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6.3 反比例函数的应用
北师大版 九年级上册
旧知回顾
1.什么是反比例函数?
2.反比例函数的图象是什么?
3.反比例函数图象有哪些性质?
4.反比例函数图象的对称性如何?
实践探究
探索反比例函数的实际应用
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,你能解释他们这样做的道理吗?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)将如何变化?
由p= 得p=
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.
如果人和木板对湿地地面的压力合计600N,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?
(2)当木板面积为0.2m2时,压强是多少?
当S=0.2m2时,
p= =3000(Pa) .
答: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?
(4) 在直角坐标系中,作出相应的函数图象.
当 p≤6000 Pa时,S ≥0.1m2.
0.1
0.5
O
0.6
0.3
0.2
0.4
1000
3000
4000
2000
5000
6000
p/Pa
S/
图象如图所示:
(5)请利用图象对(2)和(3)作出直观解释.
(2)是已知图象上某点的横坐标为0.2,求该点的纵坐标;
(3)是已知图象上点的纵坐标不大于6 000,求这些点横坐标的取值范围.
归纳总结
本题渗透了物理学中压强、压力与受力面积之间的关系p= ,当压力F一定时,p与S成反比例.另外,利用反比例函数的知识解决实际问题时,要善于发现实际问题中变量之间的关系,从而进一步建立反比例函数模型.
应用举例
蓄电池的电压为定值.使用此电源时,电流I(A)与电阻R(Ω)之间的函数关系如图所示:
(1)蓄电池的电压是多少?你能写出这一函数的表达式吗?
解:(1)由题意设函数表达式为I= ,
∵A(9,4)在图象上,
∴U=IR=36.
∴表达式为I= .
即蓄电池的电压是36伏.
例1
R/Ω 3 4 5 6 7 8 9 10
I/A
(2)完成下表,并回答问题:如果以此蓄电池为电源的用电器限制电流不得超过10A,那么用电器的可变电阻应控制在什么范围内?
当I≤10A时,解得R≥3.6(Ω).所以可变电阻应不小于3.6Ω.
12 9 7.2 6 36/7 4.5 4 3.6
如下图,正比例函数y=k1x的图象与反比例函数y=
的图象相交于A,B两点,其中点A的坐标为( ,2 ).
方法指导:要求这两个函数的表达式,只要把A点的坐标代入即可求出k1,k2.求点B的坐标即求y=k1x与y= 的交点.
(1)分别写出这两个函数的表达式.
(2)你能求出点B的坐标吗?你是怎样求的?
例2
(2)B点的坐标是两个函数组成的方程组的另一个解.解得x=
y=2x
所以所求的函数表达式为:y=2x,和
解:(1)把A点坐标分别代入y =k1x,和 y = —
解得k1=2.k2=6
x
k2
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
解:根据圆柱体的体积公式,得
Sd =104,
∴ S 关于d 的函数解析式为
例3
(2) 公司决定把储存室的底面积 S 定为 500 m2,施工队
施工时应该向下掘进多深
解得 d = 20.
如果把储存室的底面积定为 500 m ,施工时应
向地下掘进 20 m 深.
解:把 S = 500 代入 ,得
(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.
当储存室的深度为15 m 时,底面积应改为 666.67 m .
解:根据题意,把 d =15 代入 ,得
(1) 轮船到达目的地后开始卸货,平均卸货速度v (单位:
吨/天)与卸货天数 t 之间有怎样的函数关系
码头工人每天往一艘轮船上装载30吨货物,装载完毕恰好用了8天时间.
提示:根据平均装货速度×装货天数=货物的总量,可以求出轮船装载货物的总量;再根据平均卸货速度=货物的总量÷卸货天数,得到 v 关于 t 的函数解析式.
例4
解:设轮船上的货物总量为 k 吨,根据已知条件得
k =30×8=240,
所以 v 关于 t 的函数解析式为
(2) 由于遇到紧急情况,要求船上的货物不超过 5天卸
载完毕,那么平均每天至少要卸载多少吨
从结果可以看出,如果全部货物恰好用 5 天卸载完,则平均每天卸载 48 吨. 而观察求得的反比例函数的解析式可知,t 越小,v 越大. 这样若货物不超过 5 天卸载完,则平均每天至少要卸载 48 吨.
解:把 t =5 代入 ,得
随堂练习
1.近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(m)成反比例(即y= ,k≠0),已知400度近视眼镜的镜片焦距为0.25 m,则y与x之间的
函数关系式是____________.
2.一个水池装水12 m3,如果从水管每小时流出x(m3)的水,经
过y(h)可以把水放完,那么y与x之间的函数关系式是________,
自变量x的取值范围是________.
y=
y=
x>0
3.某闭合电路中,电源的电压为定值,电流I(A)与电阻R(Ω)成反比例.如图表示的是该电路中电流I与电阻R之间函数关系的图象,则用电阻R表示电流I的函数表达式为 ( )
A.I= B.I=
C.I= D.I=-
C
4.在温度不变的条件下,通过一次又一次地对汽缸顶部的活塞加压,测出每一次加压后缸内气体的体积和气体对汽缸壁所产生的压强,如下表:
则可以反映y与x之间的关系的式子是 ( )
A.y=3000x B.y=6000x C.y= D.y=
体积x/ml 100 80 60 40 20
压强y/kPa 60 75 100 150 300
D
5.如图,在直角坐标系xOy中,直线 y=mx与双曲线
y= 相交于A(-1,a),B两点,BC⊥x轴,垂足为C,△AOC的面积是1.
(1)求m,n的值;
(2)求直线AC的表达式.
A
B
C
O
y
x
解:(1)∵直线y=mx与双曲线y= 相交于A(-1,a),B两点
∴B点横坐标为1.
∵BC⊥x轴,垂足为C,
∴C(1,0).
∵△AOC的面积为1,
∴ ×1×a=1,解得a=2.
∴A(-1,2).
将A(-1,2)分别代入y=mx,y= ,
可得m=-2,n=-2;
A
B
C
O
y
x
(2)设直线AC的表达式为y=kx+b,将A(-1,2),C(1,0)代入,得
∴直线AC的表达式为y=-x+1.
-k+b=2,
k+b=0,
解得
k=-1,
b=1,
A
B
C
O
y
x
课堂小结
分析实际情境→建立函数模型→明确数学问题
实际问题中的两个变量往往都只能取非负值;
作实际问题中的函数图象时,横、纵坐标的单位长度不一定相同
过程
注意
实际问题中的反比例函数