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27.3 反比例函数的应用
第二十七章 反比例函数
情景导入
请欣赏成都拉面小哥的“魔性”舞姿
(1) 拉面小哥舞姿妖娆,手艺更是精湛. 如果他要把体积为 15 cm3 的面团做成拉面,你能写出面条的总长度 y (单位:cm) 与面条粗细 (横截面积) S (单位:cm2)的函数关系式吗?
(2) 某家面馆的师傅收益精湛,他拉的面条粗1mm2面条总长是多少?
获取新知
在一段长为45 km的高速公路上,规定汽车行驶的速度最低为60 km/h,最高为110 km/h.
1.在这段高速公路上,设汽车行驶的速度为v(km/h),时间为t(h),写出v与t之间的函数关系式.
2.某司机开车用了25 min匀速通过了这段高速公路,请你判断这辆汽车是否超速,并说明理由.
当 时,v=108<110,
∴没有超速.
3.某天,由于天气原因,汽车通过这段高速公路时,要求行驶速度不得超过75 km/h.此时,汽车通过该路段最少要用多长时间?
∴通过该路段最少要用36min.
∵45>0,
∴v随着t的增大而减小,
∴当t≥0.6时,v≤75,
当v=75时, ,解得t=0.6,
想一想:
速度v(km/h)与时间t(h)的函数图像有什么特点?
双曲线的一支(实际问题).
例题讲解
例1 气体的密度是指单位体积(m3)内所含气体的质量(kg).现有某种气体7 kg.
(1)某储气罐的容积为V(m3),将这7 kg的气体注入该容器后,该气体的密度为ρ(kg/m3),写出用V表示ρ的函数表达式.
(2)当把这些气体装入容积为4 m3的储气罐中时,它的密度为多大
解:(1)用V表示ρ的函数表达式为: .
(2)当V=4 m3时, = 1.75(kg/m3).
(3)要使气体的密度ρ=2 kg/m3,需把这些气体装入容积是多少立方米的容器中
(4)在下图所示的直角坐标系中,画出这个函数的图像,并根据图像回答:
①当这些气体的体积增大时,它的密度将怎样变化
②把这些气体装入容积不超过2 m3的容器中,气体的密度ρ在什么范围内
(3)当ρ=2 kg/m3时, ,解得V=3.5(m3).
(4)函数 的图像如图所示.
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②把这些气体装入容积不超过2 m3的容器中,气体的密度ρ≥3.5 kg/m3.
①由反比例函数的图像可以看出,
当这些气体体积增大时,它的密度减小.
例2 厨师将一定质量的面团做成粗细一致的拉面时,面条的总长度y(m)是面条横截面面积S(mm2)的反比例函数,其图像经过A(4,32),B(m,80)两点(如图所示).
(1)写出y与S的函数关系式.
(2)求出m的值,并解释m的实际意义.
解:(1) 将点A(4,32)代入 ,解得k=128,
所以 ,S>0.
(2)m=1.6,当面条的总长度是80 m时,面条的横截面面积是1.6 mm2.
(3)如果厨师做出的面条最细时的横截面面积能达到3.2 mm2,那么面条总长度不超过多少米
∴当S最小为3.2 mm2时,面条的长度不超过40 m.
(3)当S=3.2时,y=40.
∵k=128>0,
∴y随S的增大而减小,
利用反比例函数解决实际问题的一般步骤:
(1)审题,确定变量间的函数关系,设出含待定系数的函数关系式;(2)建立适当的平面直角坐标系;
(3)把实际问题中的一些数据与点的坐标联系起来;
(4)用待定系数法求出函数的关系式;
(5)利用反比例函数的图像及其性质去分析解决问题.
随堂演练
1. 面积为2的直角三角形一直角边为x,另一直角边长为y,则y与x的变化规律用图象可大致表示为( )
A.
x
y
1
O
2
x
y
4
O
4
B.
x
y
1
O
4
C.
x
y
1
O
4
1
4
D.
C
2. 某村耕地总面积为50万m2,且该村人均耕地面积y(单位:万m2/人)与总人口x(单位:人)的函数图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该村人均耕地面积随总人口的增多而增多
B.该村人均耕地面积y 与总人口x成正比例
C.若该村人均耕地面积为2 m2,则总人口有100人
D.当该村总人口为50人时,人均耕地面积为1万m2
D
3. 电是商品,可以提前预购.小明家用购电卡购买800 kW·h的电,那么这些电能够用的天数n(天)与小明家平均每天的用电量m(kW·h)之间的函数解析式为____________;如果平均每天用电4kW·h,那么这些电可用______天.
200
4. 某校科技小组进行野外考察,利用铺垫木板的方式通过一片烂泥湿地. 当人和木板对湿地的压力一定时,随着木板面积 S (m2)的变化,人和木板对地面的压强 P (Pa)也随之变化变化. 如果人和木板对湿地地面的压力合计为 600 N,那么
(1) 用含S 的代数式表示P,P是S的反比例函数吗?为什么?
解:由 得
P是 S 的反比例函数,因为给定一个S的值,对应的就有唯一的一个P值和它对应,根据函数定义,则P是S的反比例函数.
(2) 当木板面积为 0.2 m2 时,压强是多少?
解:当 S =0.2 m2 时,
故当木板面积为0.2m2时,压强是3000Pa.
(3) 如果要求压强不超过6000Pa,木板面积至少要多大?
解:当P=6000 时,由 得
对于函数 ,当 S >0 时,S越大,P越小. 因此,若要求压强不超过 6000 Pa,则木板面积至少要 0.1 m2.
课堂小结
实际问题与反比例函数
实际问题与反比例函数
反比例函数与学科综合
解题过程:
分析实际情境→建立函数模型→明确数学问题
与力学的综合:
与电学的综合: