内容正文:
第2课时 用反比例函数解决生活实际问题
1.3
第一章 反比例函数
探究与应用
(教材典题)小丽要把一篇24000字的社会调查报告录入电脑.
(1)完成录入的时间t(min)与录入文字的平均速度n(字/min)有怎样的函数关系?
活动 用反比例函数解决生活实际问题
例 1
解:由n·t=24 000,得t=.完成录入的时间t是录入文字的平均速度n的反比例函数.
(2)小丽平均每分钟至少应录入多少个字,才能保证在3 h内完成录入任务?
解:把t=120代入n·t=24 000,得n==.根据反比例函数的性质,t随n的增大而减小,因此小丽平均每分钟录入的字数不小于时,才能在3 h内完成录入任务,由≈133.3知,小丽平均每分钟至少应录入134个字.
变式 小王驾驶汽车从甲地走高速公路前往乙地办事,以80千米/时的平均速度用6小时到达目的地,之后他按原路返回甲地.
(1)求行驶时间t(时)关于汽车的平均速度v(千米/时)的函数表达式;
解:由题意得t==,
故行驶时间t(时)关于汽车的平均速度v(千米/时)的函数表达式为t=.
(2)根据规定:在高速公路上行驶时,最高车速不得超过120千米/时,最低车速不得低于60千米/时.求小王返程行驶时间t的取值范围.
解:对于函数t=,k=480>0,t随v的减小而增大,
当v=120时,t=4,
当v=60时,t=8,所以4≤t≤8.
故小王返程行驶时间t的取值范围为4≤t≤8.
记 关键
应用反比例函数解决问题,首先要分析问题情境,建立函数模型.建立函数模型就是寻找一个能代表题中含义的相等关系,它与列方程解应用题是一脉相承的.
(教材典题)某箱包厂计划生产一批双肩包,已知双肩包的成本y(元/个)由材料成本和加工成本两部分组成.其中材料成本保持不变,加工成本与加工数量x(个)成反比例函数关系.经测算,生产1000个双肩包,成本是40元/个;生产2000个双肩包,成本是35元/个.
例 2
(1)求y(元/个)关于x(个)的函数表达式;
解:设每个双肩包的材料成本为a元,则y关于x的函数表达式为y=a+.
根据题意,得解得
所求函数表达式为y=30+.
(2)若要把成本控制在32元/个,应生产多少个双肩包?
解:把y=32代入y=30+,
得32=30+.
解得x=5000.
经检验,x=5000是原方程的解.
所以应生产5000个双肩包.
变式 某小超市计划购进甲、乙两种商品,其中甲商品每件的进价为20元,乙商品每件的进价由基础价与浮动价两部分组成,其中基础价固定不变,浮动价与购进乙商品件数成反比例函数关系,现购进乙商品x件,乙商品每件的进价为y元.在购进过程中,可以获得如下信息:
x/件 10 50
y/元 70 38
(1)求y关于x的函数表达式;
解:设基础价为m元,则y关于x的函数表达式为y=m+(m,k为常数,且m≠0,k≠0),
由题意得
解得
∴y关于x的函数表达式为y=30+.
x/件 10 50
y/元 70 38
(2)若乙商品每件的进价是甲商品的2倍,求x的值.
解:根据题意,得30+=40,
解得x=40,
经检验,x=40是原方程的根且满足题意,
∴x的值是40.
x/件 10 50
y/元 70 38
记 关键
常见的反比例函数关系有:
(1)面积一定时,矩形的长与宽成反比例;
(2)面积一定时,三角形的一边长与这条边上的高成反比例;
(3)体积一定时,柱(锥)体的底面积与高成反比例;
(4)工作总量一定时,工作效率与工作时间成反比例;
(5)总价一定时,单价与商品的数量成反比例.
课堂总结与反思
|总结|
课堂练习
知识点 构建反比例函数模型解决问题
1.一辆汽车从A地开往B地,两地的距离为300千米,汽车的速
度与行驶时间之间的函数关系式为 ,那么
自变量 的取值范围是( )
A
A. B. C. D.
15
2.小宇的家与学校相距3千米,他每天骑自行车上学,从家到学校
所需时间(分)与骑车速度 (千米/分)成反比例关系.一天早
上,由于起床晚了,为了不迟到,需要不超过15分钟赶到学校,
那么他骑车的速度至少是____千米/分.
0.2
16
3.[2025南师大附中江宁分校一模] 研究发现:老花镜的镜片度
数(度)与镜片焦距 是反比例函数关系,则下表中所缺
数据为_____.
镜片度数 度 … 10 25 50 …
镜片焦距 … 1000 __ 200 …
400
17
4.区政府计划建设一项水利工程,工程需要运送的土石方总量
为 ,某运输公司承担了运送土石方的任务.
(1)运输公司平均每天的运送速度( 天)与完成运送任
务所需时间 (天)之间具有怎样的函数关系?
解:,,即运输公司平均每天的运送速度
(天)与完成运送任务所需时间 (天)之间的函数关系为
反比例函数关系,函数关系式为 .
18
(2)这个运输公司共有100辆卡车,每天可运送土石方 ,
公司完成全部运输任务需要多长时间?
解:当时, (天),
答:公司完成全部运输任务需要100天.
19
5.在环境科学领域的一定条件下,某污染区域的净化时间 与
净化设备的功率 存在着某种函数关系,部分对应值如下
表所示:
净化设备的功率 … 90 60 45 36 …
净化时间 … 2 3 4 5 …
(1)请根据表中给出的数据,求与 之间的函数表达式;
解:由表格中的数据可知,, .
20
(2)若要求净化时间不超过 ,则净化设备的功率至少需要
多少千瓦?
解:当时, .
由题意可知随 的增大而减小,
当时, .
答:若要求净化时间不超过 ,则净化设备的功率至少需要
.
21
6.(教材例3变式) 某工厂生产的一种机器零件,其每个零件
的生产成本(元)与生产数量 (个)之间近似满足反比例函
数关系.
(1)已知生产100个零件时,每个零件的生产成本为50元,求
关于 的函数表达式;
22
解:设关于的函数表达式为 .
当时,, ,
关于的函数表达式为 .
23
(2)若要将每个零件的生产成本控制在30元以内(不包含30
元),那么至少需要生产多少个零件?
解:将代入,得 ,
解得 ,
, .
又 为零件的生产数量,应为正整数,
至少为167,故至少需要生产167个零件.
24
能力提升综合练
图1-3-8
7.某医药研究所开发一种新药,成年人按规定的
剂量服用,服药后每毫升血液中的含药量
(毫克)与时间 (时)之间的函数关系如图1-3
-8所示,当每毫升血液中的含药量不少于0.5毫
克时治疗有效,则服药一次治疗疾病的有效时
间为______小时.
7.875
25
8.(教材例3变式) 某企业生产一种必需商品,经过长期市场
调查后发现:商品的月总产量稳定在600件.商品的月销量 (件)
由基本销售量与浮动销售量两部分组成,其中基本销售量保持
不变,浮动销售量与售价(元/件) 成反比例,且可
以得到如下信息:
售价 (元/件) 5 8
商品的月销售量 件 580 400
26
(1)求关于 的函数表达式;
解:设 .
由表格可知:当时,,当时, ,
解得
即关于的函数表达式是 .
27
(2)若生产出的商品正好销售完,求售价 (元/件);
解:令,则,解得 .
售价为4.8元/件.
28
(3)当售价 (元/件)为多少时,月销售额最大,最大是多少?
解:设月销售额为 元.
由题意可得, ,
随 的增大而增大.
,
当时,取得最大值,此时 .
答:当售价 为10元/件时,月销售额最大,最大是3400元.
29
素养发展创新练
图1-3-9
9. 模型观念 [2025扬州期末] 小明
家饮水机中原有水的温度为 ,通电开机
后,饮水机自动开始加热,此过程中水温
与开机时间 (分)满足一次函数关系,
当加热到 时自动停止加热,随后水温开
始下降,此过程中水温与开机时间 (分)
30
成反比例关系,当水温降至 时,饮水机又自动开始加
热……重复上述程序(如图1-3-9所示),根据图中提供的信息,
解答下列问题:#1
(1)当时,求水温关于开机时间 (分)的函
数表达式;
解:由图象可知,当时,与 是一次函数关系.
设,将, 代入,得
解得
当时,水温关于开机时间 (分)的函数表达
式为 .
32
(2)求图中 的值;
解:在第一次水温下降过程中,设水温关于开机时间
(分)的函数表达式为 .
将代入,得,解得 .
反比例函数的表达式为 .
令,则,解得 .
33
(3)有一天,小明在上午(水温 )开机通电后去上
学,中午放学回到家时间刚好是 ,请问此时饮水机内水
的温度为多少摄氏度?并求出在 这段时间内,
水温共有几次达到 .
34
解:由(2)知 ,结合图象,可知每40分钟图象重复出现
一次,
经历时间为245分钟,
, ,
当时, .
此时饮水机内水的温度为;在 这段时间
内,水温共有6次达到 .
35
$第1课时 用反比例函数解决跨学科问题
1.3
第一章 反比例函数
探究与应用
根据杠杆原理的知识,可以用较小的力撬起很重的物体.某人用一根撬棒移除重1200 N的重物,如图1-3-1,杠杆的阻力臂为0.5 m,当动力臂l分别为2 m,1.6 m,1 m时,此人分别要使出多大的力才能撬起重物且使杠杆保持平衡?
活动 用反比例函数模型解决跨学科问题
情境问题
图1-3-1
解:在这个问题中,阻力为1200 N,阻力臂为0.5 m.根据杠杆原理,当杠杆平衡时,动力F(N)×动力臂l(m)=阻力×阻力臂,即F·l=1200 ×0.5.所以F=.
对每一个l(l>0)的值,F都有唯一确定的值与它对应,F是l的反比例函数.
把函数表达式中l的值分别用2,1.6,1代入,就可以得到此人要使出的力分别为300 N,375 N,600 N.
理解应用
(教材典题)在压力不变的情况下,某物体所受到的压强p(Pa)与受力面积S(m2)成反比例函数关系,其图象如图1-3-2所示.
(1)求p(Pa)关于S(m2)的函数表达式;
解:设函数表达式为p=.
由图象可知,当S=0.1 m2时,p=1000 Pa,
所以1000=.解得k=100.
所求函数表达式为p=.
图1-3-2
例
(2)要使该物体所受到的压强p不超过250 Pa,它的受力面积最小为多少?
解:根据题意,把p=250 Pa代人p=,
得S=100÷250=0.4(m2).
根据反比例函数的性质,p随S的增大而减小,所以要使该物体所受到的压强不超过250 Pa,其受力面积最小为0.4 m2.
图1-3-2
变式 小明新买了一盏亮度可调节的台灯,他发现调节的原理是:当电压U一定时,通过调节电阻控制电流的变化,从而改变灯光的明暗.台灯的电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)满足反比例函数关系,其图象如图1-3-3所示.
图1-3-3
(1)I关于R的函数表达式为 ;当R=2000 Ω时,
I= A.
I=
0.11
图1-3-3
(2)若该台灯工作的最小电流为0.04 A,最大电流为0.25 A,求该台灯的电阻R的取值范围.
解:当I=0.04时,R==5500,
当I=0.25时,R==880,
∴该台灯的电阻R的取值范围为880 Ω≤R≤5500 Ω.
图1-3-3
课堂总结与反思
|总结|
课堂练习
知识点 用反比例函数解决跨学科问题
1.在某一电路中,保持电压不变,电流与电阻 成反比
例函数关系,当电阻时,电流,则与 之间的
函数表达式为( )
C
A. B. C. D.
10
图1-3-1
2.[2025盐城大丰区月考] 在一个可以改变容
积的密闭容器内,装有一定质量 的某种气
体,当改变容积时,气体的密度 也随之
改变.与在一定范围内满足 ,它的图
象如图1-3-1所示,则该气体的质量 为
( )
D
A. B. C. D.
11
图1-3-2
3.(教材练习T1变式) “杠杆原理”在实
际生产和生活中有着广泛的运用,即:阻
力×阻力臂=动力×动力臂,其中阻力
与阻力臂 之间的函数关系图象
如图1-3-2.在同一杠杆中若想使动力 不
超过,则动力臂 至少需要( )
B
A. B. C. D.
12
图1-3-3
4.[2025南京秦淮区一模] 在压力不变的情
况下,某物体承受的压强(单位: )
与它的受力面积(单位: )是反比例
函数关系,其函数图象如图1-3-3所示.当
时,____ .
50
13
5.[2025徐州铜山区一模] 已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电
池时,电流(单位:A)与电阻(单位: )是反比例函数关
系.部分数据如下表,则 ____.
… 4 6 8 …
… 9 6 …
4.5
14
6.公元前3世纪,古希腊科学家阿基米德发现了著名的“杠杆原
理”.杠杆平衡时,阻力阻力臂=动力 动力臂.几位同学玩撬石
头游戏,已知阻力(石头重量)和阻力臂分别为和 ,设
动力臂为,动力为 .
(1)求动力关于动力臂 的函数表达式;
解:由题意知 ,
动力关于动力臂的函数表达式为 .
15
(2)若小明只有 的力量,他该选择动力臂为多少的撬棍
才能撬动这块大石头?
解:当时,,则 ,
他该选择动力臂为 的撬棍才能撬动这块大石头.
16
(3)现有动力臂为的撬棍,若想撬动石头,求动力 所要
满足的条件.
解:当时, ,
若想撬动石头,动力需满足 .
17
图1-3-4
7.某燃气公司计划在地下修建一个容积
为为定值,单位: 的圆柱形天
然气储存室,储存室的底面积
(单位:)与其深度(单位: )
是反比例函数关系,它的图象如图1-3-4
所示.
18
(1)写出这一函数的表达式;
解:设 .
把代入,得 ,
, .
19
(2)受地形条件限制,储存室的深度 需要满足
,求储存室的底面积 的取值范围.
解:当时, ,
当时, .
随 的增大而减小,
当时, .
20
能力提升综合练
图1-3-5
8.二氧化氯固体溶于水可制得二氧化氯消毒液.
有甲、乙、丙、丁四瓶二氧化氯消毒液,如图
1-3-5,在平面直角坐标系中, 轴表示消毒液
的质量, 轴表示二氧化氯的浓度(瓶中二氧
化氯固体的质量与消毒液的质量的比值),其
B
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
中描述甲、丁两瓶情况的点恰好在同一个反比例函数的图象上,
则这四瓶消毒液中含二氧化氯固体质量最多的是( )
21
图1-3-6
9.图1-3-6①是某电路图,滑动变阻
器为,电源电压为 ,电功率为
,关于 的函数图象如
图②所示.嘉嘉通过两次调节电阻,
发现当从增加到 时,
25
电功率减少了,则当 时,的值为____ .
22
图1-3-7
10.电灭蚊器的电阻随温度 变化的
大致图象如图1-3-7所示,通电后温度由室温
上升到 时,电阻与温度成反比例函
数关系,且在温度达到 时,电阻下降到
最小值,随后电阻随温度升高而增加,电阻与温度
之间的函数关系式为 .
23
(1)当时,求与 之间的关系式;
解:当时,设 .
函数的图象过点 ,
,
当时,与之间的关系式为 .
24
(2)电灭蚊器在使用过程中,温度 在什么范围内时,电
阻不超过 ?
解:在 中,
令,得 .
在中,令,得 .
温度在时,电阻不超过 .
25
$