3.4.2 函数模型及其应用(1)
教学目标:
1.能根据实际问题的情境建立数学模型,利用计算工具,结合对函数性质的研究,给出问题的解答;
2.通过实例,理解一次函数、二次函数等常见函数在解决一些简单的实际问题中的应用,了解函数模型在社会生活中的广泛应用;
3.在解决实际问题的过程中,培养学生数学地分析问题、探索问题、解决问题的能力,培养学生的应用意识,提高学习数学的兴趣.
教学重点:
一次函数、二次函数以及指、对数函数等常见函数的应用.
教学难点:
从生活实例中抽象出数学模型.
教学过程:
一、问题情境
某城市现有人口总数为100万,如果人口的年自然增长率为1.2﹪,问:
(1)写出该城市人口数y(万人)与经历的年数x之间的函数关系式;
(2)计算10年后该城市的人口数;
(3)计算大约多少年后,该城市人口将达到120万
(4)如果20年后该城市人口数不超过120万,年人口自然增长率应该控制在多少?
二、学生活动
回答上述问题,并完成下列各题:
1.等腰三角形顶角y(单位:度)与底角x的函数关系为 .
2.某种茶杯,每个0.5元,把买茶杯的钱 ( http: / / www.21cnjy.com )数y(元)表示为茶杯个数x(个)的函数 ,其定义域为 .
三、数学应用
例1 某计算机集团公司生产某种型号计算机的 ( http: / / www.21cnjy.com )固定成本为200万元,生产每台计算机的可变成本为3000元,每台计算机的售价为5000元,分别写出总成本C(万元)、单位成本P(万元)、销售收入R(元)以及利润L(万元)关于总产量x台的函数关系式.
例2 大气温度y(℃)随着离开地面的高度x ( http: / / www.21cnjy.com )(km)增大而降低,到上空11 km为止,大约每上升1 km,气温降低6℃,而在更高的上空气温却几乎没变(设地面温度为22℃).
求:(1) y与x的函数关系式;
(2)x=3.5 km以及x=12km处的气温.
变式:在例2的条件下,某人在爬一座山的过程中,分别测得山脚和山顶的温度为26℃和14.6℃,试求山的高度.
四、建构数学
利用数学某型解决实际问题时,一般按照以下步骤进行:
1.审题:理解问题的实际背景,概括出数学实质,尝试将抽象问题函数化;
2.引进数学符号,建立数学模型,即根据所学知识建立函数关系式,并确定函数的定义域;
3.用数学的方法对得到的数学模型予以解答,求出结果;
4.将数学问题的解代入实际问题进行检验,舍去不合题意的解,并作答.
五、巩固练习
1.生产一定数量的商品时的 ( http: / / www.21cnjy.com )全部支出称为生产成本,可表示为商品数量的函数,现知道一企业生产某种产品的数量为x件时的成本函数是C(x)=200+10x+0.5x2(元),若每售出一件这种商品的收入是200元,那么生产并销售这种商品的数量是200件时,该企业所得的利润可达到 元.
2.有m部同样的机器一起工作,需要m小时完成一项任务.设由x部机
器(x为不大于m的正整数)完成同一任务,求所需时间y(小时)与机器的
部数x的函数关系式.
3.A,B两地相距150千米,某人以6 ( http: / / www.21cnjy.com )0千米/时的速度开车从A到B,在B地停留1小时后再以50千米/时的速度返回A,则汽车离开A地的距离x与时间t的函数关系式为 .
4.某车站有快、慢两种车,始发站距 ( http: / / www.21cnjy.com )终点站7.2km,慢车到达终点需16min,快车比慢车晚发车3min,且行驶10min到达终点站.试分别写出两车所行路程关于慢车行驶时间的函数关系式.两车在何时相遇?相遇时距始发站多远?
5.某产品总成本C(万元)与产量x ( http: / / www.21cnjy.com )(台)满足关系C=3000+20x-0.1x2,其中0<x<240.若每台产品售价25万元,要使厂家不亏本,则最少应生产多少台?
六、要点归纳与方法小结
1.利于函数模型解决实际问题的基本方法和步骤;
2.一次函数、二次函数等常见函数的应用.
七、作业
课本P100-练习1,2,3.
实际问题
建立数学某型
得到数学结果
解决实际问题3.4.2 函数模型及其应用(2)
教学目标:
1.能根据图形、表格等实际问题的情境建 ( http: / / www.21cnjy.com )立数学模型,并求解;进一步了解函数模型在解决简单的实际问题中的应用,了解函数模型在社会生活中的广泛应用;
2.在解决实际问题的过程中,培养学生数学地分析问题、探索问题、解决问题的能力,培养学生的应用意识,提高学习数学的兴趣.
教学重点:
在解决以图、表等形式作为问题背景的实际问题中,读懂图表并求解.
教学难点:
对图、表的理解.
教学方法:
讲授法,尝试法.
教学过程:
一、情境创设
已知矩形的长为4,宽为3,如果长增加x,宽减少0.5x,所得新矩形的面积为S.
(1)将S表示成x的函数;
(2)求面积S的最大值,并求此时x的值.
二、学生活动
思考并完成上述问题.
三、例题解析
例1 有一块半径为R的半圆形钢 ( http: / / www.21cnjy.com )板,计划剪裁成等腰梯形ABCD的形状,它的下底AB是⊙O的直径,上底CD的端点在圆周上,写出这个梯形周长y和腰长x间的函数关系式,并求出它的定义域.
例2 一家旅社有100间相同的客房,经过一段时间的经营实践,旅社经理发现每间客房每天的价格与住房率有如下关系:
每间客房定价 20 18 16 14
住房率 65% 75% 85% 95%
要使每天收入最高,每间客房定价为多少元?
例3 今年5月,荔枝上市.由历年的市场 ( http: / / www.21cnjy.com )行情得知,从5月10日起的60天内,荔枝的市场售价与上市时间的关系大致可用如图所示的折线ABCD表示(市场售价的单位为元/500g).
请写出市场售价S(t)(元)与上市时间t(天)的函数关系式,并求出6月20日当天的荔枝市场售价.
练习:1.直角梯形OABC中,AB∥OC, ( http: / / www.21cnjy.com )AB=1,OC=BC=2,直线l:x=t截此梯形所得位于l左方图形的面积为S,则函数S=f(t)的大致图象为( )
2.一个圆柱形容器的底部直径 ( http: / / www.21cnjy.com )是dcm,高是hcm,现在以vcm3/s的速度向容器内注入某种溶液,求容器内溶液的高度x(cm)与注入溶液的时间t(s)之间的函数关系式,并写出函数的定义域.
3.向高为H的水瓶中注水,注满为止.如果注水量V与水深h的函数关系的图象如图所示,那么水瓶的形状可能是( )
4.某公司将进货单价为10元一个的商品按13元一个销售,每天可卖200个.若这种商品每涨价1元,销售量则减少26个.
(1)售价为15元时,销售利润为多少?
(2)若销售价必须为整数,要使利润最大,应如何定价?
5.根据市场调查,某商品在最近40天内的价格f(t)与时间t满足:
f(t)=,销售量g(t)与时间t满足:g(t)=
(0≤t≤40,tN),求这种商品日销售金额的最大值.
四、小结
利用图、表建模;分段建模.
五、作业
课本P110-10.
A
B
O
C
D
E
A
B
C
D
O
5
7
10
10
40
60
t(天)
S(元)
x
t
O
A
B
C
y
l
t
S
A
1
2
1
3
C
t
t
S
1
2
1
3
D
t
S
1
2
1
3
B
S
1
2
2
3
h
V
H
A
B
C
D3.4.2 函数模型及其应用(3)
沭阳银河学校
教学目标:
1.学会通过数据拟合建立恰当的函数某型,并利用所得函数模型解释有关现象或对有关发展趋势进行预测;
2.通过实例了解数据拟合的方法,进一步体会函数模型的广泛应用;
3.进一步培养学生数学地分析问题、探索问题、解决问题的能力.
教学重点:
了解数据的拟合,感悟函数的应用.
教学难点:
通过数据拟合建立恰当函数模型.
教学方法:
讲授法,尝试法.
教学过程:
一、情境问题
某工厂第一季度某产品月产量分别为1万 ( http: / / www.21cnjy.com )件、1.2万件、1.3万件.为了估测以后每个月的产量,以这三个月的产量为依据,用一个函数模拟该产品的月产量y与月份x的关系.模拟函数可以选用二次函数或函数y=abx+c(其中a,b,c为常数).已知4月份的产量为1.36万件,问:用以上哪个函数作为模拟函数好?为什么?
二、学生活动
完成上述问题,并阅读课本第85页至第88页的内容,了解数据拟合的过程与方法.
三、数学建构
1.数据的拟合:数据拟合就是研究变量之间的关系,并给出近似的数学表达式的一种方式.
2.在处理数据拟合(预测或控制)问题时,通常需要以下几个步骤:
(1)根据原始数据,在屏幕直角坐标系中绘出散点图;
(2)通过观察散点图,画出“最贴近”的曲线,即拟合曲线;
(3)根据所学知识,设出拟合曲线的函数解析式——直线型选一次函数
y=kx+b;对称型选二次函数y=ax2+bx+c;单调型选指数型函数y=abx+c或反比例型函数y=+b.
(4)利用此函数解析式,根据条件对所给的问题进行预测和控制.
四、数学应用
例1 物体在常温下的温度变化可以用牛顿 ( http: / / www.21cnjy.com )冷却规律来描述:设物体的初始温度为T0,经过一定时间t后的温度是T ,则T-Ta=(T0-Ta),(0.5)t/h其中Ta表示环境温度,h称为半衰期.
现有一杯用880C热水冲的速 ( http: / / www.21cnjy.com )溶咖啡,放在24℃的房间中,如果咖啡降到40℃需要20min,那么降到35℃时,需要多长时间(结果精确到0.1).
例2 在经济学中,函数f( ( http: / / www.21cnjy.com )x)的边际函数Mf(x)的定义为Mf(x)=f(x+1)-f(x),某公司每月最多生长100台报警系统装置,生产x台(xN*)的收入函数为R(x)=3000x-20x2(单位:元),其成本函数为C(x)=500x+4000(单位:元),利润是收入与成本之差.
(1)求利润函数P(x)及边际利润函数MP(x);
(2)利润函数P(x)与边际利润函数MP(x)是否有相同的最大值?
例3 (见情境问题)
五、巩固练习
1.一流的职业高尔夫选手约70杆即可打完十 ( http: / / www.21cnjy.com )八洞,而初学者约160杆.初学者打高尔夫球,通常是开始时进步较快,但进步到某个程度后就不易再出现大幅进步.某球员从入门学起,他练习打高尔夫球的成绩记录如图所示:
根据图中各点,请你从下列函数中:(1)y=ax2+bx+c;(2)y=k·ax+b;(3)
y=;判断哪一种函数模型最能反映这位球员练习的进展情况?
2.某地西红柿从2月1日起开始上市,通过市场调查,得到西红柿种植成本y(单位:元/100kg)与上市时间t(单位:天)的数据如下表:
时间/t 50 110 250
种植成本/y 150 108 150
(1)根据上表数据,从下列函数中选取一个描述西红柿的种植成本y与上市时间t的变化关系;
y=at+b,y=at2+bt+c,y=abt,y=alogbt
(2)利用你选取的函数,求西红柿种植成本最低时的上市时间及最低种植成本.
简答:
(1)由提供的数据描述西红柿的种植成本y与上 ( http: / / www.21cnjy.com )市时间t之间的变化关系不可能是常函数,因此用y=at+b,y=abt,y=alogbt中的任一个描述时都应有a不等于0,此时这三个函数均为单调函数,这与表中所给数据不符合,所以,选取二次函数y=at2+bt+c进行描述.
(2)略.
六、要点归纳与方法小结
处理数据拟合(预测或控制)问题时的解题步骤.
七、作业
课本P104习题3.4(2)-4.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
80
100
120
140
160
练习总次数
打完18洞的杆数