四 反比例函数的应用
1.验光师测得一组关于近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)的对应数据如表,根据表中数据,可得y关于x的函数表达式为(B)
近视眼镜的度数y/度 200 250 400 500 1 000
镜片焦距x/米 0.50 0.40 0.25 0.20 0.10
A.y= B.y=
C.y= D.y=
【解析】由题干表格中数据可得:xy=100,
故y关于x的函数表达式为:y=.
2.阿基米德说:“给我一个支点,我就能撬动整个地球.”这句话精辟地阐明了一个重要的物理学知识——杠杆原理,即“阻力×阻力臂=动力×动力臂”.若已知某一杠杆的阻力和阻力臂分别为1 200 N和0.5 m,则这一杠杆的动力F和动力臂l之间的函数图象大致是(A)
【解析】因为阻力×阻力臂=动力×动力臂.已知阻力和阻力臂分别是1 200 N和0.5 m,所以动力F(单位:N)关于动力臂l(单位:m)的函数表达式为:1 200×0.5=Fl,则F=,是反比例函数,A选项符合题意.
3.(2024·北京质检)某物体对地面的压力为定值,物体对地面的压强p(Pa)与受力面积S(m2)之间的函数关系如图所示,这一函数表达式为(B)
A.p= B.p=
C.S= D.S=
【解析】观察题图象易知p与S之间是反比例函数关系,设p=,因为A(20,10)在此函数的图象上,所以k=20×10=200,所以p=.
4.某厂计划建造一个容积为5×104 m3的长方体蓄水池,则蓄水池的底面积S(m2)与其深度h(m)的函数关系式是.
【解析】由题意得:Sh=5×104,
所以S=.
5.小宇每天骑自行车上学,从家到学校所需时间t(分)与骑车速度v(千米/分)关系如图所示.一天早上,小宇起床晚了,为了不迟到,需不超过15分钟赶到学校,那么他骑车的速度至少是__0.2__千米/分.
【解析】设t=,当v=0.15时,t=20,
解得:k=0.15×20=3,
故t关于v的函数表达式为:t=,
因为为了不迟到,需不超过15分钟赶到学校,
所以≤15,解得:v≥0.2,
所以他骑车的速度至少是0.2千米/分.
6.在对物体做功一定的情况下,力F(N)与此物体在力的方向上移动的距离s(m)成反比例函数关系,其图象如图所示,点P(4,3)在图象上,则当力达到10 N时,物体在力的方向上移动的距离是__1.2__m.
【解析】设函数的表达式为F=,
将点P的坐标代入上式得:3=,解得k=12,
则反比例函数表达式为F=,
当F=10时,即F==10,解得s=1.2(m).
7.某物体对地面的压强p(Pa)与物体和地面的接触面积S(m2)之间的变化关系如图所示(双曲线的一支).如果该物体与地面的接触面积为0.24 m2,那么该物体对地面的压强是__500__Pa.
【解析】设p=(F≠0),把(0.05,2 400)代入得:F=2 400×0.05=120,故p=,
当S=0.24 m2时,p==500(Pa).
8.(2024·长沙期中)一定质量的氧气,它的密度ρ(kg/m3)是它的体积V(m3)的反比例函数,当V=20 m3时,ρ=1.36 kg/m3,当V=40 m3时,ρ=__0.68__kg/m3.
【解析】设ρ与V的函数关系式为ρ=,
当V=20 m3时,ρ=1.36 kg/m3,
所以1.36=,所以k=1.36×20=27.2,
所以ρ与V的函数关系式是ρ=;
当V=40 m3时,ρ==0.68(kg/m3).
9.(2024·邵阳质检)已知蓄电池的电压为定值.使用此蓄电池作为电源时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系,它的图象如图所示.
(1)求这个反比例函数的表达式;
(2)如果以此蓄电池为电源的用电器的电流不能超过8 A,那么该用电器的可变电阻至少是多少?
【解析】(1)设反比例函数表达式为I=(k≠0),
将点(10,4)代入得4=,所以k=40,
所以反比例函数的表达式为I=.
(2)由题可知,当I=8时,R=5,
且I随着R的增大而减小,
所以当I≤8时,R≥5,
所以该用电器的可变电阻至少是5 Ω.
10.某药店出售一批进价为2元的口罩,在市场营销中发现此口罩的日销售单价x(元)与日销售量y(只)之间有如下关系:
日销售单价x/元 3 4 5 6
日销售量y/只 2 000 1 500 1 200 1 000
(1)猜测并确定y与x之间的函数关系式.
(2)设经营此口罩的日销售利润为W元,求出W与x之间的函数关系式.
(3)若物价局规定此口罩的售价最高不能超过10元/只,请你求出当日销售单价x定为多少时,才能获得最大日销售利润?最大利润是多少元?
【解析】(1)由题表可知,xy=6 000,
∴y=(x>0).
(2)根据题意,得:W=(x-2)·y=(x-2)·=6 000-(x>2).
(3)由题知x≤10,当x=10时,W取得最大值6 000-=4 800,
即当x=10时,W取得最大值,最大值为4 800元.
答:当日销售单价x定为10元时,才能获得最大日销售利润,最大利润是4 800元.
11.(2023·台州中考)电子体重秤读数直观又便于携带,为人们带来了方便.某综合实践活动小组设计了简易电子体重秤:制作一个装有踏板(踏板质量忽略不计)的可变电阻R1,R1与踏板上人的质量m之间的函数关系式为R1=km+b(其中k,b为常数,0≤m≤120),其图象如图1所示;图2的电路中,电源电压恒为8伏,定值电阻R0的阻值为30欧,接通开关,人站上踏板,电压表显示的读数为U0,该读数可以换算为人的质量m.
温馨提示:①导体两端的电压U,导体的电阻R,通过导体的电流I,满足关系式I=;
②串联电路中电流处处相等,各电阻两端的电压之和等于总电压.
(1)求k,b的值;
(2)求R1关于U0的函数表达式;
(3)用含U0的代数式表示m;
(4)若电压表量程为0~6伏,为保护电压表,请确定该电子体重秤可称的最大质量.
【解析】(1)将(0,240),(120,0)代入R1=km+b,得:,解得:.
所以R1=-2m+240(0≤m≤120).
(2)由题意得:可变电阻两端的电压=电源电压-电表电压,
即:可变电阻电压=8-U0,
因为I=,可变电阻和定值电阻的电流大小相等,所以=.
化简得:R1=R0,
因为R0=30,所以R1=-30.
(3)将R1=-2m+240(0≤m≤120)代入R1=-30,得:-2m+240=-30,
化简得:m=-+135(0≤m≤120).
(4)因为m=-+135中k=-120<0,0≤m≤120,且电压表量程为0~6伏,
所以≤U0≤6,所以m随U0的增大而增大,
所以U0取最大值6的时候,mmax=-+135=115.四 反比例函数的应用
1.验光师测得一组关于近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)的对应数据如表,根据表中数据,可得y关于x的函数表达式为( )
近视眼镜的度数y/度 200 250 400 500 1 000
镜片焦距x/米 0.50 0.40 0.25 0.20 0.10
A.y= B.y=
C.y= D.y=
2.阿基米德说:“给我一个支点,我就能撬动整个地球.”这句话精辟地阐明了一个重要的物理学知识——杠杆原理,即“阻力×阻力臂=动力×动力臂”.若已知某一杠杆的阻力和阻力臂分别为1 200 N和0.5 m,则这一杠杆的动力F和动力臂l之间的函数图象大致是( )
3.(2024·北京质检)某物体对地面的压力为定值,物体对地面的压强p(Pa)与受力面积S(m2)之间的函数关系如图所示,这一函数表达式为( )
A.p= B.p=
C.S= D.S=
4.某厂计划建造一个容积为5×104 m3的长方体蓄水池,则蓄水池的底面积S(m2)与其深度h(m)的函数关系式是 .
5.小宇每天骑自行车上学,从家到学校所需时间t(分)与骑车速度v(千米/分)关系如图所示.一天早上,小宇起床晚了,为了不迟到,需不超过15分钟赶到学校,那么他骑车的速度至少是__ __千米/分.
6.在对物体做功一定的情况下,力F(N)与此物体在力的方向上移动的距离s(m)成反比例函数关系,其图象如图所示,点P(4,3)在图象上,则当力达到10 N时,物体在力的方向上移动的距离是__ __m.
7.某物体对地面的压强p(Pa)与物体和地面的接触面积S(m2)之间的变化关系如图所示(双曲线的一支).如果该物体与地面的接触面积为0.24 m2,那么该物体对地面的压强是__ __Pa.
8.(2024·长沙期中)一定质量的氧气,它的密度ρ(kg/m3)是它的体积V(m3)的反比例函数,当V=20 m3时,ρ=1.36 kg/m3,当V=40 m3时,ρ=__ __kg/m3.
9.(2024·邵阳质检)已知蓄电池的电压为定值.使用此蓄电池作为电源时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系,它的图象如图所示.
(1)求这个反比例函数的表达式;
(2)如果以此蓄电池为电源的用电器的电流不能超过8 A,那么该用电器的可变电阻至少是多少?
10.某药店出售一批进价为2元的口罩,在市场营销中发现此口罩的日销售单价x(元)与日销售量y(只)之间有如下关系:
日销售单价x/元 3 4 5 6
日销售量y/只 2 000 1 500 1 200 1 000
(1)猜测并确定y与x之间的函数关系式.
(2)设经营此口罩的日销售利润为W元,求出W与x之间的函数关系式.
(3)若物价局规定此口罩的售价最高不能超过10元/只,请你求出当日销售单价x定为多少时,才能获得最大日销售利润?最大利润是多少元?
11.(2023·台州中考)电子体重秤读数直观又便于携带,为人们带来了方便.某综合实践活动小组设计了简易电子体重秤:制作一个装有踏板(踏板质量忽略不计)的可变电阻R1,R1与踏板上人的质量m之间的函数关系式为R1=km+b(其中k,b为常数,0≤m≤120),其图象如图1所示;图2的电路中,电源电压恒为8伏,定值电阻R0的阻值为30欧,接通开关,人站上踏板,电压表显示的读数为U0,该读数可以换算为人的质量m.
温馨提示:①导体两端的电压U,导体的电阻R,通过导体的电流I,满足关系式I=;
②串联电路中电流处处相等,各电阻两端的电压之和等于总电压.
(1)求k,b的值;
(2)求R1关于U0的函数表达式;
(3)用含U0的代数式表示m;
(4)若电压表量程为0~6伏,为保护电压表,请确定该电子体重秤可称的最大质量.