内容正文:
第二十七章 反比例函数
27.3 实际问题与反比例函数(第1课时)
学习目标
1.运用反比例函数的知识解决实际问题.
2.经历“实际问题--建立模型--拓展应用”的过程,发展学生分析、解决问题的能力.
3.经历运用反比例函数解决实际问题的过程,进一步体会数学建模思想,培养学生数学应用意识.
学习重难点
难点
重点
运用反比例函数解决实际问题.
抽象得出实际问题中变量间的反比例函数关系.
回顾复习
第1节问题1回顾
(1)平均速度 v与全程运行时间 t具有反比例函数关系 .
(2)该函数的系数1 318>0,v随着t的增大而减小,即路程一定时,用时越长,则行驶速度越小.
(3)已知全程运行时间 t,可以由函数解析式求出平均速度 v,反之亦可.
通过前面的学习我们可以从函数的角度得到一下结论:
问题1 京沪线铁路全程为 1 318 km,某次列车的平均速度 v(单位:km/h)随此次列车的全程运行时间 t(单位:h)的变化而变化.
典型例题
例1(工程问题)
港口的起重机每小时可往一艘轮船上装载700 t货物,一艘轮船的货物装载完毕恰好用了9 h.
(1)此轮船到达另一港口后开始卸货,起重机
平均卸载速度v(单位:t/h)与卸载完所有货物的
总时间水(单位:h)之间有怎样的函数关系?
(2)由于遇到紧急情况,要求轮船上的货物不超过6 h卸载完毕,那么起重机平均每小时至少要卸载多少货物?
6
解:(1)轮船上的货物总量为700×9=6300(t),所以v关于的 t函数解析式为
港口的起重机每小时可往一艘轮船上装载700 t货物,一艘轮船的货物装载完毕恰好用了9 h.
(1)此轮船到达另一港口后开始卸货,起重机平均卸载速度v(单位:t/h)与卸载完所有货物的总时间水(单位:h)之间有怎样的函数关系?
.
(2)把 t = 6 代入 ,得
从结果可以看出,如果全部货物恰好用 6 h卸载完,那么平均每小时卸载 1050 t.对于函数 ,当 t>0 时,t 越小,v 越大.这样若货物不超过6 h卸载完,则平均每小时至少要卸载 1050 t.
(2)由于遇到紧急情况,要求轮船上的货物不超过6 h卸载完毕,那么起重机平均每小时至少要卸载多少货物?
.
归纳总结
(1)轮船上的货物总量k,平均卸货速度v与卸载时间t三个量之间的关系:k=vt.
(2)已知v和t通过上述关系式可以求得k=6300,在k一定的情况下,平均卸货速度v与卸载时间t是反比例关系:
(3)已知卸载时间t不超过6 h,求平均卸货速度v的最小值.先求当t=6时,代入 ,求出平均卸货速度v=1050,再根据具体问题的指向,或该反比例函数中t越小,v越大,求出v至少是1050.
实际问题
拓展应用
建立模型
知识拓展
阻力
动力
阻力臂
动力臂
公元前3世纪,古希腊科学家阿基米德发现:若杠杆上的两物体与支点的距离与其重量成反比,则杠杆平衡.后来人们把它归纳为“杠杆定律”.通俗的说,杠杆原理为:
阻力×阻力臂=动力×动力臂
为定值
反比例关系
典型例题
例2(反比例函数在力学中的应用)
某工人欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别为 1 200 N 和 0.5 m.
(1)动力 F (单位:N)与动力臂 l (单位:m)有怎样的函数关系?当动力臂为 1.5 m 时,撬动石头至少需要多大的力?
(2)若想使动力 F 不超过题(1)中所用力的一半,则动力臂 l 至少要加长多少?
阻力
动力
阻力臂
动力臂
阻力×阻力臂=动力×动力臂
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某工人欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别为 1 200 N 和 0.5 m.
(1)动力 F 与动力臂 l 有怎样的函数关系?当动力臂为 1.5 m 时,撬动石头至少需要多大的力?
解:根据“杠杆原理”,得 Fl = 1 200×0.5,
所以 F 关于 l 的函数解析式为
当 l = 1.5 m 时, (N),此时杠杆平衡.
因此撬动石头至少需要 400 N 的力.
(2)若想使动力 F 不超过题(1)中所用力的一半,则动力臂 l 至少要加长多少?
解:对于函数 ,当l>0时,F 随 l 的增大而减小.因此,只要求出 F = 200N时对应的 l 的值,就能确定动力臂 l 至少应加长的量.
当 F=400×0.5=200 N 时,
3-1.5=1.5(m).
对于函数 ,当l>0时,l越大,F越小.因此,若想用力不超过 400 N 的一半,动力臂至少要加长 1.5 m.
归纳总结
(1)根据“杠杆原理”和已知阻力、阻力臂可得动力 F 与动力臂 l 的乘积为定值600.
(2) 建立动力 F 与动力臂 l 的反比例关系.
(3)已知动力臂 l 时,可利用上述反比例关系求动力 F;已知动力 F时,可利用上述反比例关系求动力臂 l .
力学问题
拓展应用
建立模型
课堂巩固
1.如图,某玻璃器皿制造公司要制造一种容积为1 L (1 L=1 dm3)的圆锥形漏斗.
(1)漏斗口的面积S (单位:dm2)与漏斗的深d (单
位:dm)有怎样的函数关系?
(2)如果漏斗口的面积为100 cm2,那么漏斗的深
为多少?
解:(1) (2) 30 cm.
2.新建成的住宅楼主体工程已经竣工,只剩下楼体外表面需要贴瓷砖,已知楼体外表面的面积为5×103 m2.
(1)所需瓷砖的块数 n 与每块瓷砖的面积 S 有怎样的函数关系?
(2)为了使住宅楼的外观更漂亮,开发商决定采用灰、白和蓝三种颜色的瓷砖,每块砖的面积都是 80 cm2,灰、白、蓝瓷砖使用比例为2∶2∶1,则需三种瓷砖各多少块?
解:(1)
(2)设需灰、白、蓝三种瓷砖各2x、2x、x块.
则(2x + 2x + x)·80 = 5×103×104,解得 x = 1.25×105.
因此,需灰、白、蓝三种瓷砖各2.5×105块、2.5×105块、1.25×105块.
3.市煤气公司要在地下修建一个容积 为104 m3的圆柱形煤气储存室.
(1)储存室的底面积S (单位:m2)与其深度d(单位:m)有怎样的函数关系?
(2)公司决定把储存室的底面积S定为 500 m2,施工队施工时应该向地下掘进多深?
(3)当施工队按(2)中的计划掘进到地下15 m时,公司临 时改变计划, 把储存室的深度改为15 m.相应地,储存室的底面积应改为多少(结果保留 小数点后两位)?
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解: (1)根据圆柱的体积公式,得
Sd= 104,
所以S关于d的函数解析式为
.
市煤气公司要在地下修建一个容积 为104 m3的圆柱形煤气储存室.
储存室的底面积S (单位:m2)与其深度d(单位:m)有怎样的函数关系?
(2)公司决定把储存室的底面积S定为 500 m2,施工队施工时应该向地下掘进多深?
(2)把S=500代入 ,得
解得 d=20(m).
如果把储存室的底面积定为500 m2,施工时应向地下掘进20 m深.
(3)当施工队按(2)中的计划掘进到地下15 m时,公司临 时改变计划, 把储存室的深度改为15 m.相应地,储存室的底面积应改为多少(结果保留 小数点后两位)?
解得 S ≈ 666.67(m2)
当储存室的深度为 15 m 时,底面积约为 666.67 m2.
(3)根据题意,把 d =15 代入 ,得
课堂小节
建立反比例函数模型解决实际问题的过程:
审
列
设
写
解
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
根据常量与变量之间的关系,设出函数解析式,待定的系数用字母表示
由题目中的已知条件列出方程,求出待定系数
写出函数解析式,并注意解析式中自变量的取值范围
用函数解析式去解决实际问题
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
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绿卡图书—走向成功的通行证
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