
1. 體會數(shù)學與現(xiàn)實生活的緊密聯(lián)系,增強應(yīng)用意識, 提高運用代數(shù)方法解決問題的能力.2. 能夠通過分析實際問題中變量之間的關(guān)系,建立反 比例函數(shù)模型解決問題,進一步提高運用函數(shù)的圖 象、性質(zhì)的綜合能力. (重點、難點)3. 能夠根據(jù)實際問題確定自變量的取值范圍.
對于一個矩形,當它面積一定時,長a是寬b的反比例函數(shù),其函數(shù)解析式可以寫為 (S > 0).請你仿照上例另舉一個在日常生活、生產(chǎn)或?qū)W習中具有反比例函數(shù)關(guān)系的量的實例,并寫出它的函數(shù)解析式.實例:函數(shù)解析式: .
三角形的面積 S 一定時,三角形底邊長 y 是高 x
的反比例函數(shù)
引例:某??萍夹〗M進行野外考察,利用鋪墊木板的方式通過一片爛泥濕地,你能解釋他們這樣做的道理嗎?當人和木板對濕地的壓力一定時,隨著木板面積S(m2)的變化,人和木板對地面的壓強p (Pa)將如何變化?如果人和木板對濕地地面的壓力合計600N,那么(1)用含S的代數(shù)式表示p,p是S的反比例函數(shù)嗎?為什么?
由p= 得p=p是S的反比例函數(shù),因為給定一個S的值,對應(yīng)的就有唯一的一個p值和它對應(yīng),根據(jù)函數(shù)定義,則p是S的反比例函數(shù).
(2)當木板面積為0.2m2時,壓強是多少?
當S=0.2m2時,p= =3000(Pa) .答:當木板面積為0.2m2時壓強是3000Pa.
(3)如果要求壓強不超過6000Pa,木板面積至少要多大?
(4) 在直角坐標系中,作出相應(yīng)的函數(shù)圖象. 圖象如下
當 p≤6000 Pa時,S ≥0.1m2.
例1 市煤氣公司要在地下修建一個容積為104 m3的圓柱形煤氣儲存室.(1) 儲存室的底面積 S (單位:m2) 與其深度 d (單位:m) 有怎樣的函數(shù)關(guān)系?
解:根據(jù)圓柱體的體積公式,得 Sd =104,
∴ S 關(guān)于d 的函數(shù)解析式為
(2) 公司決定把儲存室的底面積 S 定為 500 m2,施工隊 施工時應(yīng)該向下掘進多深?
解得 d = 20.如果把儲存室的底面積定為 500 m2,施工時應(yīng)向地下掘進 20 m 深.
(3) 當施工隊按 (2) 中的計劃掘進到地下 15 m 時,公 司臨時改變計劃,把儲存室的深度改為 15 m. 相 應(yīng)地,儲存室的底面積應(yīng)改為多少 (結(jié)果保留小 數(shù)點后兩位)?
解得 S≈666.67.
當儲存室的深度為15 m 時,底面積應(yīng)改為 666.67 m2.
第 (2) 問和第 (3) 問與過去所學的解分式方程和求代數(shù)式的值的問題有何聯(lián)系?
第 (2) 問實際上是已知函數(shù) S 的值,求自變量 d 的取值,第 (3) 問則是與第 (2) 問相反.
1. 矩形面積為 6,它的長 y 與寬 x 之間的函數(shù)關(guān)系用 圖象可表示為 ( )
2. 如圖,某玻璃器皿制造公司要制造一種容積為1升 (1升=1立方分米)的圓錐形漏斗. (1) 漏斗口的面積 S (單位:dm2)與漏斗的深 d (單位: dm) 有怎樣的函數(shù)關(guān)系?
(2) 如果漏斗的深為10 cm,那么漏斗口 的面積為多少 dm2?
解:10cm=1dm,把 d =1 代入解析式,得 S =3. 所以漏斗口的面積為 3 dm2.
(3) 如果漏斗口的面積為 60 cm2,則漏斗的深為多少?
解:60 cm2 = 0.6 dm2,把 S =0.6 代入解析式,得 d =5. 所以漏斗的深為 5 dm.
例2 碼頭工人每天往一艘輪船上裝載30噸貨物,裝載完畢恰好用了8天時間.(1) 輪船到達目的地后開始卸貨,平均卸貨速度v (單位: 噸/天)與卸貨天數(shù) t 之間有怎樣的函數(shù)關(guān)系?
提示:根據(jù)平均裝貨速度×裝貨天數(shù)=貨物的總量,可以求出輪船裝載貨物的總量;再根據(jù)平均卸貨速度=貨物的總量÷卸貨天數(shù),得到 v 關(guān)于 t 的函數(shù)解析式.
解:設(shè)輪船上的貨物總量為 k 噸,根據(jù)已知條件得 k =30×8=240, 所以 v 關(guān)于 t 的函數(shù)解析式為
(2) 由于遇到緊急情況,要求船上的貨物不超過 5天卸 載完畢,那么平均每天至少要卸載多少噸?
從結(jié)果可以看出,如果全部貨物恰好用 5 天卸載完,則平均每天卸載 48 噸. 而觀察求得的反比例函數(shù)的解析式可知,t 越小,v 越大. 這樣若貨物不超過 5 天卸載完,則平均每天至少要卸載 48 噸.
某鄉(xiāng)鎮(zhèn)要在生活垃圾存放區(qū)建一個老年活動中心,這樣必須把 1200 立方米的生活垃圾運走.(1) 假如每天能運 x 立方米,所需時間為 y 天,寫出 y 與 x 之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2) 若每輛拖拉機一天能運 12 立方米,則 5 輛這樣的 拖拉機要用多少天才能運完?
解:x =12×5=60,代入函數(shù)解析式得
答:若每輛拖拉機一天能運 12 立方米,則 5 輛這樣的拖拉機要用 20 天才能運完.
(3) 在 (2) 的情況下,運了 8 天后,剩下的任務(wù)要在不 超過 6 天的時間內(nèi)完成,那么至少需要增加多少 輛這樣的拖拉機才能按時完成任務(wù)?
解:運了8天后剩余的垃圾有 1200-8×60=720 (立方米), 剩下的任務(wù)要在不超過6天的時間完成,則每天 至少運 720÷6=120 (立方米), 所以需要的拖拉機數(shù)量是:120÷12=10 (輛), 即至少需要增加拖拉機10-5=5 (輛).
例3 一司機駕駛汽車從甲地去乙地,他以 80千米/時 的平均速度用 6 小時達到乙地. (1) 甲、乙兩地相距多少千米?
解:80×6=480 (千米)答:甲、乙兩地相距 480 千米.
(2) 當他按原路勻速返回時,汽車的速度 v 與時間 t 有怎樣的函數(shù)關(guān)系?
解:由題意得 vt=480,
例4 小偉欲用撬棍撬動一塊大石頭,已知阻力和阻力臂分別為 1200 N 和 0.5 m.(1) 動力 F 與動力臂 l 有怎樣的函數(shù)關(guān)系? 當動力臂為 1.5 m時,撬動石頭至少需要多大的力?
解:根據(jù)“杠桿原理”,得 Fl =1200×0.5,
(2) 若想使動力 F 不超過題 (1) 中所用力的一半,則 動力臂l至少要加長多少?
300-1.5 =1.5 (m).
在物理中,我們知道,在阻力和阻力臂一定的情況下,動力臂越長就越省力,你能用反比例函數(shù)的知識對其進行解釋嗎?
假定地球重量的近似值為 6×1025 牛頓 (即阻力),阿基米德有 500 牛頓的力量,阻力臂為 2000 千米,請你幫助阿基米德設(shè)計,該用多長動力臂的杠桿才能把地球撬動?
由已知得F×l=6×1025×2×106 =1.2×1032 米,
當 F =500時,l =2.4×1029 米,
解: 2000 千米 = 2×106 米,
故用2.4×1029 米動力臂的杠桿才能把地球撬動.
例5 一個用電器的電阻是可調(diào)節(jié)的,其范圍為 110~220 Ω. 已知電壓為 220 V,這個用電器的電路圖如圖所示.(1) 功率 P 與電阻 R 有怎樣的函數(shù)關(guān)系?
解:根據(jù)電學知識, 當 U = 220 時,得
(2) 這個用電器功率的范圍是多少?
解:根據(jù)反比例函數(shù)的性質(zhì)可知,電阻越大,功率 越小. 把電阻的最小值 R = 110 代入求得的解析式, 得到功率的最大值 把電阻的最大值 R = 220 代入求得的解析式, 得到功率的最小值
因此用電器功率的范圍為220~440 W.
1. 在公式 中,當電壓 U 一定時,電流 I 與電 阻 R 之間的函數(shù)關(guān)系可用圖象大致表示為 ( )
2. 在某一電路中,保持電壓不變,電流 I (安培) 和電阻 R (歐姆) 成反比例,當電阻 R=5 歐姆時,電流 I=2 安培. (1) 求 I 與 R 之間的函數(shù)關(guān)系式; (2) 當電流 I=0.5 時,求電阻 R 的值.
解:(1) 設(shè) ∵ 當電阻 R = 5 歐姆時,電流 I = 2 安培, ∴ U =10. ∴ I 與 R 之間的函數(shù)關(guān)系式為
1. 面積為 2 的直角三角形一直角邊為x,另一直角邊 長為 y,則 y 與 x 的變化規(guī)律用圖象可大致表示為 ( )
2. (1) 體積為 20 cm3 的面團做成拉面,面條的總長度 y (單位:cm) 與面條粗細 (橫截面積) S (單位:cm2) 的函數(shù)關(guān)系為 .
(2) 某家面館的師傅手藝精湛,他拉的面條粗 1 mm2, 則面條的總長度是 cm.
3. A、B兩城市相距720千米,一列火車從A城去B城. (1) 火車的速度 v (千米/時) 和行駛的時間 t (時) 之間的函數(shù)關(guān)系是________. (2) 若到達目的地后,按原路勻速返回,并要求 在 3 小時內(nèi)回到 A 城,則返回的速度不能低 于____________.
4. 學校鍋爐旁建有一個儲煤庫,開學時購進一批煤, 現(xiàn)在知道:按每天用煤 0.6 噸計算,一學期 (按150 天計算) 剛好用完. 若每天的耗煤量為 x 噸,那么 這批煤能維持 y 天. (1) 則 y 與 x 之間有怎樣的函數(shù)關(guān)系?
解:煤的總量為:0.6×150=90 (噸),
(2) 畫出函數(shù)的圖象;
(3) 若每天節(jié)約 0.1 噸,則這批煤能維持多少天?
解:∵ 每天節(jié)約 0.1 噸煤, ∴ 每天的用煤量為 0.6-0.1=0.5 (噸), ∴ 這批煤能維持 180 天.
5. 王強家離工作單位的距離為3600 米,他每天騎自行 車上班時的速度為 v 米/分,所需時間為 t 分鐘. (1) 速度 v 與時間 t 之間有怎樣的函數(shù)關(guān)系?
(2) 若王強到單位用 15 分鐘,那么他騎車的平均速 度是多少?
解:把 t =15代入函數(shù)的解析式,得:答:他騎車的平均速度是 240 米/分.
(3) 如果王強騎車的速度最快為 300 米/分,那他至少 需要幾分鐘到達單位?
解:把 v =300 代入函數(shù)解析式得: 解得:t =12.答:他至少需要 12 分鐘到達單位.
6. 蓄電池的電壓為定值.使用此電源時,電流 I (A) 是電 阻 R (Ω) 的反比例函數(shù),其圖象如圖所示. (1) 求這個反比例函數(shù)的表達式;
解:設(shè) ,把 M (4,9) 代入得 k =4×9=36. ∴ 這個反比例函數(shù)的 表達式為 .
(2) 當 R =10Ω 時,電流能是 4 A 嗎?為什么?
解:當 R=10Ω 時,I = 3.6 ≠ 4, ∴電流不可能是4A.
7. 某汽車的功率 P 為一定值,汽車行駛時的速度 v (m/s) 與它所受的牽引力F (N)之間的函數(shù)關(guān)系如 下圖所示: (1) 這輛汽車的功率是多少?請寫出這一函數(shù)的表 達式;
(3) 如果限定汽車的速度不超過 30 m/s,則 F 在什 么范圍內(nèi)?
(2) 當它所受牽引力為1200牛時,汽車的速度為多 少 km/h?
解:把 F = 1200 N 代入求得的解析式得 v = 50, ∴汽車的速度是3600×50÷1000 = 180 km/m.
答案:F ≥ 2000 N.
8. 在某村河治理工程施工過程中,某工程隊接受一項 開挖水渠的工程,所需天數(shù) y (天) 與每天完成的工 程量 x (m/天) 的函數(shù)關(guān)系圖象如圖所示. (1) 請根據(jù)題意,求 y 與 x 之間的函數(shù)表達式;
(2) 若該工程隊有 2 臺挖掘機,每臺挖掘機每天能夠 開挖水渠 15 m,問該工程隊需用多少天才能完 成此項任務(wù)?
解:由圖象可知共需開挖水渠 24×50=1200 (m); 2 臺挖掘機需要 1200÷(2×15)=40 (天).
(3) 如果為了防汛工作的緊急需要,必須在一個月內(nèi) (按 30 天計算)完成任務(wù),那么每天至少要完成多 少 m?
解:1200÷30=40 (m), 故每天至少要完成40 m.
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