小學(xué)數(shù)學(xué)一年教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-27高一數(shù)學(xué)應(yīng)用舉例031。
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,幫助教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《高一數(shù)學(xué)應(yīng)用舉例031》,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
1.2解三角形應(yīng)用舉例第一課時(shí)
一、教學(xué)目標(biāo)
1、能夠運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些有關(guān)測(cè)量距離的實(shí)際問題,了解常用的測(cè)量相關(guān)術(shù)語
2、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,并體會(huì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值;同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用圖形、數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)題意和應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想解決數(shù)學(xué)問題的能力
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):由實(shí)際問題中抽象出一個(gè)或幾個(gè)三角形,然后逐個(gè)解決三角形,得到實(shí)際問題的解
教學(xué)難點(diǎn):根據(jù)題意建立數(shù)學(xué)模型,畫出示意圖
三、教學(xué)設(shè)想
1、復(fù)習(xí)舊知
復(fù)習(xí)提問什么是正弦定理、余弦定理以及它們可以解決哪些類型的三角形?
2、設(shè)置情境
請(qǐng)學(xué)生回答完后再提問:前面引言第一章“解三角形”中,我們遇到這么一個(gè)問題,“遙不可及的月亮離我們地球究竟有多遠(yuǎn)呢?”在古代,天文學(xué)家沒有先進(jìn)的儀器就已經(jīng)估算出了兩者的距離,是什么神奇的方法探索到這個(gè)奧秘的呢?我們知道,對(duì)于未知的距離、高度等,存在著許多可供選擇的測(cè)量方案,比如可以應(yīng)用全等三角形、相似三角形的方法,或借助解直角三角形等等不同的方法,但由于在實(shí)際測(cè)量問題的真實(shí)背景下,某些方法會(huì)不能實(shí)施。如因?yàn)闆]有足夠的空間,不能用全等三角形的方法來測(cè)量,所以,有些方法會(huì)有局限性。于是上面介紹的問題是用以前的方法所不能解決的。今天我們開始學(xué)習(xí)正弦定理、余弦定理在科學(xué)實(shí)踐中的重要應(yīng)用,首先研究如何測(cè)量距離。
3、新課講授
(1)解決實(shí)際測(cè)量問題的過程一般要充分認(rèn)真理解題意,正確做出圖形,把實(shí)際問題里的條件和所求轉(zhuǎn)換成三角形中的已知和未知的邊、角,通過建立數(shù)學(xué)模型來求解
(2)例1、如圖,設(shè)A、B兩點(diǎn)在河的兩岸,要測(cè)量兩點(diǎn)之間的距離,測(cè)量者在A的同側(cè),在所在的河岸邊選定一點(diǎn)C,測(cè)出AC的距離是55m,BAC=,ACB=。求A、B兩點(diǎn)的距離(精確到0.1m)
提問1:ABC中,根據(jù)已知的邊和對(duì)應(yīng)角,運(yùn)用哪個(gè)定理比較適當(dāng)?
提問2:運(yùn)用該定理解題還需要那些邊和角呢?請(qǐng)學(xué)生回答。
分析:這是一道關(guān)于測(cè)量從一個(gè)可到達(dá)的點(diǎn)到一個(gè)不可到達(dá)的點(diǎn)之間的距離的問題,題目條件告訴了邊AB的對(duì)角,AC為已知邊,再根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理很容易根據(jù)兩個(gè)已知角算出AC的對(duì)角,應(yīng)用正弦定理算出AB邊。
解:根據(jù)正弦定理,得=
AB====≈65.7(m)
答:A、B兩點(diǎn)間的距離為65.7米
變式練習(xí):兩燈塔A、B與海洋觀察站C的距離都等于akm,燈塔A在觀察站C的北偏東30,燈塔B在觀察站C南偏東60,則A、B之間的距離為多少?
老師指導(dǎo)學(xué)生畫圖,建立數(shù)學(xué)模型。解略:akm
例2、如圖,A、B兩點(diǎn)都在河的對(duì)岸(不可到達(dá)),設(shè)計(jì)一種測(cè)量A、B兩點(diǎn)間距離的方法。
分析:這是例1的變式題,研究的是兩個(gè)不可到達(dá)的點(diǎn)之間的距離測(cè)量問題。首先需要構(gòu)造三角形,所以需要確定C、D兩點(diǎn)。根據(jù)正弦定理中已知三角形的任意兩個(gè)內(nèi)角與一邊既可求出另兩邊的方法,分別求出AC和BC,再利用余弦定理可以計(jì)算出AB的距離。
解:測(cè)量者可以在河岸邊選定兩點(diǎn)C、D,測(cè)得CD=a,并且在C、D兩點(diǎn)分別測(cè)得BCA=,
ACD=,CDB=,BDA=,在ADC和BDC中,應(yīng)用正弦定理得
AC==
BC==
計(jì)算出AC和BC后,再在ABC中,應(yīng)用余弦定理計(jì)算出AB兩點(diǎn)間的距離
AB=
分組討論:還沒有其它的方法呢?師生一起對(duì)不同方法進(jìn)行對(duì)比、分析。
變式訓(xùn)練:若在河岸選取相距40米的C、D兩點(diǎn),測(cè)得BCA=60,ACD=30,CDB=45,BDA=60
略解:將題中各已知量代入例2推出的公式,得AB=20
評(píng)注:可見,在研究三角形時(shí),靈活根據(jù)兩個(gè)定理可以尋找到多種解決問題的方案,但有些過程較繁復(fù),如何找到最優(yōu)的方法,最主要的還是分析兩個(gè)定理的特點(diǎn),結(jié)合題目條件來選擇最佳的計(jì)算方式。
4、學(xué)生閱讀課本4頁,了解測(cè)量中基線的概念,并找到生活中的相應(yīng)例子。
5、課堂練習(xí):課本第14頁練習(xí)第1、2題
6、歸納總結(jié)
解斜三角形應(yīng)用題的一般步驟:
(1)分析:理解題意,分清已知與未知,畫出示意圖
(2)建模:根據(jù)已知條件與求解目標(biāo),把已知量與求解量盡量集中在有關(guān)的三角形中,建立一個(gè)解斜三角形的數(shù)學(xué)模型
(3)求解:利用正弦定理或余弦定理有序地解出三角形,求得數(shù)學(xué)模型的解
(4)檢驗(yàn):檢驗(yàn)上述所求的解是否符合實(shí)際意義,從而得出實(shí)際問題的解
四、課后作業(yè)
1、課本第22頁第1、2、3題
2、思考題:某人在M汽車站的北偏西20的方向上的A處,觀察到點(diǎn)C處有一輛汽車沿公路向M站行駛。公路的走向是M站的北偏東40。開始時(shí),汽車到A的距離為31千米,汽車前進(jìn)20千米后,到A的距離縮短了10千米。問汽車還需行駛多遠(yuǎn),才能到達(dá)M汽車站?
解:由題設(shè),畫出示意圖,設(shè)汽車前進(jìn)20千米后到達(dá)B處。在ABC中,AC=31,BC=20,AB=21,由余弦定理得
cosC==,
則sinC=1-cosC=,
sinC=,
所以sinMAC=sin(120-C)=sin120cosC-cos120sinC=
在MAC中,由正弦定理得
MC===35
從而有MB=MC-BC=15
答:汽車還需要行駛15千米才能到達(dá)M汽車站。
作業(yè):《習(xí)案》作業(yè)三
相關(guān)知識(shí)
高一數(shù)學(xué)應(yīng)用舉例034
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《高一數(shù)學(xué)應(yīng)用舉例034》,僅供參考,大家一起來看看吧。
1.2解三角形應(yīng)用舉例第四課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)
1、能夠運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法進(jìn)一步解決有關(guān)三角形的問題,掌握三角形的面積公式的簡(jiǎn)單推導(dǎo)和應(yīng)用
2、本節(jié)課補(bǔ)充了三角形新的面積公式,巧妙設(shè)疑,引導(dǎo)學(xué)生證明,同時(shí)總結(jié)出該公式的特點(diǎn),循序漸進(jìn)地具體運(yùn)用于相關(guān)的題型。另外本節(jié)課的證明題體現(xiàn)了前面所學(xué)知識(shí)的生動(dòng)運(yùn)用,教師要放手讓學(xué)生摸索,使學(xué)生在具體的論證中靈活把握正弦定理和余弦定理的特點(diǎn),能不拘一格,一題多解。只要學(xué)生自行掌握了兩定理的特點(diǎn),就能很快開闊思維,有利地進(jìn)一步突破難點(diǎn)。
3、讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識(shí),加深對(duì)所學(xué)定理的理解,提高創(chuàng)新能力;進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生研究和發(fā)現(xiàn)能力,讓學(xué)生在探究中體驗(yàn)愉悅的成功體驗(yàn)
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):推導(dǎo)三角形的面積公式并解決簡(jiǎn)單的相關(guān)題目
難點(diǎn):利用正弦定理、余弦定理來求證簡(jiǎn)單的證明題
三、教學(xué)過程
Ⅰ.課題導(dǎo)入
[創(chuàng)設(shè)情境]
師:以前我們就已經(jīng)接觸過了三角形的面積公式,今天我們來學(xué)習(xí)它的另一個(gè)表達(dá)公式。在
ABC中,邊BC、CA、AB上的高分別記為h、h、h,那么它們?nèi)绾斡靡阎吅徒潜硎荆?br> 生:h=bsinC=csinBh=csinA=asinCh=asinB=bsinaA
師:根據(jù)以前學(xué)過的三角形面積公式S=ah,應(yīng)用以上求出的高的公式如h=bsinC代入,可以推導(dǎo)出下面的三角形面積公式,S=absinC,大家能推出其它的幾個(gè)公式嗎?
生:同理可得,S=bcsinA,S=acsinB
Ⅱ.講授新課
[范例講解]
例1、在ABC中,根據(jù)下列條件,求三角形的面積S(精確到0.1cm)
(1)已知a=14cm,c=24cm,B=150;
(2)已知B=60,C=45,b=4cm;
(3)已知三邊的長分別為a=3cm,b=4cm,c=6cm
分析:這是一道在不同已知條件下求三角形的面積的問題,與解三角形問題有密切的關(guān)系,我們可以應(yīng)用解三角形面積的知識(shí),觀察已知什么,尚缺什么?求出需要的元素,就可以求出三角形的面積。
解:略
例2、如圖,在某市進(jìn)行城市環(huán)境建設(shè)中,要把一個(gè)三角形的區(qū)域改造成室內(nèi)公園,經(jīng)過測(cè)量得到這個(gè)三角形區(qū)域的三條邊長分別為68m,88m,127m,這個(gè)區(qū)域的面積是多少?(精確到0.1cm)?
思考:你能把這一實(shí)際問題化歸為一道數(shù)學(xué)題目嗎?
本題可轉(zhuǎn)化為已知三角形的三邊,求角的問題,再利用三角形的面積公式求解。
解:設(shè)a=68m,b=88m,c=127m,根據(jù)余弦定理的推論,
cosB==≈0.7532
sinB=0.6578應(yīng)用S=acsinB
S≈681270.6578≈2840.38(m)
答:這個(gè)區(qū)域的面積是2840.38m。
變式練習(xí)1:已知在ABC中,B=30,b=6,c=6,求a及ABC的面積S
提示:解有關(guān)已知兩邊和其中一邊對(duì)角的問題,注重分情況討論解的個(gè)數(shù)。
答案:a=6,S=9;a=12,S=18
例3、在ABC中,求證:
(1)
(2)++=2(bccosA+cacosB+abcosC)
分析:這是一道關(guān)于三角形邊角關(guān)系恒等式的證明問題,觀察式子左右兩邊的特點(diǎn),用正弦定理來證明
證明:(1)根據(jù)正弦定理,可設(shè)
===k顯然k0,所以
左邊===右邊
(2)根據(jù)余弦定理的推論,
右邊=2(bc+ca+ab)
=(b+c-a)+(c+a-b)+(a+b-c)=a+b+c=左邊
變式練習(xí)2:判斷滿足sinC=條件的三角形形狀
提示:利用正弦定理或余弦定理,“化邊為角”或“化角為邊”(解略)直角三角形
Ⅲ.課堂練習(xí)課本第18頁練習(xí)第1、2、3題
Ⅳ.課時(shí)小結(jié)
利用正弦定理或余弦定理將已知條件轉(zhuǎn)化為只含邊的式子或只含角的三角函數(shù)式,然后化簡(jiǎn)并考察邊或角的關(guān)系,從而確定三角形的形狀。特別是有些條件既可用正弦定理也可用余弦定理甚至可以兩者混用。
Ⅴ.課后作業(yè)
《習(xí)案》作業(yè)七
高一數(shù)學(xué)應(yīng)用舉例032
1.2解三角形應(yīng)用舉例第二課時(shí)
一、教學(xué)目標(biāo)
1、能夠運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些有關(guān)底部不可到達(dá)的物體高度測(cè)量的問題
2、鞏固深化解三角形實(shí)際問題的一般方法,養(yǎng)成良好的研究、探索習(xí)慣。
3、進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)及觀察、歸納、類比、概括的能力
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):結(jié)合實(shí)際測(cè)量工具,解決生活中的測(cè)量高度問題
難點(diǎn):能觀察較復(fù)雜的圖形,從中找到解決問題的關(guān)鍵條件
三、教學(xué)過程
Ⅰ.課題導(dǎo)入
提問:現(xiàn)實(shí)生活中,人們是怎樣測(cè)量底部不可到達(dá)的建筑物高度呢?又怎樣在水平飛行的飛機(jī)上測(cè)量飛機(jī)下方山頂?shù)暮0胃叨饶兀拷裉煳覀兙蛠砉餐接戇@方面的問題
Ⅱ.講授新課
[范例講解]
例1、AB是底部B不可到達(dá)的一個(gè)建筑物,A為建筑物的最高點(diǎn),設(shè)計(jì)一種測(cè)量建筑物高度AB的方法。
分析:求AB長的關(guān)鍵是先求AE,在ACE中,如能求出C點(diǎn)到建筑物頂部A的距離CA,再測(cè)出由C點(diǎn)觀察A的仰角,就可以計(jì)算出AE的長。
解:選擇一條水平基線HG,使H、G、B三點(diǎn)在同一條直線上。由在H、G兩點(diǎn)用測(cè)角儀器測(cè)得A的仰角分別是、,CD=a,測(cè)角儀器的高是h,那么,在ACD中,根據(jù)正弦定理可得
AC=AB=AE+h=AC+h=+h
例2、如圖,在山頂鐵塔上B處測(cè)得地面上一點(diǎn)A的俯角=54,在塔底C處測(cè)得A處的俯角=50。已知鐵塔BC部分的高為27.3m,求出山高CD(精確到1m)
師:根據(jù)已知條件,大家能設(shè)計(jì)出解題方案嗎?
若在ABD中求CD,則關(guān)鍵需要求出哪條邊呢?
生:需求出BD邊。
師:那如何求BD邊呢?
生:可首先求出AB邊,再根據(jù)BAD=求得。
解:在ABC中,BCA=90+,ABC=90-,
BAC=-,BAD=.根據(jù)正弦定理,=
所以AB==在RtABD中,得BD=ABsinBAD=
將測(cè)量數(shù)據(jù)代入上式,得BD==≈177(m)
CD=BD-BC≈177-27.3=150(m)
答:山的高度約為150米.
思考:有沒有別的解法呢?若在ACD中求CD,可先求出AC。思考如何求出AC?
例3、如圖,一輛汽車在一條水平的公路上向正東行駛,到A處時(shí)測(cè)得公路南側(cè)遠(yuǎn)處一山頂D在東偏南15的方向上,行駛5km后到達(dá)B處,測(cè)得此山頂在東偏南25的方向上,仰角為8,求此山的高度CD.
思考1:欲求出CD,大家思考在哪個(gè)三角形中研究比較適合呢?(在BCD中)
思考2:在BCD中,已知BD或BC都可求出CD,根據(jù)條件,易計(jì)算出哪條邊的長?(BC邊)
解:在ABC中,A=15,C=25-15=10,根據(jù)正弦定理,
=,BC=≈7.4524(km)CD=BCtanDBC≈BCtan8≈1047(m)
答:山的高度約為1047米
Ⅲ.課堂練習(xí):課本第17頁練習(xí)第1、2、3題
Ⅳ.課時(shí)小結(jié)
利用正弦定理和余弦定理來解題時(shí),要學(xué)會(huì)審題及根據(jù)題意畫方位圖,要懂得從所給的背景資料中進(jìn)行加工、抽取主要因素,進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。
Ⅴ.課后作業(yè)
作業(yè):《習(xí)案》作業(yè)五
高一數(shù)學(xué)教案:《函數(shù)的應(yīng)用舉例》教學(xué)設(shè)計(jì)
高一數(shù)學(xué)教案:《函數(shù)的應(yīng)用舉例》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1. 能夠運(yùn)用函數(shù)的性質(zhì),指數(shù)函數(shù),對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)解決某些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題.
(1) 能通過閱讀理解讀懂題目中文字?jǐn)⑹鏊从车膶?shí)際背景,領(lǐng)悟其中的數(shù)學(xué)本,弄清題中出現(xiàn)的量及其數(shù)學(xué)含義.
(2) 能根據(jù)實(shí)際問題的具體背景,進(jìn)行數(shù)學(xué)化設(shè)計(jì),將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,并調(diào)動(dòng)函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)解決問題.
(3) 能處理有關(guān)幾何問題,增長率的問題,和物理方面的實(shí)際問題.
2. 通過聯(lián)系實(shí)際的引入問題和解決帶有實(shí)際意義的某些問題,培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)的意識(shí),也體現(xiàn)了函數(shù)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,也滲透了訓(xùn)練的價(jià)值.
3. 通過對(duì)實(shí)際問題的研究解決,滲透了數(shù)學(xué)建模的思想.提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,使學(xué)生對(duì)函數(shù)思想等有了進(jìn)一步的了解.
教學(xué)建議
教材分析
(1)本小節(jié)內(nèi)容是全章知識(shí)的綜合應(yīng)用.這一節(jié)的出現(xiàn)體現(xiàn)了強(qiáng)化應(yīng)用意識(shí)的要求,讓學(xué)生能把數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn),生活的實(shí)際中去,形成應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí).所以培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)的意識(shí)是本小節(jié)的重點(diǎn),根據(jù)實(shí)際問題建立數(shù)學(xué)模型是本小節(jié)的難點(diǎn).
(2)在解決實(shí)際問題過程中常用到函數(shù)的知識(shí)有:函數(shù)的概念,函數(shù)解析式的確定,指數(shù)函數(shù)的概念及其性質(zhì),對(duì)數(shù)概念及其性質(zhì),和二次函數(shù)的概念和性質(zhì).在方法上涉及到換元法,配方法,方程的思想,數(shù)形結(jié)合等重要的思方法..事業(yè)本節(jié)的學(xué)習(xí),既是對(duì)知識(shí)的復(fù)習(xí),也是對(duì)方法和思想的再認(rèn)識(shí).
教法建議
(1)本節(jié)中處理的均為應(yīng)用問題,在題目的敘述表達(dá)上均較長,其中要分析把握的信息量較多.事業(yè)處理這種大信息量的閱讀題首先要在閱讀上下功夫,找出關(guān)鍵語言,關(guān)鍵數(shù)據(jù),特別是對(duì)實(shí)際問題中數(shù)學(xué)變量的隱含限制條件的提取尤為重要.
(2)對(duì)于應(yīng)用問題的處理,第二步應(yīng)根據(jù)各個(gè)量的關(guān)系,進(jìn)行數(shù)學(xué)化設(shè)計(jì)建立目標(biāo)函數(shù),將實(shí)際問題通過分析概括,抽象為數(shù)學(xué)問題,最后是用數(shù)學(xué)方法將其化為常規(guī)的函數(shù)問題(或其它數(shù)學(xué)問題)解決.此類題目一般都是分為這樣三步進(jìn)行.
(3)在現(xiàn)階段能處理的應(yīng)用問題一般多為幾何問題,利潤最大,費(fèi)用最省問題,增長率的問題及物理方面的問題.在選題時(shí)應(yīng)以以上幾方面問題為主.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
函數(shù)初步應(yīng)用
教學(xué)目標(biāo)
1.能夠運(yùn)用常見函數(shù)的性質(zhì)及平面幾何有關(guān)知識(shí)解決某些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題.
2.通過對(duì)實(shí)際問題的 研究,培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力
3.通過把實(shí)際問題向數(shù)學(xué)問題的轉(zhuǎn)化,滲透數(shù)學(xué)建模的思想,提高學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識(shí),及學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.
教學(xué)重點(diǎn),難點(diǎn)
重點(diǎn)是應(yīng)用問題的閱讀分析和解決.
難點(diǎn)是根據(jù)實(shí)際問題建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型
教學(xué)方法
師生互動(dòng)式
教學(xué)用具
投影儀
教學(xué)過程
一. 提出問題
讓學(xué)生明確是分段函數(shù)的前提條件下,求出定義域?yàn)? .(板書)
問題解決后可由教師簡(jiǎn)單小結(jié)一下研究過程中的主要步驟(1)閱讀理解;(2)建立目標(biāo)函數(shù);(3)按要求解決數(shù)學(xué)問題.
下面我們一起看第二個(gè)問題
問題二:某工廠制定了從1999年底開始到2005年底期間的生產(chǎn)總值持續(xù)增長的兩個(gè)三年計(jì)劃 ,預(yù)計(jì)生產(chǎn)總值年平均增長率為 ,則第二個(gè)三年計(jì)劃生產(chǎn)總值 與第一個(gè)三年計(jì)劃生
高一數(shù)學(xué)教案:《函數(shù)模型的應(yīng)用舉例》教學(xué)設(shè)計(jì)
高一數(shù)學(xué)教案:《函數(shù)模型的應(yīng)用舉例》教學(xué)設(shè)計(jì)
項(xiàng)目
內(nèi)容
課題
函數(shù)模型的應(yīng)用舉例
(共2課時(shí))
修改與創(chuàng)新
教學(xué)
目標(biāo)
1.培養(yǎng)學(xué)生由實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的建模能力,即根據(jù)實(shí)際問題進(jìn)行信息綜合列出函數(shù)解析式.
2.會(huì)利用函數(shù)圖象性質(zhì)對(duì)函數(shù)解析式進(jìn)行處理得出數(shù)學(xué)結(jié)論,并根據(jù)數(shù)學(xué)結(jié)論解決實(shí)際問題.
3.通過學(xué)習(xí)函數(shù)基本模型的應(yīng)用,體會(huì)實(shí)踐與理論的關(guān)系,初步向?qū)W生滲透理論與實(shí)踐的辯證關(guān)系.
教學(xué)重、
難點(diǎn)
根據(jù)實(shí)際問題分析建立數(shù)學(xué)模型和根據(jù)實(shí)際問題擬合判斷數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題.
教學(xué)
準(zhǔn)備
教學(xué)過程
第1課時(shí)
函數(shù)模型的應(yīng)用實(shí)例
導(dǎo)入新課
上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了不同的函數(shù)模型的增長差異,這一節(jié)我們進(jìn)一步討論不同函數(shù)模型的應(yīng)用.
提出問題
①我市有甲、乙兩家乒乓球俱樂部,兩家設(shè)備和服務(wù)都很好,但收費(fèi)方式不同.甲家每張球臺(tái)每小時(shí)5元;乙家按月計(jì)費(fèi),一個(gè)月中30小時(shí)以內(nèi)(含30小時(shí))每張球臺(tái)90元,超過30小時(shí)的部分每張球臺(tái)每小時(shí)2元.小張準(zhǔn)備下個(gè)月從這兩家中的一家租一張球臺(tái)開展活動(dòng),其活動(dòng)時(shí)間不少于15小時(shí),也不超過40小時(shí).
設(shè)在甲家租一張球臺(tái)開展活動(dòng)x小時(shí)的收費(fèi)為f(x)元(15≤x≤40),在乙家租一張球臺(tái)開展活動(dòng)x小時(shí)的收費(fèi)為g(x)元(15≤x≤40),試求f(x)和g(x).
②A、B兩城相距100km,在兩地之間距A城xkm處D地建一核電站給A、B兩城供電,為保證城市安全.核電站距城市距離不得少于10km.已知供電費(fèi)用與供電距離的平方和供電量之積成正比,比例系數(shù)λ=0.25.若A城供電量為20億度/月,B城為10億度/月.
把月供電總費(fèi)用y表示成x的函數(shù),并求定義域.
③分析以上實(shí)例屬于那種函數(shù)模型.
討論結(jié)果:①f(x)=5x(15≤x≤40).
g(x)=
②y=5x2+(100—x)2(10≤x≤90);
③分別屬于一次函數(shù)模型、二次函數(shù)模型、分段函數(shù)模型.
例1一輛汽車在某段路程中的行駛速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示.
(1)求圖3-2-2-1中陰影部分的面積,并說明所求面積的實(shí)際含義;
(2)假設(shè)這輛汽車的里程表在汽車行駛這段路程前的讀數(shù)為2004km,試建立行駛這段路程時(shí)汽車?yán)锍瘫碜x數(shù)skm與時(shí)間th的函數(shù)解析式,并作出相應(yīng)的圖象.
圖3-2-2-1
活動(dòng):學(xué)生先思考或討論,再回答.教師根據(jù)實(shí)際,可以提示引導(dǎo):
圖中橫軸表示時(shí)間,縱軸表示速度,面積為路程;由于每個(gè)時(shí)間段速度不斷變化,汽車?yán)锍瘫碜x數(shù)skm與時(shí)間th的函數(shù)為分段函數(shù).
解:(1)陰影部分的面積為50×1+80×1+90×1+75×1+65×1=360.
陰影部分的面積表示汽車在這5小時(shí)內(nèi)行駛的路程為360km.
(2)根據(jù)圖,有
這個(gè)函數(shù)的圖象如圖3-2-2-2所示.
圖3-2-2-2
變式訓(xùn)練
2007深圳高三模擬,理19電信局為了滿足客戶不同需要,設(shè)有A、B兩種優(yōu)惠方案,這兩種方案應(yīng)付話費(fèi)(元)與通話時(shí)間(分鐘)之間關(guān)系如下圖(圖3-2-2-3)所示(其中MN∥CD).
(1)分別求出方案A、B應(yīng)付話費(fèi)(元)與通話時(shí)間x(分鐘)的函數(shù)表達(dá)式f(x)和g(x);
(2)假如你是一位電信局推銷人員,你是如何幫助客戶選擇A、B兩種優(yōu)惠方案?并說明理由.
圖3-2-2-3
解:(1)先列出兩種優(yōu)惠方案所對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式:
(2)當(dāng)f(x)=g(x)時(shí),x-10=50,
∴x=200.∴當(dāng)客戶通話時(shí)間為200分鐘時(shí),兩種方案均可;
當(dāng)客戶通話時(shí)間為0≤x<200分鐘,g(x)>f(x),故選擇方案A;
當(dāng)客戶通話時(shí)間為x>200分鐘時(shí),g(x)點(diǎn)評(píng):在解決實(shí)際問題過程中,函數(shù)圖象能夠發(fā)揮很好的作用,因此,我們應(yīng)當(dāng)注意提高讀圖的能力.另外,本例題用到了分段函數(shù),分段函數(shù)是刻畫現(xiàn)實(shí)問題的重要模型.
例2人口問題是當(dāng)今世界各國普遍關(guān)注的問題.認(rèn)識(shí)人口數(shù)量的變化規(guī)律,可以為有效控制人口增長提供依據(jù).早在1798年,英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬爾薩斯(T.R.Malthus,1766~1834)就提出了自然狀態(tài)下的人口增長模型:
y=y0ert,
其中t表示經(jīng)過的時(shí)間,y0表示t=0時(shí)的人口數(shù),r表示人口的年平均增長率.
下表是1950~1959年我國的人口數(shù)據(jù)資料:
年份
1950
1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
人數(shù)/萬人
55196
56300
57482
58796
60266
61456
62828
64563
65994
67207
(1)如果以各年人口增長率的平均值作為我國這一時(shí)期的人口增長率(精確到0.0001),用馬爾薩斯人口增長模型建立我國在這一時(shí)期的具體人口增長模型,并檢驗(yàn)所得模型與實(shí)際人口數(shù)據(jù)是否相符;
(2)如果按表的增長趨勢(shì),大約在哪一年我國的人口達(dá)到13億?
解:(1)設(shè)1951~1959年的人口增長率分別為r1,r2,r3,…,r9.
由55196(1+r1)=56300,
可得1951年的人口增長率為r1≈0.0200.
同理,可得r2≈0.0210,r3≈0.0229,r4≈0.0250,r5≈0.0197,r6≈0.0223,r7≈0.0276,
r8≈0.0222,r9≈0.0184.
于是,1950~1959年期間,我國人口的年平均增長率為
r=(r1+r2+…+r9)÷9≈0.0221.
令y0=55196,則我國在1951~1959年期間的人口增長模型為
y=55196e0.0221t,t∈N.
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作出散點(diǎn)圖,并作出函數(shù)y=55196e0.0221t(t∈N)的圖象(圖3-2-2-4).
圖3-2-2-4
由圖可以看出,所得模型與1950~1959年的實(shí)際人口數(shù)據(jù)基本吻合.
(2)將y=130000代入y=55196e0.0221t,
由計(jì)算器可得t≈38.76.
所以,如果按表的增長趨勢(shì),那么大約在1950年后的第39年(即1989年)我國的人口就已達(dá)到13億.由此可以看到,如果不實(shí)行計(jì)劃生育,而是讓人口自然增長,今天我國將面臨難以承受的人口壓力.
變式訓(xùn)練
一種放射性元素,最初的質(zhì)量為500g,按每年10%衰減.
(1)求t年后,這種放射性元素質(zhì)量ω的表達(dá)式;
(2)由求出的函數(shù)表達(dá)式,求這種放射性元素的半衰期(剩留量為原來的一半所需的時(shí)間叫做半衰期).(精確到0.1.已知lg2=0.3010,lg3=0.4771)
解:(1)最初的質(zhì)量為500g.
經(jīng)過1年后,ω=500(1-10%)=500×0.91;
經(jīng)過2年后,ω=500×0.9(1-10%)=500×0.92;
由此推知,t年后,ω=500×0.9t.
(2)解方程500×0.9t=250,則0.9t=0.5,
所以
即這種放射性元素的半衰期約為6.6年.
知能訓(xùn)練
某電器公司生產(chǎn)A型電腦.1993年這種電腦每臺(tái)平均生產(chǎn)成本為5000元,并以純利潤20%確定出廠價(jià).從1994年開始,公司通過更新設(shè)備和加強(qiáng)管理,使生產(chǎn)成本逐年降低.到1997年,盡管A型電腦出廠價(jià)僅是1993年出廠價(jià)的80%,但卻實(shí)現(xiàn)了50%純利潤的高效益.
(1)求1997年每臺(tái)A型電腦的生產(chǎn)成本;
(2)以1993年的生產(chǎn)成本為基數(shù),求1993年至1997年生產(chǎn)成本平均每年降低的百分?jǐn)?shù).(精確到0.01,以下數(shù)據(jù)可供參考:=2.236,=2.449)
活動(dòng):學(xué)生先思考或討論,再回答.教師根據(jù)實(shí)際,可以提示引導(dǎo).
出廠價(jià)=單位商品的成本+單位商品的利潤.
解:(1)設(shè)1997年每臺(tái)電腦的生產(chǎn)成本為x元,依題意,得
x(1+50%)=5000×(1+20%)×80%,解得x=3200(元).
(2)設(shè)1993年至1997年間每年平均生產(chǎn)成本降低的百分率為y,則依題意,得5000(1-y)4=3200,
即1997年每臺(tái)電腦的生產(chǎn)成本為3200元,1993年至1997年生產(chǎn)成本平均每年降低11%.
課堂小結(jié)
本節(jié)重點(diǎn)學(xué)習(xí)了函數(shù)模型的實(shí)例應(yīng)用,包括一次函數(shù)模型、二次函數(shù)模型、分段函數(shù)模型等;另外還應(yīng)關(guān)注函數(shù)方程不等式之間的相互關(guān)系.
活動(dòng):學(xué)生先思考或討論,再回答.教師提示、點(diǎn)撥,及時(shí)評(píng)價(jià).
引導(dǎo)方法:從基本知識(shí)和基本技能兩方面來總結(jié).
作業(yè)
課本P107習(xí)題3.2A組5、6.
板書設(shè)計(jì)
教學(xué)反思