5.2反比例函数(第四课时)
【教学目标】
经历分析实际问题中变量之间的关系,建立反比例函数模型,进而解决问题的过程。
体会反比例函数在现实生活中的应用。
【重难点】
重点:利用反比例函数的知识分析、解决实际问题 ;
难点:分析实际问题中的数量关系,正确写出函数解析式,解决实际问题 。
【教学过程】
一、课堂引入
台灯的亮度、电风扇的转速都可以调节,你能说出其中的道理吗?
二、自主学习
问题探究一
例5 一辆汽车以 80 km/h 的平均速度从甲地驶往乙地,用 5 h 到达.
(1)当汽车按原路返回时,如果规定该车限速 120 km/h,写出返回甲地所用的时间 t与v的函数表达式,并画出它的图象;
(2)如果汽车必须在 4 h 内回到甲地,求返程时的平均速度的范围.
三、展示交流:
1、让学生解决下面三个小问题:
(1)问题中有哪些变量?
(2)哪个量不变?是多少?
(3)哪个是自变量?
2、让学生写出t与v之间的函数解析式;
3、让学生明确作实际问题的图像时,要注意两个变量的取值范围;
4、将t=4代入反比例函数表达式,求得v的值。
四、精讲点拨:
解 (1)由已知,可求出从甲地到乙地的路程为
S = 80×5 = 400(km).
由 vt = 400 及限速条件,可得t与 v之间函数的表达式为
t = 400v ,0 < v ≤120.
其图象为双曲线 t = 400v
上的一段(图 5-14).
当 t = 4 时,
v = 400/4 = 100(km/h).
所以,如果汽车必须在 4 h 内回到甲地,那么返程时平均速度的范围是
不低于 100 km/h,不大于 120 km/h.
问题探究二
(4)根据灭蚊药品使用说明,当每立方米空气中含药量不低于 3 mg 且持续
时间不低于 10 min 时,才能有效杀灭室内的蚊虫,那么此次灭蚊是否有效?为什么?
分析:(1)有函数图像可知0 min至8 min是正比例函数,则由图像上的一个点的坐标(8,6),再由待定系数法可求得;而8 min后是反比例函数,同理可求得函数表达式。
(2)当空气中的每立方米的含药量降到1.6 mg时,通过反比例函数表达式可求得此刻的时间,从而解决问题。
(3)通过函数表达式先求出空气中每立方米的含药量不低于3mg时的时间段,再与 10 min比较,从而解决问题。
步骤如下:
解 (1)当药物燃烧时,y是 x的正比例函数,设它的表达式为
y = k1x(0 ≤ x≤ 8).
将(8,6)代入上式,得 6 = 8k1,解得 k1 = 3/4 .
所以,药物燃烧时,y与 x之间的函数表达式为
y = 3/4x,0 ≤ x≤ 8 .
(2)当药物燃尽后,y是 x 的反比例函数,设它的表达式是
y= k2/x(x > 8).
将(8,6)代入上式,得 6 = k2/8 ,解得 k2 = 48 .
所以,药物燃尽后,y与 x之间函数的表达式为
y = 48/x ,x > 8.
(3)将 y = 1.6 代入 y = 48/x ,得 x = 30(min).
所以,从灭蚊开始至少需经过 30 min,学生才能进入教室.
(4)将 y = 3 分别代入 y = 3/4x和 y = 48/x ,分别得 x1 = 4 和 x2 = 16(图 5-15),因此,从药物点燃 4 min 到 16 min 时,室内每立方米空气中含药量超过 3 mg,由于x2 - x1 = 16 - 4 = 12(min)> 10(min),所以此次灭蚊有效.
注意:本题是一个分段函数问题,有函数图像可知药物燃尽前后药的浓度变化趋势不同,因此应分两段设函数表达式,且注明每个函数表达式中自变量的取值范围。
五、归纳总结
反比例函数是实际生活和生产中的一类问题的数学模型. 解决这 类问题时,需要:
认真阅读,理解给出的问题;
明确基本的数量关系,列出符合题意的函数表达式;
利用反比例函数的性质, 以及综合运用方程、方程组、不等式等相关知识求解.
【达标检测】
某打印店要完成一批电脑打字任务,每天完成75页,需8天完成任务. ①则每天完成的页数y与所需天数x之间是什么函数关系?
②要求5天完成,每天应完成几页?
一辆汽车往返于甲、乙两地之间,如果汽车以50千米/时的平均速度从甲地出发,经过6小时可到达乙地.
(1)甲、乙两地相距多少千米? (2)如果汽车把速度提高到v(千米/时)那么从甲地到乙地所用时间t(小时)将怎样变化? (3)写出t与v之间的函数关系式; (4)因某种原因,这辆汽车需在5小时内从甲地到达乙地,则此时汽车的平均速度至少应是多少? (5)已知汽车的平均速度最大可达80千米/时,那么它从甲地到乙地最快需要多长时间?
【作业布置】
习题5.2第12、13、14
【板书设计】 5.2反比例函数
例5 例6
归纳总结 注意