王武霞
一次函數(shù)的應用是初中數(shù)學中的一項重要內容,在利用數(shù)學建模解決生活中的實際問題這類題型中非常具有典型性和實用性,體現(xiàn)了新課改理念下,教會學生學會數(shù)學和會學數(shù)學,提高學生解決實際問題的能力,現(xiàn)以幾例加以說明.
例1 我校假期將帶領該?!叭蒙比ツ车芈糜?,甲旅行社說:“如果帶隊老師買全票一張,則其余學生可享受半價優(yōu)待.”乙旅行社說:“包括帶隊老師在內,全部按全票價的6折(即按全票價的60%收費)優(yōu)惠.”若全票價為200元.
(1)設學生數(shù)為x,甲旅行社收費為y甲,乙旅行社收費為y乙,分別計算兩家旅行社的收費(建立表達式);
(2)當學生數(shù)是多少時,兩家旅行社的收費一樣?
(3)就學生數(shù)x討論哪家旅行社更優(yōu)惠.
解 (1)y甲 = 100x + 200,
y乙 = 200·60%·(x + 1) = 120x + 120
(2)根據(jù)題意,得100x + 200 = 120x + 120,解得x = 4,
所以當學生人數(shù)為4人時,兩家旅行社的收費一樣多.
(3)當y甲 > y乙,100x + 200 > 120x + 120,解得x < 4;
當y甲 < y乙,100x + 200 < 120x + 120,解得x > 4.
因此當學生人數(shù)少于4人時,選乙旅行社較優(yōu)惠;當學生人數(shù)多于4人時,選甲旅行社較優(yōu)惠.
本題在明確了甲旅行社和乙旅行社的收費標準后,通過數(shù)學建模,綜合運用一次函數(shù)、方程、不等式等知識解決了現(xiàn)實生活中的優(yōu)惠方案.
例2 在正常情況下,一個人在運動時所能承受的每分鐘心跳的最高次數(shù)s(次/分)是這個人年齡n(歲)的一次函數(shù). 一名學生聽到了兩位醫(yī)生的對話,醫(yī)生甲:“15歲的人在運動時所能承受的每分鐘心跳的最高次數(shù)是每分鐘164次.”醫(yī)生乙:“45歲的人在運動時所能承受的每分鐘心跳的最高次數(shù)是每分鐘144次. ”
(1)根據(jù)以上信息,求在正常情況下,s關于n的函數(shù)關系式;
(2)若一位63歲的人在跑步,醫(yī)生在途中為他測得10秒的心跳為26次,請問:他是否有生命危險?為什么?
分析 (1)由于告訴s與n是一次函數(shù)關系,所以可設s與n之間的函數(shù)關系式為s = kn + b,由兩個醫(yī)生的對話可知,當n = 15時,s = 164;當n = 45時,s = 144.由此可以求出s與n的函數(shù)關系式. (2)將n = 63代入后求出s,比較s與醫(yī)生測得的心跳次數(shù)的大小.
解 (1)設s與n之間的函數(shù)關系式為s = kn + b.
由題意,得15k + b = 164,45k + b = 144. 解含有k,b的二元一次方程組,得k = -,b = 174. 故s與n之間的函數(shù)關系式為s = -n + 174.
(2) 當一位63歲的老人在跑步時,醫(yī)生測得他每分鐘的心跳次數(shù)是26 × 6 = 156,而他在運動時每分鐘所能承受的心跳的最高次數(shù)是s = - × 63 + 174 = 132,156 > 132,因此,他有一定的生命危險.
例3 蠟燭點燃掉的長度和點燃的時間成正比. 一枝蠟燭如點6分鐘,剩下蠟燭的長度為12厘米;如點16分鐘,剩下蠟燭的長度為7厘米;假設蠟燭點燃x分鐘,剩下的蠟燭長為y厘米,求出y與x之間的函數(shù)關系式,并求這支蠟燭燃完需多少時間.
解 蠟燭點燃掉的長度和點燃的時間成正比,可設a = kx(k > 0,a為點燃掉的長度),若蠟燭長為b厘米,則y = b - a,即y = - kx + b,所以y與x之間是一次函數(shù)關系. 由題中已知條件可知,x = 6時,y = 12;x = 16時,y = 7,可得:12 = b - 6k,7 = b - 16k,解含有k,b的二元一次方程組,得k = ,b = 15. 故y與x之間的函數(shù)關系式為y = 15 - x. 由x = 0 時,y = 15,且y = 0時,x = 30,可知蠟燭燃完的時間是30分鐘.
總之,教師應在教學中培養(yǎng)學生分析問題的能力,讓學生從解決問題的過程中去掌握解決問題的方法,把實際問題轉化為一次函數(shù)模型,利用一次函數(shù)的概念及性質解決實際問題.