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数学建模与问题解决——函数模型的应用
(1)求这天的温度y与时间x(0≤x≤24)的函数关系式; (2)求恒温系统设定的恒定温度; (3)若大棚内的温度低于10℃时,蔬菜会受到伤 害.问这天内,恒温系统最多可以关闭多少小时,才能 使蔬菜避免受到伤害?
解:(1)设线段AB解析式为y=k1x+b(k≠0) ∵线段AB过点(0,10),(2,14) 代入得 b=10 2k1+b=14 解得 k1=2 ∴AB解析式为:y=2x+10(0≤x<5) ∵B在线段AB上当x=5时,y=20 ∴B坐标为(5,20) ∴线段BC的解析式为:y=20(5≤x<10) 设双曲线CD解析式为:y= k (k2≠0) x ∵C(10,20) ∴k2=200 200 ∴双曲线CD解析式为:y= x (10≤x≤24)
例1、随着龙虾节的火热举办,某龙虾养殖大户借助市 场优势,一次性收购了10000Kg小龙虾,计划养殖一段 时间后再出售.已知每天养殖龙虾的成本相同,放养10天 的总成本为166000,放养30天的总成本为178000元.设 这批小龙虾放养t天后的质量为akg,销售单价为 y元/kg,根据往年的行情预测,a与t的函数关系为
方法提炼: 本题主要考察的是一元一次方程与一次函数的应用, 解决此类问题的关键是首先用待定系数法求出函数表达 式,然后利用两直线的交点转换为一元一次方程,从而 得出经过20min在返回途中追上爸爸,这时他们距离家 还有480m,突出体现了函数与方程转化的思想。
例3、某蔬菜生产基地的气温较低时,用装有恒温系统 的大棚栽培一种新品种蔬菜.如图是试验阶段的某天恒 温系统从开启到关闭后,大棚内的温度y (℃)与时间x (h)之间的函数关系,其中线段AB、BC表示恒温系统 开启阶段,双曲线的一部分CD表示恒温系统关闭阶 段.请根据图中信息解答下列问题:
中考专题复习资料
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【专题解读】
数学思想是数学学科发生和发展的根本.数学的基本思想包 括:抽象的思想,推理的思想,建模的思想等等,是课程目标--“四基”的一个重要方面.模型思想是《数学课程标准 (2011版)》 . 新增的核心概念,是近年中考数学考查的要点和热点题型,主要 考查建立数学模型解决实际应用问题的能力.其意图是引领学生 建立数学与生活的联系,让学生明确数学是解决现实生活和生产 实践问题的有效工具,并能利用所学的数学知识解决生活中的实 际问题.
解:(1)依题意得
10m n 166000 30m n 178000
解得
m 600 n 160000
答:每天的养殖成本为600元,收购成本为160000元.
方法提炼: 本题是二元一次方程组、一次函数、二次函数的综 合应用,整个问题的设置联系生活实际,符合现实情境, 考查综合运用所学知识解决问题的能力,第一问解答的 关键是提炼题目中的等量关系,恰当建立方程模型;而 第二问中,根据已知的图象,可以分析出y是t的一次函 数,可以用待定系数法建立函数模型.但是,因为图象 呈折线型,应该根据放养时间t的不同,进行分类讨论, 分别求出此时的一次函数表达式.第三问通过分析可知, 利润是时间的函数,根据题目中的数量关系,当 20 t 50 时建立二次函数模型,再利用二次函数的性质,确定何 时取得最大值,最大值是多少,从而确定最大利润.
【专题解读】
关于数学建模与问题解决的中考试题,是把在实际中出现的 相关问题从数学的角度去分析和解决,目的是让学生明确数学是 解决现实生活和生产实践问题的有效工具.
【专题解读】
数学建模与问题解决的中考试题是山西省中考的必考题.一 类是建立代数模型(方程,函数,不等式)解决问题,这类试题 通常会设计一个现实情境,其中隐含若干个数学模型,需要学生 将实际问题转化为数学问题,并建立方程模型、不等式模型或函 数模型来求解.另一类是建立几何模型(主要是“相似三角形模型” 与“直角三角形模型”)解决问题.它们或以三角形为背景,或以 四边形为背景,通常还会与图形变换、平面直角坐标系等知识结 合起来,在解决此类问题时,最终要根据题目中的内容抽象成数 学问题中相似三角形模型与直角三角形的模型,根据其性质使问 题得到解决.
方法提炼: 本题主要考查反比例函数的应用,解决这类问题首 x 先应用待定系数法分段求函数解析式,特别是反比例函 表达式的确定,增减倒置,观察图象可得恒温系统设定 的恒定温度,代入临界值y=10即可,解答时应注意临界 点的应用.
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2
∴y关于x的函数解析式为: y=
2 x + 10(0 ≤ x 5) 20(5≤ x 10) 200 (10 ≤ x ≤24) x
(2)由(1)恒温系统设定恒温为20°C
(3)把y=10代入y= 200 中,解得,x=20 x ∴20-10=10 答:恒温系统最多关闭10小时,蔬菜才能避免受到伤 害.
例2.小明从家骑自行车出发,沿一条直路到相距 2400m的邮局办事,小明出发的同时,他的爸爸以 96m/min速度从邮局同一条道路步行回家,小明在邮局 停留2min后沿原路以原速返回,设他们出发后经过t min时,小明与家之间的距离为s1m,小明爸爸与家之 间的距离为s2m,图中折线OABD、线段EF分别表示s1、 s2与t之间的函数关系的图象.
0 t 20 10000 y与t的函数关系如图所示. a 100t 8000 20 t 50
(1)设每天的养殖成本为m元,收购成本为n元,求m 与n的值; (2)求y与t的函数关系式; (3)如果将这批小龙虾放养t天后一次性出售所得利润 为W元.问该龙虾养殖大户将这批小龙虾放养多少天后一 次性出售所得利润最大?最大利润是多少? (总成本=放养总费用+收购成本;利润=销售总额-总成 本)
(1)求s2与t之间的函数关系式 ; (2)小明从家出发,经过多长时间在返回途中追上爸 爸?这时他们距离家还有多远?
解:(1) s2与t之间的函数关系式:s2=-96t+2400
(2)由题可知小明的速度为240m/min,可得点D(22,0)、 点B(12,2400) , 设BD的表达式为y=kx+b,代入可得k=-240 b=5280, BD的表达式为y=-240x+5280. 联立 y=-240x+5280与y=-96x+2400. 可得 -240x+5280=-96x+2400 解得 x=20 y=480 答:小明从家出发,经过20min在返回途中追上爸爸, 这时他们距离家还有480m.
【专题解读】
在近几年的山西中考中,关于数学建模与问题解决的中考试 题,占比都很大,通常结合方程、函数、不等式和几何图形,考 查学生数学建模、几何直观、推理能力、运算能力、阅读素养和 应用意识.预计在2019年的中考题中,此类题目仍会涉及.在解 决此类问题时,要根据题目中的数据抽象成数学模型问题,根据 所学数学知识进行解答.