高中函數(shù)的應(yīng)用教案
發(fā)表時(shí)間:2020-08-20函數(shù)模型及其應(yīng)用(2)教案蘇教版必修1。
3.4.2函數(shù)模型及其應(yīng)用(2)
教學(xué)目標(biāo):
1.能根據(jù)圖形、表格等實(shí)際問(wèn)題的情境建立數(shù)學(xué)模型,并求解;進(jìn)一步了解函數(shù)模型在解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,了解函數(shù)模型在社會(huì)生活中的廣泛應(yīng)用;
2.在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)地分析問(wèn)題、探索問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.
教學(xué)重點(diǎn):
在解決以圖、表等形式作為問(wèn)題背景的實(shí)際問(wèn)題中,讀懂圖表并求解.
教學(xué)難點(diǎn):
對(duì)圖、表的理解.
教學(xué)方法:
講授法,嘗試法.
教學(xué)過(guò)程:
一、情境創(chuàng)設(shè)
已知矩形的長(zhǎng)為4,寬為3,如果長(zhǎng)增加x,寬減少0.5x,所得新矩形的面積為S.
(1)將S表示成x的函數(shù);
(2)求面積S的最大值,并求此時(shí)x的值.
二、學(xué)生活動(dòng)
思考并完成上述問(wèn)題.
三、例題解析
例1有一塊半徑為R的半圓形鋼板,計(jì)劃剪裁成等腰梯形ABCD的形狀,它的下底AB是⊙O的直徑,上底CD的端點(diǎn)在圓周上,寫(xiě)出這個(gè)梯形周長(zhǎng)y和腰長(zhǎng)x間的函數(shù)關(guān)系式,并求出它的定義域.
例2一家旅社有100間相同的客房,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的經(jīng)營(yíng)實(shí)踐,旅社經(jīng)理發(fā)現(xiàn)每間客房每天的價(jià)格與住房率有如下關(guān)系:
每間客房定價(jià)20202014
住房率65%75%85%95%
要使每天收入最高,每間客房定價(jià)為多少元?
例3今年5月,荔枝上市.由歷年的市場(chǎng)行情得知,從5月10日起的60天內(nèi),荔枝的市場(chǎng)售價(jià)與上市時(shí)間的關(guān)系大致可用如圖所示的折線ABCD表示(市場(chǎng)售價(jià)的單位為元/500g).
請(qǐng)寫(xiě)出市場(chǎng)售價(jià)S(t)(元)與上市時(shí)間t(天)的函數(shù)關(guān)系式,并求出6月20日當(dāng)天的荔枝市場(chǎng)售價(jià).
練習(xí):1.直角梯形OABC中,AB∥OC,AB=1,OC=BC=2,直線l:x=t截此梯形所得位于l左方圖形的面積為S,則函數(shù)S=f(t)的大致圖象為()
2.一個(gè)圓柱形容器的底部直徑是dcm,高是hcm,現(xiàn)在以vcm3/s的速度向容器內(nèi)注入某種溶液,求容器內(nèi)溶液的高度x(cm)與注入溶液的時(shí)間t(s)之間的函數(shù)關(guān)系式,并寫(xiě)出函數(shù)的定義域.
3.向高為H的水瓶中注水,注滿為止.如果注水量V與水深h的函數(shù)關(guān)系的圖象如圖所示,那么水瓶的形狀可能是()
4.某公司將進(jìn)貨單價(jià)為10元一個(gè)的商品按13元一個(gè)銷(xiāo)售,每天可賣(mài)200個(gè).若這種商品每漲價(jià)1元,銷(xiāo)售量則減少26個(gè).
(1)售價(jià)為15元時(shí),銷(xiāo)售利潤(rùn)為多少?
(2)若銷(xiāo)售價(jià)必須為整數(shù),要使利潤(rùn)最大,應(yīng)如何定價(jià)?
5.根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查,某商品在最近40天內(nèi)的價(jià)格f(t)與時(shí)間t滿足:
f(t)=,銷(xiāo)售量g(t)與時(shí)間t滿足:g(t)=
(0≤t≤40,tN),求這種商品日銷(xiāo)售金額的最大值.
四、小結(jié)
利用圖、表建模;分段建模.
五、作業(yè)
課本P110-10.
擴(kuò)展閱讀
3.4.2 函數(shù)模型及其應(yīng)用(1)
俗話說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更容易聽(tīng)懂所講的內(nèi)容,使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫(xiě)呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《3.4.2 函數(shù)模型及其應(yīng)用(1)》,相信能對(duì)大家有所幫助。
3.4.2函數(shù)模型及其應(yīng)用(1)
教學(xué)目標(biāo):
1.能根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的情境建立數(shù)學(xué)模型,利用計(jì)算工具,結(jié)合對(duì)函數(shù)性質(zhì)的研究,給出問(wèn)題的解答;
2.通過(guò)實(shí)例,理解一次函數(shù)、二次函數(shù)等常見(jiàn)函數(shù)在解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,了解函數(shù)模型在社會(huì)生活中的廣泛應(yīng)用;
3.在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)地分析問(wèn)題、探索問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.
教學(xué)重點(diǎn):
一次函數(shù)、二次函數(shù)以及指、對(duì)數(shù)函數(shù)等常見(jiàn)函數(shù)的應(yīng)用.
教學(xué)難點(diǎn):
從生活實(shí)例中抽象出數(shù)學(xué)模型.
教學(xué)過(guò)程:
一、問(wèn)題情境
某城市現(xiàn)有人口總數(shù)為100萬(wàn),如果人口的年自然增長(zhǎng)率為1.2﹪,問(wèn):
(1)寫(xiě)出該城市人口數(shù)y(萬(wàn)人)與經(jīng)歷的年數(shù)x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)計(jì)算10年后該城市的人口數(shù);
(3)計(jì)算大約多少年后,該城市人口將達(dá)到120萬(wàn)?
(4)如果20年后該城市人口數(shù)不超過(guò)120萬(wàn),年人口自然增長(zhǎng)率應(yīng)該控制在多少?
二、學(xué)生活動(dòng)
回答上述問(wèn)題,并完成下列各題:
1.等腰三角形頂角y(單位:度)與底角x的函數(shù)關(guān)系為.
2.某種茶杯,每個(gè)0.5元,把買(mǎi)茶杯的錢(qián)數(shù)y(元)表示為茶杯個(gè)數(shù)x(個(gè))的函數(shù),其定義域?yàn)椋?br>
三、數(shù)學(xué)應(yīng)用
例1某計(jì)算機(jī)集團(tuán)公司生產(chǎn)某種型號(hào)計(jì)算機(jī)的固定成本為200萬(wàn)元,生產(chǎn)每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可變成本為3000元,每臺(tái)計(jì)算機(jī)的售價(jià)為5000元,分別寫(xiě)出總成本C(萬(wàn)元)、單位成本P(萬(wàn)元)、銷(xiāo)售收入R(元)以及利潤(rùn)L(萬(wàn)元)關(guān)于總產(chǎn)量x臺(tái)的函數(shù)關(guān)系式.
例2大氣溫度y(℃)隨著離開(kāi)地面的高度x(km)增大而降低,到上空11km為止,大約每上升1km,氣溫降低6℃,而在更高的上空氣溫卻幾乎沒(méi)變(設(shè)地面溫度為22℃).
求:(1)y與x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)x=3.5km以及x=12km處的氣溫.
變式:在例2的條件下,某人在爬一座山的過(guò)程中,分別測(cè)得山腳和山頂?shù)臏囟葹?6℃和14.6℃,試求山的高度.
四、建構(gòu)數(shù)學(xué)
利用數(shù)學(xué)某型解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),一般按照以下步驟進(jìn)行:
1.審題:理解問(wèn)題的實(shí)際背景,概括出數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì),嘗試將抽象問(wèn)題函數(shù)化;
2.引進(jìn)數(shù)學(xué)符號(hào),建立數(shù)學(xué)模型,即根據(jù)所學(xué)知識(shí)建立函數(shù)關(guān)系式,并確定函數(shù)的定義域;
3.用數(shù)學(xué)的方法對(duì)得到的數(shù)學(xué)模型予以解答,求出結(jié)果;
4.將數(shù)學(xué)問(wèn)題的解代入實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行檢驗(yàn),舍去不合題意的解,并作答.
五、鞏固練習(xí)
1.生產(chǎn)一定數(shù)量的商品時(shí)的全部支出稱(chēng)為生產(chǎn)成本,可表示為商品數(shù)量的函數(shù),現(xiàn)知道一企業(yè)生產(chǎn)某種產(chǎn)品的數(shù)量為x件時(shí)的成本函數(shù)是C(x)=200+10x+0.5x2(元),若每售出一件這種商品的收入是200元,那么生產(chǎn)并銷(xiāo)售這種商品的數(shù)量是200件時(shí),該企業(yè)所得的利潤(rùn)可達(dá)到元.
2.有m部同樣的機(jī)器一起工作,需要m小時(shí)完成一項(xiàng)任務(wù).設(shè)由x部機(jī)
器(x為不大于m的正整數(shù))完成同一任務(wù),求所需時(shí)間y(小時(shí))與機(jī)器的
部數(shù)x的函數(shù)關(guān)系式.
3.A,B兩地相距150千米,某人以60千米/時(shí)的速度開(kāi)車(chē)從A到B,在B地停留1小時(shí)后再以50千米/時(shí)的速度返回A,則汽車(chē)離開(kāi)A地的距離x與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式為.
4.某車(chē)站有快、慢兩種車(chē),始發(fā)站距終點(diǎn)站7.2km,慢車(chē)到達(dá)終點(diǎn)需16min,快車(chē)比慢車(chē)晚發(fā)車(chē)3min,且行駛10min到達(dá)終點(diǎn)站.試分別寫(xiě)出兩車(chē)所行路程關(guān)于慢車(chē)行駛時(shí)間的函數(shù)關(guān)系式.兩車(chē)在何時(shí)相遇?相遇時(shí)距始發(fā)站多遠(yuǎn)?
5.某產(chǎn)品總成本C(萬(wàn)元)與產(chǎn)量x(臺(tái))滿足關(guān)系C=3000+20x-0.1x2,其中0<x<240.若每臺(tái)產(chǎn)品售價(jià)25萬(wàn)元,要使廠家不虧本,則最少應(yīng)生產(chǎn)多少臺(tái)?
六、要點(diǎn)歸納與方法小結(jié)
1.利于函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題的基本方法和步驟;
2.一次函數(shù)、二次函數(shù)等常見(jiàn)函數(shù)的應(yīng)用.
七、作業(yè)
課本P100-練習(xí)1,2,3.
函數(shù)模型的應(yīng)用實(shí)例
§3.2.2函數(shù)模型的應(yīng)用實(shí)例(2)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過(guò)一些實(shí)例,來(lái)感受一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的廣泛應(yīng)用,體會(huì)解決實(shí)際問(wèn)題中建立函數(shù)模型的過(guò)程,從而進(jìn)一步加深對(duì)這些函數(shù)的理解與應(yīng)用;
2.初步了解對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表的分析與處理.
學(xué)習(xí)過(guò)程
一、課前準(zhǔn)備
(預(yù)習(xí)教材P104~P106,找出疑惑之處)
閱讀:2003年5月8日,西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院緊急啟動(dòng)“建立非典流行趨勢(shì)預(yù)測(cè)與控制策略數(shù)學(xué)模型”研究項(xiàng)目,馬知恩教授率領(lǐng)一批專(zhuān)家晝夜攻關(guān),于5月19日初步完成了第一批成果,并制成了要供決策部門(mén)參考的應(yīng)用軟件.
這一數(shù)學(xué)模型利用實(shí)際數(shù)據(jù)擬合參數(shù),并對(duì)全國(guó)和北京、山西等地的疫情進(jìn)行了計(jì)算仿真,結(jié)果指出,將患者及時(shí)隔離對(duì)于抗擊非典至關(guān)重要、分析報(bào)告說(shuō),就全國(guó)而論,菲非典病人延遲隔離1天,就醫(yī)人數(shù)將增加1000人左右,推遲兩天約增加工能力100人左右;若外界輸入1000人中包含一個(gè)病人和一個(gè)潛伏病人,將增加患病人數(shù)100人左右;若4月21日以后,政府示采取隔離措施,則高峰期病人人數(shù)將達(dá)60萬(wàn)人.
這項(xiàng)研究在充分考慮傳染病控制中心每日工資發(fā)布的數(shù)據(jù),建立了非典流行趨勢(shì)預(yù)測(cè)動(dòng)力學(xué)模型和優(yōu)化控制模型,并對(duì)非典未來(lái)的流行趨勢(shì)做了分析預(yù)測(cè).
二、新課導(dǎo)學(xué)
※典型例題
例1某桶裝水經(jīng)營(yíng)部每天的房租、人員工資等固定成本為200元,每桶水的進(jìn)價(jià)是5元.銷(xiāo)售單價(jià)與日均銷(xiāo)售量的關(guān)系如下表所示:
銷(xiāo)售單價(jià)/元6789101112
日均銷(xiāo)售量/桶480440400360320280240
請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)作出分析,這個(gè)經(jīng)營(yíng)部怎樣定價(jià)才能獲得最大利潤(rùn)?
變式:某農(nóng)家旅游公司有客房300間,每間日房租為20元,每天都客滿.公司欲提高檔次,并提高租金,如果每間客房日增加2元,客房出租數(shù)就會(huì)減少10間.若不考慮其他因素,旅社將房間租金提高到多少時(shí),每天客房的租金總收入最高?
小結(jié):找出實(shí)際問(wèn)題中涉及的函數(shù)變量→根據(jù)變量間的關(guān)系建立函數(shù)模型→利用模型解決實(shí)際問(wèn)題→小結(jié):二次函數(shù)模型。
例2某地區(qū)不同身高的未成年男性的體重平均值如下表(身高:cm;體重:kg)
身高60708090100110
體重6.137.909.9912.1515.0217.50
身高120130140150160170
體重20.9226.8631.1138.8547.2555.05
(1)根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù),建立恰當(dāng)?shù)暮瘮?shù)模型,使它能比較近似地反映這個(gè)地區(qū)未成年男性體重與身高ykg與身高xcm的函數(shù)模型的解析式.
(2)若體重超過(guò)相同身高男性平均值的1.2倍為偏胖,低于0.8倍為偏瘦,那么這個(gè)地區(qū)一名身高為175cm,體重78kg的在校男生的體重是否正常?
小結(jié):根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)的特點(diǎn),通過(guò)建立函數(shù)模型,解決實(shí)際問(wèn)題的基本過(guò)程:收集數(shù)據(jù)→畫(huà)散點(diǎn)圖→選擇函數(shù)模型→求函數(shù)模型→檢驗(yàn)→符合實(shí)際,用函數(shù)模型解釋實(shí)際問(wèn)題;不符合實(shí)際,則重新選擇函數(shù)模型,直到符合實(shí)際為止.
※動(dòng)手試試
練1.某同學(xué)完成一項(xiàng)任務(wù)共花去9個(gè)小時(shí),他記錄的完成工作量的百分?jǐn)?shù)如下:
時(shí)間/小時(shí)123456789
完成
百分?jǐn)?shù)1530456060708090100
(1)如果用來(lái)表示h小時(shí)后完成的工作量的百分?jǐn)?shù),請(qǐng)問(wèn)是多少?求出的解析式,并畫(huà)出圖象;
(2)如果該同學(xué)在早晨8:00時(shí)開(kāi)始工作,什么時(shí)候他未工作?
練2.有一批影碟(VCD)原銷(xiāo)售價(jià)為每臺(tái)800元,在甲、乙兩家家電商場(chǎng)均有銷(xiāo)售.甲商場(chǎng)用如下方法促銷(xiāo):買(mǎi)一臺(tái)單價(jià)為780元,買(mǎi)兩臺(tái)單價(jià)都為760元,依次類(lèi)推,每多買(mǎi)一臺(tái)則所買(mǎi)各臺(tái)單價(jià)均再減少20元,但每臺(tái)售價(jià)不能低于440元;乙商場(chǎng)一律都按原價(jià)的75%銷(xiāo)售.某單位需購(gòu)買(mǎi)一批此類(lèi)影碟機(jī),問(wèn)去哪家商場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)花費(fèi)較低?
三、總結(jié)提升
※學(xué)習(xí)小結(jié)
1.有關(guān)統(tǒng)計(jì)圖表的數(shù)據(jù)分析處理;
2.實(shí)際問(wèn)題中建立函數(shù)模型的過(guò)程;
※知識(shí)拓展
根據(jù)散點(diǎn)圖設(shè)想比較接近的可能的函數(shù)模型:
①一次函數(shù)模型:
②二次函數(shù)模型:
③冪函數(shù)模型:
④指數(shù)函數(shù)模型:(>0,)
學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)
※自我評(píng)價(jià)你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為().
A.很好B.較好C.一般D.較差
※當(dāng)堂檢測(cè)(時(shí)量:5分鐘滿分:10分)計(jì)分:
1.向高為H的圓錐形漏斗內(nèi)注入化學(xué)溶液(漏斗下口暫且關(guān)閉),注入溶液量V與溶液深度h的大概圖象是().
2.某種生物增長(zhǎng)的數(shù)量與時(shí)間的關(guān)系如下表:
123...
138...
下面函數(shù)關(guān)系式中,能表達(dá)這種關(guān)系的是().
A.B.
C.D.
3.某企業(yè)近幾年的年產(chǎn)值如下圖:
則年增長(zhǎng)率(增長(zhǎng)率=增長(zhǎng)值/原產(chǎn)值)最高的是().
A.97年B.98年C.99年D.00年
4.某雜志能以每本1.20的價(jià)格發(fā)行12萬(wàn)本,設(shè)定價(jià)每提高0.1元,發(fā)行量就減少4萬(wàn)本.則雜志的總銷(xiāo)售收入y萬(wàn)元與其定價(jià)x的函數(shù)關(guān)系是.
5.某新型電子產(chǎn)品2002年投產(chǎn),計(jì)劃2004年使其成本降低36℅.則平均每年應(yīng)降低成本%.
課后作業(yè)
某地新建一個(gè)服裝廠,從今年7月份開(kāi)始投產(chǎn),并且前4個(gè)月的產(chǎn)量分別為1萬(wàn)件、1.2萬(wàn)件、1.3萬(wàn)件、1.37萬(wàn)件.由于產(chǎn)品質(zhì)量好,服裝款式新穎,因此前幾個(gè)月的產(chǎn)品銷(xiāo)售情況良好.為了在推銷(xiāo)產(chǎn)品時(shí),接收定單不至于過(guò)多或過(guò)少,需要估測(cè)以后幾個(gè)月的產(chǎn)量,你能解決這一問(wèn)題嗎?
高一數(shù)學(xué)教案:《函數(shù)模型及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)(一)
高一數(shù)學(xué)教案:《函數(shù)模型及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)(一)
教學(xué)目標(biāo):
1.能根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的情境建立數(shù)學(xué)模型,利用計(jì)算工具,結(jié)合對(duì)函數(shù)性質(zhì)的研究,給出問(wèn)題的解答;
2.通過(guò)實(shí)例,理解一次函數(shù)、二次函數(shù)等常見(jiàn)函數(shù)在解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,了解函數(shù)模型在社會(huì)生活中的廣泛應(yīng)用;
3.在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)地分析問(wèn)題、探索問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.
教學(xué)重點(diǎn):
一次函數(shù)、二次函數(shù)以及指、對(duì)數(shù)函數(shù)等常見(jiàn)函數(shù)的應(yīng)用.
教學(xué)難點(diǎn):
從生活實(shí)例中抽象出數(shù)學(xué)模型.
教學(xué)過(guò)程:
一、問(wèn)題情境
某城市現(xiàn)有人口總數(shù)為100萬(wàn),如果人口的年自然增長(zhǎng)率為1.2﹪,問(wèn):
(1)寫(xiě)出該城市人口數(shù)y(萬(wàn)人)與經(jīng)歷的年數(shù)x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)計(jì)算10年后該城市的人口數(shù);
(3)計(jì)算大約多少年后,該城市人口將達(dá)到120萬(wàn)?
(4)如果20年后該城市人口數(shù)不超過(guò)120萬(wàn),年人口自然增長(zhǎng)率應(yīng)該控制在多少?
二、學(xué)生活動(dòng)
回答上述問(wèn)題,并完成下列各題:
1.等腰三角形頂角y(單位:度)與底角x的函數(shù)關(guān)系為?。?/p>
2.某種茶杯,每個(gè)0.5元,把買(mǎi)茶杯的錢(qián)數(shù)y(元)表示為茶杯個(gè)數(shù)x(個(gè))的函數(shù) ,其定義域?yàn)? .
三、數(shù)學(xué)應(yīng)用
例1 某計(jì)算機(jī)集團(tuán)公司生產(chǎn)某種型號(hào)計(jì)算機(jī)的固定成本為200萬(wàn)元,生產(chǎn)每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可變成本為3000元,每臺(tái)計(jì)算機(jī)的售價(jià)為5000元,分別寫(xiě)出總成本C(萬(wàn)元)、單位成本P(萬(wàn)元)、銷(xiāo)售收入R(元)以及利潤(rùn)L(萬(wàn)元)關(guān)于總產(chǎn)量x臺(tái)的函數(shù)關(guān)系式.
例2 大氣溫度y(℃)隨著離開(kāi)地面的高度x(km)增大而降低,到上空11 km為止,大約每上升1 km,氣溫降低6℃,而在更高的上空氣溫卻幾乎沒(méi)變(設(shè)地面溫度為22℃).
求:(1) y與x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)x=3.5 km以及x=12km處的氣溫.
變式:在例2的條件下,某人在爬一座山的過(guò)程中,分別測(cè)得山腳和山頂?shù)臏囟葹?6℃和14.6℃,試求山的高度.
四、建構(gòu)數(shù)學(xué)
利用數(shù)學(xué)某型解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),一般按照以下步驟進(jìn)行:
1.審題:理解問(wèn)題的實(shí)際背景,概括出數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì),嘗試將抽象問(wèn)題函數(shù)化;
2.引進(jìn)數(shù)學(xué)符號(hào),建立數(shù)學(xué)模型,即根據(jù)所學(xué)知識(shí)建立函數(shù)關(guān)系式,并確定函數(shù)的定義域;
3.用數(shù)學(xué)的方法對(duì)得到的數(shù)學(xué)模型予以解答,求出結(jié)果;
4.將數(shù)學(xué)問(wèn)題的解代入實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行檢驗(yàn),舍去不合題意的解,并作答.
五、鞏固練習(xí)
1.生產(chǎn)一定數(shù)量的商品時(shí)的全部支出稱(chēng)為生產(chǎn)成本,可表示為商品數(shù)量的函數(shù),現(xiàn)知道一企業(yè)生產(chǎn)某種產(chǎn)品的數(shù)量為x件時(shí)的成本函數(shù)是C(x)=200+10x+0.5x2(元),若每售出一件這種商品的收入是200元,那么生產(chǎn)并銷(xiāo)售這種商品的數(shù)量是200件時(shí),該企業(yè)所得的利潤(rùn)可達(dá)到元.
2.有m部同樣的機(jī)器一起工作,需要m小時(shí)完成一項(xiàng)任務(wù).設(shè)由x部機(jī)
器(x為不大于m的正整數(shù))完成同一任務(wù),求所需時(shí)間y(小時(shí))與機(jī)器的
部數(shù)x的函數(shù)關(guān)系式.
3.A,B兩地相距150千米,某人以60千米/時(shí)的速度開(kāi)車(chē)從A到B,在B地停留1小時(shí)后再以50千米/時(shí)的速度返回A,則汽車(chē)離開(kāi)A地的距離x與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式為.
4.某車(chē)站有快、慢兩種車(chē),始發(fā)站距終點(diǎn)站7.2km,慢車(chē)到達(dá)終點(diǎn)需16min,快車(chē)比慢車(chē)晚發(fā)車(chē)3min,且行駛10min到達(dá)終點(diǎn)站.試分別寫(xiě)出兩車(chē)所行路程關(guān)于慢車(chē)行駛時(shí)間的函數(shù)關(guān)系式.兩車(chē)在何時(shí)相遇?相遇時(shí)距始發(fā)站多遠(yuǎn)?
5.某產(chǎn)品總成本C(萬(wàn)元)與產(chǎn)量x(臺(tái))滿足關(guān)系C=3000+20x-0.1x2,其中0<x<240.若每臺(tái)產(chǎn)品售價(jià)25萬(wàn)元,要使廠家不虧本,則最少應(yīng)生產(chǎn)多少臺(tái)?
六、要點(diǎn)歸納與方法小結(jié)
1.利于函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題的基本方法和步驟;
2.一次函數(shù)、二次函數(shù)等常見(jiàn)函數(shù)的應(yīng)用.
七、作業(yè)
課本P100-練習(xí)1,2,3.
整合函數(shù)模型教案
第三章單元小結(jié)(二)
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能.
整合函數(shù)模型及其應(yīng)用的基本知識(shí)與基本方法.進(jìn)一步提升研究函數(shù)和應(yīng)用函數(shù)解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的技能.
2.過(guò)程與方法
通過(guò)學(xué)生自我回顧、反思、整理、歸納所學(xué)知識(shí),從而構(gòu)建本節(jié)的知識(shí)體系.
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)會(huì)整合知識(shí),提升自我學(xué)習(xí)的品質(zhì),養(yǎng)成合作、交流、創(chuàng)新的良好學(xué)習(xí)品質(zhì).
(二)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):整合單元知識(shí);難點(diǎn):提升綜合運(yùn)用單元知識(shí)能力
(三)教學(xué)方法
動(dòng)手練習(xí)與合作交流相結(jié)合.在整合知識(shí)中構(gòu)建體系,在綜合練習(xí)中提升能力.
(四)教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容師生互動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
回顧反思構(gòu)建體系1.函數(shù)模型及其應(yīng)用章文知識(shí)網(wǎng)絡(luò).
2.知識(shí)梳理
(1)常見(jiàn)函數(shù)模型
①直線模型
即一次函數(shù)模型,現(xiàn)實(shí)生活中很多事例可以用直線模型表示,例如勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移的關(guān)系,彈簧的伸長(zhǎng)量與拉力的關(guān)系等,其增長(zhǎng)特點(diǎn)是直線上升(x的系數(shù)k>1),通過(guò)圖象可以直觀地認(rèn)識(shí)它.
②指數(shù)函數(shù)模型
能用指數(shù)函數(shù)表示的函數(shù)模型.指數(shù)函數(shù)增長(zhǎng)的特點(diǎn)是隨著自變量的增大,函數(shù)值增大的速度越來(lái)越快(底數(shù)a>1),常形象地稱(chēng)為“指數(shù)爆炸”.
③對(duì)數(shù)函數(shù)模型
能用對(duì)數(shù)函數(shù)表達(dá)的函數(shù)模型叫對(duì)數(shù)函數(shù)模型.對(duì)數(shù)增長(zhǎng)的特點(diǎn)是隨著自變量的增大(底數(shù)a>1),函數(shù)值增大的速度越來(lái)越慢.對(duì)數(shù)增大在現(xiàn)實(shí)生活中也有廣泛的應(yīng)用.
④冪函數(shù)模型
能用冪函數(shù)表達(dá)的函數(shù)模型,叫做冪函數(shù)模型.冪函數(shù)模型中最常見(jiàn)的是二次函數(shù)y=x2的模型,它的應(yīng)用最為廣泛.
(2)函數(shù)模型的選擇和建立
①根據(jù)實(shí)際問(wèn)題提供的兩個(gè)變量的數(shù)量關(guān)系可構(gòu)建和選擇正確的函數(shù)模型.同時(shí),要注意利用函數(shù)圖象的直觀性,作出散點(diǎn)圖,來(lái)確定適合題意的函數(shù)模型.
②建立數(shù)學(xué)模型的三關(guān)
a.事理關(guān):通過(guò)閱讀、理解,明白問(wèn)題講什么,熟悉實(shí)際背景,為解題打開(kāi)突破口;
b.文理關(guān):將實(shí)際問(wèn)題的文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)的符號(hào)語(yǔ)言,用數(shù)學(xué)式子表達(dá)數(shù)學(xué)關(guān)系;
c.?dāng)?shù)理關(guān):在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型中,對(duì)已有的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行檢索,從而認(rèn)定或構(gòu)建相應(yīng)數(shù)學(xué)問(wèn)題.
1.題生合作,繪制網(wǎng)絡(luò)圖.
2.學(xué)生回顧口述知識(shí)要點(diǎn),老師總結(jié),歸納進(jìn)行知識(shí)疏理.整理知識(shí)培養(yǎng)歸納能力.
師生共同回顧,再現(xiàn)知識(shí)與方法.
經(jīng)典例題
例1某工廠生產(chǎn)某產(chǎn)品所需要的費(fèi)用為P元,而賣(mài)出x噸的價(jià)格為每噸Q元,已知P=1000+5x+,Q=a+,若生產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠全部賣(mài)掉,且在產(chǎn)量為150噸時(shí)利潤(rùn)最大,此時(shí)每噸價(jià)格為40元,求實(shí)數(shù)a,b的值.
例2某地投資建印染廠,為了保護(hù)環(huán)境,需制定治污方案.甲方案為永久性治污方案,需一次投入100萬(wàn)元;乙方案為分期治污方案,需每月投資5萬(wàn)元,若投資額以月利潤(rùn)1%的復(fù)利計(jì)算,試比較投產(chǎn)幾個(gè)月后甲方案與乙方案的優(yōu)勢(shì).(必須時(shí)可用以下數(shù)據(jù):lg1.010=0.0043,lg1.253=0.0980,lg1.250=0.0969,lg1.235=0.0917)
注:1+q+q2+…+qn=.
例3為了估計(jì)上積雪融化后對(duì)下游灌溉的影響,在山上建立了一個(gè)觀察站,測(cè)量最大積雪深度x與當(dāng)年灌溉面積y,現(xiàn)有連續(xù)10年的實(shí)測(cè)資料,如下表所示.
年序最大積雪深度
x(cm)
灌溉面積
y(公頃)
115.228.6
210.421.1
321.240.5
418.636.6
526.449.8
623.445.0
713.529.2
816.734.1
924.045.8
1019.136.9
(1)描點(diǎn)畫(huà)出灌溉面積隨積雪深度變化的圖象;
(2)建立一個(gè)能基本反映灌溉面積變化的函數(shù)模型,并畫(huà)出圖象;
(3)根據(jù)所建立的函數(shù)模型,若今年最大積雪深度為25cm,可以灌溉土地多少公頃?例1解析:根據(jù)題意得利潤(rùn)函數(shù)解析式為:
.
依題意得,
解得.
【評(píng)析】已給出函數(shù)模型的實(shí)際應(yīng)用題,關(guān)鍵是考慮該題考查的是何種函數(shù),并要注意定義域,最后結(jié)合其實(shí)際意義作出解答.
例2解析:設(shè)經(jīng)過(guò)x個(gè)月后,甲、乙兩方案總的本息分別為y,z,則y=100(1+1%)x
z=5[1+(1+1%)+(1+1%)2+…+(1+1%)x–1]
=.
設(shè)100(1+1%)x<500(1.01x–1),則1.01x>,
兩邊取常用對(duì)數(shù)得,
x>
故工廠投產(chǎn)23個(gè)月后,甲方案優(yōu)于乙方案,投產(chǎn)1至22個(gè)月乙方案優(yōu)于甲方案.
【評(píng)析】不同的函數(shù)模型能夠刻畫(huà)現(xiàn)實(shí)世界不同的變化規(guī)律,函數(shù)模型可以處理生產(chǎn)生活中很多實(shí)際問(wèn)題.
常見(jiàn)的函數(shù)模型有:
(1)一次函數(shù)型模型:y=kx+b(k≠0);
(2)二次函數(shù)型模型:y=ax2+bx+c(a≠0);
(3)指數(shù)函數(shù)型模型:y=abx+c;
(4)對(duì)數(shù)函數(shù)型模型:y=mlogax+n;
(5)冪函數(shù)型模型:y=axn+b.
例3:【解析】(1)利用計(jì)算機(jī)幾何畫(huà)板軟件,描點(diǎn)如圖甲.
(2)從圖甲中可以看到,數(shù)據(jù)點(diǎn)大致落在一條直線附近,由此,我們假設(shè)灌溉面積y和最大積雪深度x滿足線性函數(shù)模型y=a+bx.
取其中的兩組數(shù)據(jù)(10.4,21.1),(24.0,45.8),代入y=a+bx,得,用計(jì)算器可得a≈2.4,b≈1.8.
這樣,我們得到一個(gè)函數(shù)模型;y=2.4+1.8x.作出函數(shù)圖象如圖乙,可以發(fā)現(xiàn),這個(gè)函數(shù)模型與已知數(shù)據(jù)的擬合程度較好,這說(shuō)明它能較好地反映積雪深度與灌溉面積的關(guān)系.
(3)由y=2.4+1.8×25,求得y=47.4,即當(dāng)積雪深度為25cm時(shí),可以灌溉土地47.4公頃.
【評(píng)析】擬合函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題要根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)作函數(shù)點(diǎn)圖,然后選擇函數(shù)模型,這反映了一個(gè)較為完整的建立函數(shù)模型解決問(wèn)題的過(guò)程.
備選例題
例3我國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)家研究玉米的生長(zhǎng)階段與植株高度的函數(shù)關(guān)系的例子,這里我們?cè)龠M(jìn)一步研究此例,引導(dǎo)大家學(xué)習(xí)建立數(shù)學(xué)模型的方法.
下表給出了某地區(qū)玉米在不同生長(zhǎng)階段的高度數(shù)據(jù):
生長(zhǎng)階段12345678910111213141516
植株高度(cm)0.670.851.281.752.272.753.694.716.367.739.9112.7516.5520.127.3532.55
生長(zhǎng)階段171819202122232425262728293031
植株高度(cm)37.5544.7553.3871.6183.8997.46112.73135.12153.6160.32167.05174.9177.87180.19180.79
(1)作出函數(shù)圖象,近似地寫(xiě)出一個(gè)函數(shù)關(guān)系式表達(dá)兩個(gè)變量之間的關(guān)系;
(2)利用得出的關(guān)系式列表;
(3)與表中實(shí)際數(shù)據(jù)比較,說(shuō)出關(guān)系式給出的一些信息.
【解】(1)作出函數(shù)圖形,如圖所示.函數(shù)的圖形近似于“S”形.
以我們現(xiàn)有的知識(shí)很難找出一個(gè)函數(shù)關(guān)系式來(lái)近似地表達(dá)這個(gè)圖象,但我們仔細(xì)觀察第1個(gè)生長(zhǎng)階段至第25個(gè)生長(zhǎng)階段圖象后會(huì)發(fā)現(xiàn),它與我們比較熟悉的指數(shù)函數(shù)的圖象相象.
下面我們來(lái)考慮給出第1至第25個(gè)生長(zhǎng)階段的一個(gè)指數(shù)函數(shù)關(guān)系式.
假設(shè)指數(shù)函數(shù)為y=aebx,
并且通過(guò)點(diǎn)(2,0.85)和(23,112.73).把這兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入函數(shù)關(guān)系式,解方程組得
a=0.534,b=0.233.
因此,用指數(shù)函數(shù)近似得到的關(guān)系式為
y=f(x)=0.534e0.233x.
(2)由得到的關(guān)系式計(jì)算出各個(gè)生長(zhǎng)階段的近似值如下:
生長(zhǎng)階段
x12345678910111213
植株高度
f(x)0.670.851.071.361.712.162.733.444.345.486.928.7411.03
生長(zhǎng)階段
x141516171819202122232425
植株高度
f(x)13.9317.5822.228.0235.3744.6656.3771.1689.84113.41143.17180.73
(3)從表中我們可以清楚地看出.第1到第6個(gè)生長(zhǎng)階段與實(shí)際得到的數(shù)據(jù)相差很小,后面除第23生長(zhǎng)階段外的其它生長(zhǎng)階段數(shù)據(jù)相差較大.
這個(gè)指數(shù)函數(shù)在玉米生長(zhǎng)后幾個(gè)階段增長(zhǎng)較快,與實(shí)際數(shù)據(jù)中穩(wěn)定于某一數(shù)值附近不符.
要得到效果更好的關(guān)系式,我們需要更多的數(shù)學(xué)知識(shí).
人們?cè)趯?shí)際生活中發(fā)現(xiàn)生物種群的增長(zhǎng)也有類(lèi)似玉米株高生長(zhǎng)的“S”形曲線.如SARS(非典型肺炎)病的傳播,時(shí)間與病例數(shù)的關(guān)系,科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)這類(lèi)曲線近似于以下函數(shù):y=.
這類(lèi)函數(shù)稱(chēng)為L(zhǎng)ogistic模型.
對(duì)于玉米生長(zhǎng)的這組數(shù)據(jù),也可以建立Logistic模型,玉米的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程近似于函數(shù)
y=.
Logistic模型在現(xiàn)實(shí)生活中有很多應(yīng)用.例如,它可以預(yù)測(cè)生物生長(zhǎng)狀況,這對(duì)我們了解生物生長(zhǎng)發(fā)育情況,控制和預(yù)防疾病都有很大的幫助.