内容正文:
4.2 认识一次函数
第四章 一次函数
北师大版(2024)
1
素养目标
1.根据实际问题认识一次函数,掌握一次函数的概念,能根据条件写出一次函数关系式;
2.掌握正比例函数的概念,知道一次函数与正比例函数的关系.
难点
重点
2
新知导入
在弹性限度内,某弹簧的长度y(单位:cm)与所挂物体的质量 x (单位:kg)的关系如表所示.
x/kg 0 1 2 3 4 5
y/cm 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
(1)随着所挂物体质量x的增加,弹簧长度y的增长是“均匀”的吗?
是均匀的.
所谓“均匀”变化是指:一个变量增加固定的数值时,另一个变量的改变量是相同的.
3
某单位需租一辆 45 座大客车,咨询了甲、乙两家出租车公司。甲公司的计费标准:直接按里程计费,每千米 15 元。乙公司的计费标准:除了每千米 10 元的里程费外,另有服务费 200元(不足 1 km 按 1 km 计算)。
(1)假设该单位用车里程为 30 km,你建议租用哪家公司的客车?
解:由题意,得
甲公司的费用:15×30=450(元),
乙公司的费用:10×30+200=500(元)。
∵ 450<500,
∴建议租用甲公司的客车。
某单位需租一辆 45 座大客车,咨询了甲、乙两家出租车公司。甲公司的计费标准:直接按里程计费,每千米 15 元。乙公司的计费标准:除了每千米 10 元的里程费外,另有服务费 200元(不足 1 km 按 1 km 计算)。
(2)假设该单位用车里程为 52 km,你建议租用哪家公司的客车?
解:由题意,得
甲公司的费用:15×52=780(元),
乙公司的费用:10×52+200=720(元)。
∵ 780>720,
∴建议租用乙公司的客车。
思考 (3)分析小明的实验数据,你能帮他写出漏水量 V 与时间 t 之间的关系式吗?
时间 t/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …
漏水量 V/mL 5.5 11.0 16.5 22.0 27.5 33.0 38.5 44.0 49.5 55.0 …
解:由表格数据,得 V =5.5 t。
例1 为了鼓励市民节约用水,某市采用分档计费的方式计算水费。下表是家庭人口不超过 4 人时户年用水量及分档计费标准:
计费档 户年用水量 x/m3 单价/(元/m3)
第一档 0< x ≤220 3.45
第二档 220< x ≤300 4.83
第三档 x >300 5.83
(2)某户一年用水量是 250 m3,求该用户这一年的水费;
解:当 x =250 时,y=4.83×250-303.6=903.9(元)。
计费档 户年用水量 x/m3 单价/(元/m3)
第一档 0< x ≤220 3.45
第二档 220< x ≤300 4.83
第三档 x >300 5.83
(3)某户去年一年的水费是 1 000.5元,求该户去年一年的用水量。
解:∵ 3.45×220=759,4.83×300-303.6=1 145.4,
759<1 000.5<1 145.4,
∴该户用水量属于第二档。
设该用户用水量为 x m3,则
1 000.5=4.83x-303.6。
解这个方程,得 x=270。
因此,该户去年一年的用水量为 270 m3。
某单位需租一辆 45 座大客车,咨询了甲、乙两家出租车公司。甲公司的计费标准:直接按里程计费,每千米 15 元。乙公司的计费标准:除了每千米 10 元的里程费外,另有服务费 200元(不足 1 km 按 1 km 计算)。
(3)用车里程为多少千米时,两家出租车公司的收费相同?
解:设用车里程为 x 千米时两家收费相同。
则甲公司费用为 15 x 元,乙公司费用为(10x+200)元。
则 15x=10x+200,
解得 x=40
∴ 用车里程为 40 千米时,两家出租车公司的收费相同。
探究 分享各组的实验结果,并交流下列问题:
(1)比较各组的实验数据与结果,有什么共同之处,又有什么不同之处?
共同之处:
都体现了随着时间的增加,漏水量也呈现增加的趋势。
不同之处:
由于实验条件、操作手法等差异,导致测量出的具体数据有差别。
确定一次函数的关系式
已知y1与x+1成正比例,y2与x-1成正比例,y=y1+y2。
当x=1时,y=4;当x=3时,y=14。求y与x之间的关系式。
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思考 (1)根据小颖得到的数据,在平面直角坐标系中描出( t,l )对应的点。
·
·
·
·
·
解:平面直角坐标系中描出( t,l )对应的点如图所示。
思考 (2)估计燃烧 10 min后这根香可燃烧部分的长度,并说明理由。
燃烧 10 min后这根香可燃烧部分的长度为
22.4-0.5×(10-1)=17.9(cm)。
由题意列代数式,得 l=22.4-0.5(t-1)=22.9-0.5t,
当 l=0时,t=45.8,∴这根香可燃烧 45.8 min。
(3)估计这根香可燃烧的时间,并说明理由。
(4)试写出这根香可燃烧部分的长度 l 与燃烧时间 t 的关系式。
由(3),得 l=22.9-0.5t。
(教材)例2 在一次测试中,某汽车紧急刹车后,每过 1 s 其速度减少 35 km/h。
(1)假设该汽车以 120 km/h 的速度行驶,试写出该汽车刹车后的速度 y (单位:km/h)与刹车后所经过的时间 t (单位:s)之间的关系式 y=kt+b,并说明 k 和 b 的实际意义。
(2)求出(1)中汽车从刹车到停止所需的时间。
解: y 与 t 的关系式是 y=-35t+120
其中,k=-35表示每秒汽车速度的变化量,b=120 表示刹车开始时汽车的速度。
k与b的意义
解:令 y=0,则0=-35t+120,
得 t=≈3.43。因此,该汽车从刹车到停止所需的时间大约为 3.43 s。
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现实生活中的一次函数
某单位需租一辆 45 座大客车,咨询了甲、乙两家出租车公司。甲公司的计费标准:直接按里程计费,每千米 15 元。乙公司的计费标准:除了每千米 10 元的里程费外,另有服务费 200元(不足 1 km 按 1 km 计算)。
(1)假设该单位用车里程为 30 km,你建议租用哪家公司的客车?
解:由题意得:
甲公司的费用:15×30=450(元),
乙公司的费用:10×30+200=500(元)。
∵ 450<500,
∴建议租用甲公司的客车。
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探究 (2)一般地,k,b对一次函数y=kx+b有怎样的影响?
在实际问题中,k和b有具体的现实意义,需具体问题,具体分析.
当k≠ 0,b=0时,y=kx为正比例函数,例如,若y表示路程,x表示时间,k可能表示速度;
当k≠ 0,b≠0时,y=kx+b为一次函数,例如,若y表示蓄水池内水的体积,x表示时间,k可能进水速度.
例3 物理实验课上,小李用弹簧悬挂不同质量的砝码,测量出了一组数据(弹簧长度y/cm与砝码质量x/kg),记录在表格中,并得出以下结论,其中不正确的是( )
A. x是自变量,y是因变量
B. 弹簧不挂砝码时的长度为0 cm
C. 砝码每增加1 kg,弹簧伸长0.5 cm
D. 在弹簧的弹性范围内,y与x之间的关系式是y=10+0.5x
x/kg 0 1 2 3 4 5
y/cm 10 10.5 11 11.5 12 12.5
B
(课本P82例2)在一次测试中,某汽车紧急刹车后,每过1 s其速度减少35 km/h.
(1)假设该汽车以120 km/h的速度行驶,试写出该汽车刹车后的速度y(单位:km/h)与刹车后所经过的时间t(单位:s)之间的关系式y=kt+b,并说明k和b的实际意义;
解 刹车开始时汽车的速度为120 km/h,每过1 s汽车的速度减少35 km/h,于是经过t s汽车的速度减少了35t km/h,所以y与t的关系式是y=-35t+120.其中,k=-35表示每秒汽车速度的变化量,b=120表示刹车开始时汽车的速度.
(2)求出(1)中汽车从刹车到停止所需的时间.
解 汽车停止时速度y=0,解方程0=-35t+120,得t=≈3.43.因此,该汽车从刹车到停止所需的时间大约为3.43 s.
A
(3)用车里程为多少千米时,两家出租车公司的收费相同?
解 设用车里程为x千米,甲公司费用为y甲,乙公司费用为y乙,
y甲=15x,
y乙=10x+200,
当y甲=y乙时,两家出租车公司的收费相同,
此时15x=10x+200,
解得x=40,
当用车里程为40千米时,两家出租车公司的收费相同.
练习5 下面的三个问题中都有两个变量:
①等腰三角形的底边长为3,底边上的高x与它的面积y;
②将泳池中的水匀速放出,直至放完,泳池中的剩余水量y与放水时间x;
③从A地到B地铺设一段铁轨,平均每日铺设长度y与铺设天数
其中,变量y与变量x之间的函数关系是一次函数的是( )
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③
解析:①:等腰三角形的底边长为3,面积公式为
㡳×高,代入底长3,得
,即
,是正比例函数(一次函数),符合条件;
②:泳池匀速放水,剩余水量y与时间x的关系为
(V为初始水量,v为放水速度),属于一次函数,符合条件;
③:铺设总长度固定时,每日铺设长度y与天数x满足
(L为总长度),不符合一次函数.
综上,满足一次函数关系的是①和②,故选:A.
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