一次函式在解決數學問題中的作用

2022-06-08 10:27:03 字數 2504 閱讀 4531

一次函式在疑難問題和生活中的作用

實八(3)班鐘吳皓

一次函式是函式中應用最普遍,最簡單的一種函式。它涉及了多種函式方法和思想,比如數形結合,分類討論這些思想,還有待定係數法,排除法等方法。

一次函式包括以下方面的運用:一、利用影象和題目中給出的資料進行分析和計算(數形結合)。二、對於有多種答案或方法的題目進行分類計算,在某些特定題目中還可選擇最佳答案(分類討論)。

三、一次函式還可以解一些用一般方法解不了或很難解的題型。四、在生活中也能夠解決一些資料複雜多變的數學問題。各種型別的例題可以反映不同的思想:

例1、對於一次函式y=(2k-5)x+(k-4).(1)若其影象經過第一,三,四象限,化簡+.(2)若函式為正比例函式,且與y=mx的影象關於x軸對稱,求m的值.

分析 :要解此題,需先畫出一次函式y=(2k-5)x+(k-4)的影象,如圖1.∵影象經過一,三,四象限,∴2k-5﹥0,k-4﹤0,根據這兩個條件求出k的取值範圍,就可以解第(1)題了。

而第(2)題,∵該函式是正比例函式,∴k-4=0且2k-5≠0,再求出此時k的值以及函式解析式∵兩正比例函式的影象關於x軸對稱,系數值互為相反數,∴m的值等於此函式解析式中「k」的相反數的值。

例題1主要是考察我們對函式影象的理解及運用,其中還運用了數形結合這種比較常用的數學思想,像這種題型的題目,並不少見,在函式影象上得出的結論必須很好地運用在題目中,才能更好地解決題目。

例2、向陽村建起了天然氣**站,氣站根據實際情況,每天從零點開始至凌晨4點,只開啟進氣閥和供氣閥,20:00——24:00只開啟供氣閥,已知氣站每小時進氣量和供氣量是一定的,圖2反映了某天儲氣量y(公尺2)與x(小時)之間的關係:

(1)求0:00——20:00之間氣站每小時增加的儲氣量;

(2)求20:00——24:00時,y與x的函式關係式,並畫出函式影象;

(3)照此規律執行,從這天零點起三晝夜內,經過多少小時氣站儲氣量達到最大?並求出最大值。

分析 :由圖2可知在0:00——4:

00之間氣站儲氣量從30公尺3增加到230公尺3,那麼0:00——4:00之間氣站每小時增加的儲氣量就是增加的氣量和時間的商;同理可得4:

00——20:00之間氣站每小時增加的儲氣量,最後再算出氣站每小時的供氣量。

在第(2)小題中,用第(1)小題求出的氣站每小時供氣量算出24:00時的儲氣量,再用待定係數法設函式關係式為y=kx+b,最後求出函式解析式,畫出函式影象。

通過第(2)小題算出的24:00時氣站儲氣量再算出每天儲氣量增加的數量,再由圖3可知,每天20:00時氣站儲氣量達到最大值,因此,三晝夜內,第三天的20:

00時,即經過了24×2+20=68小時,氣站的儲氣量達到最大,最後用238加上2乘以每天儲氣量增加的數量所得出的答案就是儲氣量的最大值。

例2體現了一次函式在生活中的應用,其中最大的特點就是運用了待定係數法,巧妙地求出所畫函式影象上的乙個未知點的座標,並求出函式解析式。同時也說明了看**題時,要注意轉折點以及直線方向上的變化,並從直線上點的座標分析出一些必要的關係。

例3、我市某鄉a,b兩村盛產柑橘,a村有柑橘200噸,b村有柑橘300噸。現將這些柑橘運到c,d兩個冷藏倉庫,已知c倉庫可儲存240噸,d倉庫可儲存260噸;從a村運往c,d兩處的費用分別為每噸20元和25元,從b村運往c,d兩處的費用分別為每噸15元和18元。設從a村運往c倉庫的柑橘重量為x噸,a,b兩村運往兩倉庫的柑橘運輸費用分別為ya元和yb元。

(1)求出ya,yb與x之間的函式關係式;

(2)試討論a,b兩村中,哪個村的運輸費用較少;

(3)考慮到b村的經濟承受能力,b村的柑橘運費不得超過4830元,在這種情況下,怎樣調運,才能使兩村運費之和最小?求出這個最小值.

分析這道題所涉及的資料多,需要列**(如上表),由題意得,a村運往c倉庫x噸柑橘,運往d倉庫就是(200-x)噸;c倉庫已有x噸柑橘,還需(240-x)噸,所以b村要運往c倉庫(240-x)噸柑橘,而d倉庫已有(200-x)噸柑橘,b村還需運往此處(60+x)噸。

根據**列出函式關係式:ya=20x+25(200-x)=﹣5x+5000(0≤x≤200);yb=15(240-x)+18(60+x)=3x+4680(0≤x≤200)。再對a,b兩村的運費高低進行分類:

ya=yb;ya<yb;ya>yb.分別計算三種情況下各自x的值。由第(3)小題的題意得yb≤4830,接著用代入法把yb=3x+4680代入yb≤4830求出x的取值範圍.設兩村運費之和為y,y= ya+yb=﹣2x+9680,由於y隨x的增大而減小,所以當x的值最大時,兩村運費之和最小。

例題3也是一道一次函式運用在生活中,並且充分體現分類思想的典型例題。遇到這種問題,特別是在討論函式關係式,條件過多而又複雜時,可以利用**法使條件進一步明了。這道題還需注意的乙個地方是:

在利用一次函式的單調性解決實際問題時,要注意x的取值範圍。

總得來說,一次函式是指由乙個變數和一些常量,通過任何方式(有限的或無限的)形成的解析表示式,它是通過一些其它的量經過一系列的運算而得到的。一次函式不僅能解決疑難問題,還能運用在一些生活問題中,比如當時間一定時,路程是速度的一次函式;當單價一定時,總價是數量的一次函式等等。一次函式就是這麼乙個奇怪的東西,只有認真,深入地去研究它,才能發現它所蘊藏的秘密。

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