吳娟
一次函數(shù)是刻畫實(shí)際生活中變量關(guān)系的一個(gè)有效模型,許多生活中的實(shí)際問(wèn)題都可以通過(guò)構(gòu)造一次函數(shù)模型來(lái)解決.下面舉例說(shuō)明,以期幫助同學(xué)們學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察生活,用數(shù)學(xué)的思維思考生活,用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言描述生活.
一、合腳購(gòu)鞋問(wèn)題
例1(2021·安徽)某品牌鞋子的長(zhǎng)度y cm與鞋子的“碼”數(shù)x之間滿足一次函數(shù)關(guān)系. 若22碼鞋子的長(zhǎng)度為16 cm,44碼鞋子的長(zhǎng)度為27 cm,則38碼鞋子的長(zhǎng)度為( )cm.
A. 23 cm B. 24 cm C. 25 cm D. 26 cm
分析:設(shè)[y=kx+b],分別將(22,16)和(44,27)代入,求出一次函數(shù)解析式,將[x=38]代入即可求解.
解:∵鞋子的長(zhǎng)度y cm與鞋子的“碼”數(shù)x之間滿足一次函數(shù)關(guān)系,
∴設(shè)一次函數(shù)解析式為y = kx + b(k ≠ 0),
由題意知,當(dāng)x = 22時(shí),y = 16,當(dāng)x = 44時(shí),y = 27,∴[16=22k+b,27=44k+b,]解得[k=12 ,b=5,]
∴一次函數(shù)解析式為y[ =12]x + 5.當(dāng)x = 38時(shí),y[ =12 ×] 38 + 5 = 24(cm).故應(yīng)選B.
反思:本題告訴我們,鞋子的“碼”數(shù)與鞋子的長(zhǎng)度滿足一次函數(shù)關(guān)系,這樣我們?cè)谫I鞋時(shí)就可以心中有數(shù),購(gòu)適合自己腳的鞋.
二、適時(shí)加油問(wèn)題
例2(2021·浙江·麗水)李師傅將容量為60升的貨車油箱加滿后,從工廠出發(fā)運(yùn)送一批物資到某地. 行駛過(guò)程中,貨車離目的地的路程s(千米)與行駛時(shí)間t(小時(shí))的關(guān)系如圖1所示(中途休息、加油的時(shí)間不計(jì)). 當(dāng)油箱中剩余油量為10升時(shí),貨車會(huì)自動(dòng)顯示加油提醒. 設(shè)貨車平均耗油量為0.1升/千米,請(qǐng)根據(jù)圖象解答下列問(wèn)題:(1)直接寫出工廠離目的地的路程;(2)求s關(guān)于t的函數(shù)表達(dá)式;(3)當(dāng)貨車顯示加油提醒后,行駛時(shí)間t在怎樣的范圍內(nèi)貨車應(yīng)進(jìn)站加油?
分析:(1)根據(jù)圖象可以直接得出結(jié)論;(2)根據(jù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法即可求出一次函數(shù)解析式;(3)分別求出余油量為10升和0升時(shí)行駛路程,根據(jù)函數(shù)解析式求出對(duì)應(yīng)的t值,即可求得t的取值范圍.
解:(1)由圖象可知,當(dāng)t = 0時(shí),s = 880,則工廠離目的地的路程為880千米.
(2)設(shè)s=kt + b(k ≠ 0),
將(0,880)和(4,560)代入s = kt + b,得[880=b,560=4k+b,]解得[k=-80,b=880,]
則s關(guān)于t的函數(shù)表達(dá)式為s = -80t + 880(0 ≤ t ≤ 11).
(3)當(dāng)油箱中剩余油量為10升時(shí),s = 880 - (60 - 10) ÷ 0.1 = 380(千米),
∴380 = -80t + 880,解得t [=254];
當(dāng)油箱中剩余油量為0升時(shí),s = 880 - 60 ÷ 0.1 = 280(千米),
∴280 = -80t + 880,解得t [=152];
∵k=-80<0,∴s隨t的增大而減小,∴t的取值范圍是[254 <] t [<152].
反思:本題用一次函數(shù)的增減性來(lái)確定加油的時(shí)間范圍.生活中應(yīng)注意行車需安全,加油要適時(shí).
三、最佳帶長(zhǎng)問(wèn)題
例3(2021·湖南·衡陽(yáng))圖2是一種單肩包,其背帶由雙層部分、單層部分和調(diào)節(jié)扣構(gòu)成. 小文購(gòu)買時(shí),售貨員演示通過(guò)調(diào)節(jié)扣加長(zhǎng)或縮短單層部分的長(zhǎng)度,可以使背帶的長(zhǎng)度(單層部分與雙層部分長(zhǎng)度的和,其中調(diào)節(jié)扣所占長(zhǎng)度忽略不計(jì))加長(zhǎng)或縮短,設(shè)雙層部分的長(zhǎng)度為x cm,單層部分的長(zhǎng)度為y cm. 經(jīng)測(cè)量,得到右表中數(shù)據(jù). (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)規(guī)律,求出y與x的函數(shù)關(guān)系式;(2)按小文的身高和習(xí)慣,背帶的長(zhǎng)度調(diào)為130 cm時(shí)為最佳背帶長(zhǎng).請(qǐng)計(jì)算此時(shí)雙層部分的長(zhǎng)度;(3)設(shè)背帶長(zhǎng)度為L(zhǎng) cm,求L的取值范圍.
分析:(1)設(shè)y與x的函數(shù)關(guān)系式為y = kx + b,代入表中數(shù)據(jù)求出待定系數(shù)k,b即可;(2)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式和背帶長(zhǎng)度為130 cm,列二元一次方程組求解;(3)根據(jù)x和y都為非負(fù)數(shù)求出L的最大值和最小值,即可確定L的取值范圍.
解:(1)設(shè)y與x的函數(shù)關(guān)系式為y=kx + b,由題意知[148=2k+b,136=8k+b,]解得[k=-2,b=152.]
∴y與x的函數(shù)關(guān)系式為y = -2x + 152.
(2)根據(jù)題意知[x+y=130,y=-2x+152,]解得[x=22,y=108,]
∴此時(shí)雙層部分的長(zhǎng)度為22 cm.
(3)由題意知,當(dāng)x = 0時(shí),y = 152,當(dāng)y = 0時(shí),x = 76,∴76 ≤ L ≤ 152.
反思:適度的背帶長(zhǎng)度可以使我們背包時(shí)感到更舒服,要達(dá)到最好的效果,可讓一次函數(shù)來(lái)幫忙.
(作者單位:江蘇省興化市安豐初級(jí)中學(xué))
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版2021年10期