºF,则 f =1.8t+32.
当 t=36时, f=1.8×36+32=96.8.
从这个问题中体会到数值表的局限性和建立函数表达式的必要性,所以说函数的三种表示方法可以相互补充.
例1 (课本P52一起探究)已知摄氏温度值和华氏温度值有如表所示的对应关系:
(1)当摄氏温度为30 ℃时,华氏温度为多少?
解 86 ℉.
摄氏温度/℃ 0 10 20 30 40 50
华氏温度/℉ 32 50 68 86 104 122
例1 (课本P52一起探究)已知摄氏温度值和华氏温度值有如表所示的对应关系:
(2)当摄氏温度为36 ℃时,由数值表能直接求出华氏温度吗?试写出这两种温度计量之间关系的函数表达式,并求摄氏温度为36 ℃时的华氏温度;
解 不能.若设摄氏温度为t ℃,华氏温度为f ℉,则f =1.8t+32.摄氏温度为36 ℃时,华氏温度为96.8 ℉.
摄氏温度/℃ 0 10 20 30 40 50
华氏温度/℉ 32 50 68 86 104 122
例1 (课本P52一起探究)已知摄氏温度值和华氏温度值有如表所示的对应关系:
(3)当华氏温度为140 ℉时,摄氏温度为多少?
解 当华氏温度为140 ℉时,摄氏温度为60 ℃.
摄氏温度/℃ 0 10 20 30 40 50
华氏温度/℉ 32 50 68 86 104 122
新知探究
问题探究一:温度的转换
常用的温度计量标准有两种,一种是摄氏温度,另一种是华氏温度.平时我们表示气温,用的就是摄氏温度.
已知摄氏温度值和华氏温度值有下表所示的对应关系:
(1)当摄氏温度为时,华氏温度为多少?
(2)当摄氏温度为时,由数值表能直接求出华氏温度吗?试写出这两种温度计量之间关系的函数表达式,并求摄氏温度为时的华氏温度.
(3)当华氏温度为140时,摄氏温度为多少?
解:(1)当摄氏温度为时,华氏温度为
(2)当摄氏温度为时,由数值表不能直接求出华氏温度
设摄氏温度为x,华氏温度为y,可得两种温度计量之间的关系函数表达式为:
.
(3)当华氏温度为140时,把代入到中,求得.
即华氏温度为时,摄氏温度为
新知探究
问题探究二:奥运五环的奥秘
大家都熟悉奥运会的标志图案--五环图.在上面三个环中填入三个连续的偶数,在下面的两个环中填人两个连续的奇数,使得这三个连续偶数的和等于这两个连续奇数的和(如图中已经填好的2,4,6和5,7).
(1)请按照要求再填写两组数.并谈谈你的想法
(2)如果用,,表示三个连续的偶数,用和表示两个连续的奇数,请写出与之间的函数表达式,并谈谈如何用这个函数表达式写出多组符合要求的数组,
(1)例:上面填6,8,10,下面填11,13
上面填10,12,14,下面填17,19
想法:三个连续偶数的和必然是偶数,并且这个偶数一定能写成两个连续奇数的和,
这样就可以找到对应的数
(2)根据题意可得
整理得:
只要取为偶数,代入这个函数表达式中,就能得到多组符合要求的数组.
归纳总结
1. 当用函数表达式表示函数关系式时,在自变量的取值范围内任取一个值,即可确定相应的函数值,同样也可由函数值确定相应的自变量的值,方便为我们解决实际问题.
因此有时解决函数问题时,要先确定函数表达式.
全品初中
跟踪训练1 水龙头关闭不严会造成滴水.表格记录了30 min内7个时间点的漏水量,其中t表示时间,y表示漏水量.
解决下列问题:
(1)结合表中数据写出滴水量y关于时间t的函数表达式为 (不要求写自变量的取值范围);
解 观察表格可得,漏水量是时间的3倍,
故函数表达式为y=3t.
时间t/min 0 5 10 15 20 25 30
漏水量y/mL 0 15 30 45 60 75 90
跟踪训练1 水龙头关闭不严会造成滴水.表格记录了30 min内7个时间点的漏水量,其中t表示时间,y表示漏水量.
解决下列问题:
(2)在这种漏水状态下,若不及时关闭水龙头,估算一天的漏水量约为多少mL?
解 一天的漏水量约为y=3×(24×60)=4 320(mL).
时间t/min 0 5 10 15 20 25 30
漏水量y/mL 0 15 30 45 60 75 90
新知探究
用函数解决实际问题
很多实际问题和数学问题都表现为两个变量之间的函数关系,即函数关系广泛存在,我们可以根据两个变量之间的内在联系,列出或求出函数的表达式,根据表达式帮助我们分析和判断问题情境中的有关过程和结果,确定变量在一定条件下的特殊值或特定的范围,了解变量的变化趋势.
若 y 与 x 之间的函数表达式确定,
已知自变量 x 的值,则可通过求代数式的值,求出函数 y 的值 ;
若已知函数y的值,则可通过解方程,求出自变量 x 的值 .
新知探究
用函数解决实际问题的一般步骤
(1)审清题意,找出题目中的常量、变量,并理清常量与变量之间的关系;
(2)根据常量与变量之间的关系(例如,基本数量关系、公式等)确定函数表达式,同时确定自变量的取值范围;
(3)运用函数的表达式(或图像)解决问题.
大家谈谈
(1)请按照要求再填两组数,并谈谈你的想法.
6+8+10=11+13; 10+12+14=17+19; 14+16+18=23+25; 18+20+22=29+31; ……
满足要求的数组有很多
大家谈谈
(2)如果用2x-2,2x,2x+2表示三个连续的偶数,用2y-1,2y+1表示两个连续的奇数,请写出与之间的函数表达式,并谈谈如何用这个函数表达式写出多组符合要求的数组.
依题意,得 6x=4y
即
你能确定自变量的取值范围吗?
∵x,y都是整数
只有当x取偶数时,y才能为整数
∴x取偶数
(x为偶数)
例2 (课本P53做一做第1题)一支20 cm长的蜡烛,点燃后,每小时燃烧5 cm.下面哪幅图能大致刻画出这支蜡烛点燃后剩下的长度h(cm)与点燃时间t(h)之间的函数关系?请说明理由.
解 图(3).理由:由题意得,这支蜡烛点燃后剩下的长度h(cm)与点燃时间t(h)之间的函数关系式为h=20-5t,故图(3)符合要求.
跟踪训练2 (1)(课本P54习题A组第2题改编)根据生物学研究结果,青春期男女生身高增长速度呈现如图规律,由图可以判断:
①男生在13岁时身高增长速度最快;
②女生在10岁以后身高增长速度放慢;
③女生身高增长的速度总比男生慢;
④11岁时男女生身高增长速度基本相同.
以上说法错误的是 .(填序号)
③
解析 ①男生在13岁时身高增长速度最快,故正确;
②女生在10岁以后身高增长速度放慢,故正确;
③女生身高增长的速度在11岁前比男生快,故错误;
④11岁时男女生身高增长速度基本相同,故正确.
(2)(课本P53做一做第2题)一等腰三角形的周长为12 cm,设其底边长为y cm,腰长为x cm.
①写出y与x之间的函数关系式,并指出自变量x的取值范围;
②画出这个函数的图象.
解 ①∵2x+y=12,
∴y=12-2x,
由题意得12-2x>0,2x>12-2x,
∴3<x<6,
∴函数关系式为y=12-2x(3<x<6).
②取值、描点并连线,函数图象如图所示.
即学即练
方法技巧
利用路程=速度×时间的基本公式,是解决行程类函数问题的通用思路.
结合实际意义判断时间、长度等非负量的自变量通常取t≥0
1.某人以4km/h的速度步行锻炼身体,请写出他的步行路程s(km)和步行时间t(h)之间的函数关系式,指出自变量的取值范围,并画出函数图象.
解:根据题意可得,,
步行时间一定为正,所以的取值范围为:
列表
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方法技巧
理解横纵坐标分别表示的的实际意义.
分析已知(看已知的是自变量还是因变量),在图象上找到对应的点,由点
的横坐标或者纵坐标的值读出要求的值
将“数”转化为“形”, 由“形”定“数”
2.某批发部对经销的一种电子元件调查后发现,一天的盈利y(元)与这天的销售量x(个)之间的函数关系的图象如图所示.请观察图象并解答下列问题.
(1)一天售出这种电子元件多少个时盈利最多,最多盈利是多少元?
(2)这种电子元件一天卖出多少个时不赔不赚?
解:(1)从图像中可以看出,当销售量个时,盈利达到最大值,为400元.
(2)不赔不赚即盈利元。从图像中可知,当时,对应的销售量个.
归纳总结
2. 在实际问题中确定自变量的取值范围,主要考虑两个因素:
⑴自变量自身表示的意义.如时间、耗油量、速度等不能为负数;
⑵问题中的限制条件.
此时多用不等式或不等式组来确定自变量的取值范围.
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课堂小结
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