内容正文:
第21章 二次函数与反比例函数
21.5 第3课时 反比例函数的应用
课堂小结
例题讲解
随堂演练
知识回顾
获取新知
1.什么叫反比例函数?
一般地,形如 (k为常数,k≠0)的函数叫做反比例函数.
其中x是自变量,y是x的函数,k是比例系数.
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知识回顾
反比例函数 (k为常数,k≠0)的图象是双曲线
k>0
k<0
双曲线的两支分别在第一、三象限,在每个象限内,y随x的增大而减小。
双曲线的两支分别在第二、四象限,在每个象限内,y随x的增大而增大。
2.反比例函数的图象与性质
利用反比例函数模型解决实际问题的关键是认真阅读,理解题意,明确基本数量关系(即题中的自变量与因变量之间的关系),抽象出实际问题中的反比例函数模型,由此建立反比例函数,再利用反比例函数的图象与性质解决问题.
获取新知
知识点一 反比例函数的应用
例1 做拉面的过程中,渗透着反比例函数的知识.将一定体积的面团做成拉面,面条的总长度y(m)是面条粗细(横截面积)S(mm2)的反比例函数,其图象如图所示.
(1)写出y与S之间的函数表达式;
(2)当面条的横截面积为1.6 mm2时,面条的总长度是多少米?
(3)要使面条的横截面积不多于1.28 mm2,面条的总长度至少是多少米?
例题讲解
Administrator (A) - 教学时,要让学生注意单位长度所表示的数值。让学生相互交流,领会实际问题的数学意义,体会数与形的统一,发展几何直观。
S1的值 S2的值 S1与S2的关系 猜想与k的关系
P(2,2)
Q(4,1)
知识点二 反比例函数解析式
中k的几何意义
合作探究
1.在反比例函数 的图象上分别取点P(2,2),Q(4,1)向x轴、y轴作垂线,围成面积分别为S1,S2的矩形,填写表格:
4
4
S1=S2
S1=S2=k
1
2
3
4
5
-1
-3
-2
-4
-5
1
2
3
4
-1
-2
-3
-4
-5
5
x
y
O
Q
P
S1
S2
获取新知
2.若在反比例函数 中也用同样的方法分别取P(-1,4),Q(-2,2)两点,填写表格:
S1的值 S2的值 S1与S2的关系 猜想与k的关系
P(-1,4)
Q(-2,2)
4
4
S1=S2
S1=S2=-k
y
x
O
P
Q
S1
S2
由前面的探究过程,可以猜想:
若点P是函数 (k为常数,k≠0)图象上的任意一点,作PA垂直于x轴,PB垂直于y轴,矩形AOBP的面积与k的关系是S矩形 AOBP=|k|.
归纳总结
A
O
P
x
y
B
如图,A为反比例函数 图象上一点,过点A作AB⊥x轴于点B,连接OA,则△ABO 的面积为 .
方法规律:
过双曲线 上的任意一点向 x轴 或 y轴 作垂线,连接该点与原点,与坐标轴围成的三角形的面积等于 .
2
对应练习
例2 如图所示,直线与双曲线交于 A,B 两点,P 是AB 上的点,△ AOC 的面积 S1、△ BOD 的面积 S2、 △ POE 的面积 S3 的大小关系为 .
S1 = S2 < S3
解析:由反比例函数面积的不变性易知 S1 = S2. PE 与双曲线的一支交于点 F,连接 OF,易知,S△OFE = S1 = S2,而 S3>S△OFE,
所以 S1,S2,S3的大小关系为S1 = S2 < S3
F
S1
S2
S3
例题讲解
知识点三 反比例函数与一次函数综合
合作探究
获取新知
例3 已知正比例函数y=kx(k≠0)与反比例函数 的图象都经过点A(m,2).
(1)求k,m 的值;.
解:(1) 将点A 的坐标(m,2) 代人反比例函数得
解方程,得m=3.
将点A的坐标(3,2)代人正比例函数得 2=3k.
解方程,得
获取新知
(2)在图中画出正比例函数y=kx 和反比例函数 y = 的图象,并根据图象,写出正比例函数值大于反比例函数值时x 的取值范围.
解: (2)如图:
由图象可知,这两个函数有两个交点,交点坐标分别是(3,2)和(-3,-2).
所以当正比例函数值大于反比例函数值时,x 的取值范围为x>3或 -3<x<0.
1.甲、乙两地相距60 km,汽车由甲地行驶到乙地所用时间y(单位:h)与行驶速度x(单位:km/h)之间的函数图象大致是 ( )
A B C D
B
随堂演练
2. 某市举行中学生党史知
识竞赛,如图,用四个点分别描述甲、乙、
丙、丁四所学校竞赛成绩的优秀率
(该校优秀人数与该校参加竞赛人数的比
C
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
值)与该校参加竞赛人数 的情况,其中描述乙、丁两所学
校情况的点恰好在同一个反比例函数的图象上,则这四所学
校在这次党史知识竞赛中成绩优秀人数最多的是( )
15
3.根据某商场对一款运动鞋五天中的售价与销量关系的调查显示,售价是销量的反比例函数(统计数据见下表).已知该运动鞋的进价为180元/双,要使该款运动鞋每天的销售利润达到2 400元,则其售价应定为 元.
300
售价x/(元/双) 200 240 250 400
销售量y/双 30 25 24 15
4.1888年,某科学家证实了电磁波的存在,这成了后来大部分无线科技的基础.电磁波波长λ(单位:m)、频率f(单位:Hz) 满足函数关系λf=3×108,下列说法中正确的是 ( )
A.电磁波波长是频率的正比例函数
B.电磁波波长20 000 m时,对应的频率为 1 500 Hz
C.电磁波波长小于30 000 m时,频率小于 10 000 Hz
D.电磁波波长大于50 000 m时,频率小于 6 000 Hz
D
5. [2025长春] 在功 一定的条件下,功率
与做功时间成反比例,与 之
间的函数关系如图所示.当时, 的
值可以为( )
C
A. 24 B. 27 C. 45 D. 50
18
【点拨】由题意设关于 的函数表达式为
,代入点的坐标,得 ,
解得,关于 的函数表达式为
,当时,;当 时,
, 在第一象限内,随着 的
增大而减小. 的值可以为45.
19
6.某校举行田径运动会,学校准备了某种气球,这些气球内充满了一定质量的气体,当温度不变时,气球内气体的气压p(单位:kPa)是气体体积V(单位:m3)的反比例函数,其图象如图所示,则这个函数的表达式为p= ;当V≤1 m3时,p的取值范围为 .
p =
p≥60 kPa
7. 调查显示,某商场一款运动鞋的销售量(双)是售价
(元/双)的反比例函数,调查获得的部分数据如下表.
售价 (元/双) 200 240 250 400
销售量 双 30 25 24 15
已知该款运动鞋的进价为180元/双,要使该款运动鞋每天的销
售利润达到2 400元,则其售价应定为_____元/双.
300
21
8.随着私家车的增加,城市的交通也越来越拥挤,某段高架桥上车辆的行驶速度y(单位:km/h)与高架桥上每百米拥有车的数量x(单位:辆)的关系如图所示,当x≥10时,y与x 成反比例函数关系,当车辆速度低于20 km/h,交通就会拥堵,为避免出现交通拥堵,高架桥上每百米拥有车的数量x应该满足的范围是 .
0<x≤40
9.某饮水机开始加热时,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(单位:℃)与通电时间x(单位: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(单位:℃)与通电时间x(单位:min)之间的关系如图所示.
(1)在水温下降的过程中,求水温y(单位:℃)关于通电时间x(单位:min)的函数表达式;
(2)若水温从20 ℃开始加热至100 ℃,然后下降至20 ℃,在这一过程中,水温不低于40 ℃ 的时间有多长?
解:(1)水温下降过程中,y与x的函数表达式是y=.
(2)∵开机加热时每分钟上升20 ℃,
∴水温从20 ℃加热到40 ℃,所需时间为=1(min),
在降温过程中,水温为40 ℃时,40=,
解得x=10,
∴一个加热周期内水温不低于40 ℃的时间为10-1=9(min).
10.小华在公园的游客中心售卖大运会陶瓷文创纪念品,她以50元/件的价格购进了一款陶瓷纪念品,在销售过程中发现:每天的销售量y(单位:件)与销售价格x(单位:元/件)的关系如图所示(50≤x≤120),其中AB为反比例函数图象的一部分,BC为一次函数图象的一部分.设销售这款纪念品的日利润为w(单位:元).
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)求w与x之间的函数关系式,并求出当日利润为600元时,每件纪念品的售价为多少元?
解:(1)y与x之间的函数关系式为y=
(2)当50≤x≤80时,
w=(x-50)y=(x-50)·=1 600-,
由1 600-=600,解得x=80,
经检验,x=80是原方程的解;
当80≤x≤120时,
w=(x-50)y=(x-50)
=- x2+85x-3 000,
由- x2+85x-3 000=600,
解得x1=80,x2=90.
综上所述,w与x之间的函数关系式为
w=
当日利润为600元时,每件纪念品的售价为80元或90元.
11. 【背景】在一次物理实验中,
小冉同学用一固定电压为 的蓄电池,通
过调节滑动变阻器来改变电流大小,完成控
制灯泡(灯丝的阻值 )亮度的实验(如图),已知
串联电路中,电流与电阻, 之间的关系
31
为 ,通过实验得出如下数据:
… 1 3 4 6 …
… 4 3 2.4 2 …
(1)___, ____.
2
1.5
32
(2)【探究】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.
33
①在平面直角坐标系中(如图)画出函数 的
图象;
34
【解】函数 的
图象如图.
35
②随着自变量的不断增大,函数值 的变化
趋势是__________.
不断减小
(3)【拓展】结合(2)中函数图象分析,当 时,
的解集为_____________.
或
【点拨】画出直线 如图所示.由函数图象知,当
时,的解集为或 .
36
反比例函数的实际应用
实际问题与反比例函数
解题过程:
分析实际情境→建立函数模型→明确数学问题
反比例函数图象中比例系数k的几何意义
课堂小结
反比例函数与一次函数综合应用
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解:(1)由题意可设y与S之间的函数表达式为y=eq \f(k,S).
∵点P(4,32)在图象上,∴32=eq \f(k,4),∴k=128.
∴y与S之间的函数表达式为y=eq \f(128,S)(S>0).
(2)把S=1.6代入y=eq \f(128,S)中,得y=eq \f(128,1.6)=80.
∴当面条的横截面积为1.6 mm2时,面条的总长度是80 m.
(3)把S=1.28代入y=eq \f(128,S)中,得y=100.
由图象可知,要使面条的横截面积不多于1.28 mm2,面条的总长度至少是100 m.
$