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一、同一個坐標(biāo)系里只有一個分段一次函數(shù)
這類問題一般有三問:第一問識別圖像,例如解釋折點(diǎn)處的基本信息等;第二問用待定系數(shù)法確定一次函數(shù)的表達(dá)式;第三問用一次函數(shù)解決簡單實(shí)際問題。同學(xué)們需觀察一次函數(shù)圖像,細(xì)致分析題意,能將一次函數(shù)的知識與建立方程模型相結(jié)合。
例1 圖1中的折線ABC表示某汽車的耗油量y(單位:L/km)與速度x(單位:km/h) 2.117的函數(shù)關(guān)系(30≤x≤120)。已知線段BC表示的函數(shù)關(guān)系中,該汽車的速度每增加1km/h,耗油量增加0.002L/km。
(1)當(dāng)速度為50km/h、100km/h時,該汽車的耗油量分別為_______L/km、______L/km。
(2)求線段AB所表示的y與x之間的函數(shù)表達(dá)式。
(3)速度是多少時,該汽車的耗油量最低?最低是多少?
【分析】此題以耗油量問題為背景,以一次函數(shù)的圖像為載體,分析某汽車的耗油量y與速度x之間的函數(shù)關(guān)系,考查識圖、用圖的能力。題中自變量不同取值范圍所對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式不同,其函數(shù)圖像是一個折線。解決分段函數(shù)問題,要與自變量所在取值范圍對應(yīng),大家要會用待定系數(shù)法求一次函數(shù)表達(dá)式,且用好“折點(diǎn)處”的坐標(biāo)。
解:(1)0.13,0.14。
(2)設(shè)線段AB所表示的y與x之間的函數(shù)表達(dá)式為y=kx+b。
因?yàn)閥=kx+b的圖像過點(diǎn)(30,0.15)與
所以線段AB所表示的y與x之間的函數(shù)表達(dá)式為y=-0.001x+0.18。
(3)根據(jù)題意,得線段BC所表示的y與%之間的函數(shù)表達(dá)式為y=0.12+0.002 (x-90)=0.002x-0.06。
由圖像可知,B是折線ABC的最低點(diǎn)。
因此,速度是80km/h時,該汽車的耗油量最低,最低是0.1L/km。
【點(diǎn)評】此類題型通過函數(shù)圖像及一定的文字說明作為載體來傳遞解題信息,為問題提供條件。解決這類問題的關(guān)鍵是善于從圖像的位置、特殊點(diǎn)及發(fā)展變化趨勢等相關(guān)信息中受到啟發(fā),并獲取有用的信息,獲得解決問題的途徑,進(jìn)行推理計(jì)算,最終解決問題。此類問題的切人口往往是對折點(diǎn)的解讀,所以要重視折點(diǎn)及折點(diǎn)前后的狀態(tài)。
二、同一個坐標(biāo)系里有兩個一次函數(shù)
在同一個坐標(biāo)系中,同一自變量有兩個不同的因變量,表示不同的一次函數(shù),這對解題造成干擾,更考查大家對圖像的理解以及綜合分析解決問題能力。下面以一個行程問題為背景,與同學(xué)們交流。
例 2甲、乙兩地相距400千米,一輛貨車和一輛轎車先后從甲地出發(fā)駛向乙地。如圖2,線段OA表示貨車離甲地的路程y(km)與所用時間x (h)之間的函數(shù)關(guān)系;折線BCD表示轎車離甲地的路程y(km)與所用時間x(h)之間的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)圖像解答下列問題:
(1)求線段CD對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式。
(2)求E點(diǎn)的坐標(biāo),并解釋E點(diǎn)的實(shí)際意義。
(3)若已知轎車比貨車晚出發(fā)20 n}鐘,且到達(dá)乙地后在原地等待貨車,則當(dāng)x為多少小時,貨車和轎車相距30km?
【分析】本題考查了一次函數(shù)在行程問題中的應(yīng)用。(1)求線段對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式是常規(guī)考法,方法有兩種,一種是根據(jù)實(shí)際意義直接列出,另一種是讀取圖中數(shù)據(jù),借助待定系數(shù)法求出表達(dá)式;(2)求E點(diǎn)的坐標(biāo)仍有兩種方法,一種是聯(lián)立線段OA、CD的表達(dá)式求解,另一種是列一元一次方程求解追及時間(即點(diǎn)E的橫坐標(biāo)),再代入線段CD對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式求點(diǎn)E的縱坐標(biāo);(3)由“貨車和轎車相距30km”可求得多解。
解:(1)線段CD所表示祔y與x之間的函數(shù)表達(dá)式為y=120x-140(2≤x≤4.5)。
(2)點(diǎn)E坐標(biāo)為(3.5,280),點(diǎn)E的實(shí)際意義是當(dāng)貨車行駛3.5小時,轎車追上貨車,這時它們離甲地距離為280千米。
(3)1/2,11/4,17/4,37/8。
【點(diǎn)評】解決此類問題的一般方法是解讀折點(diǎn)、分段圖像的實(shí)際意義,結(jié)合實(shí)際行程問題,運(yùn)用分類思想,正確地找出某個狀態(tài)下的速度、時間、路程,然后轉(zhuǎn)化成代數(shù)模型來解決。
(作者單位:江蘇省南京市致遠(yuǎn)初級中學(xué))