12.4 综合与实践 一次函数模型的应用
教学目标:
1.学会建立一次函数模型的方法;
2.能用一次函数解决简单的实际问题;
3.能结合对函数的关系式的分析,尝试对变量的变化规律进行预测。
教学重点:建立一次函数的模型。
教学难点:建立一次函数的模型,解决实际问题。
教学过程:
一.引入:求一次函数解析式是我们本学期函数学习的主要内容,掌握建立一次
函数模型以及在实际问题中利用一次函数解决问题,才是我们学习的目的。现实生活或具体情境中的很多问题或现象都可以抽象成数学问题,并通过建立合适的数学模型来表示数量关系和变化规律,并求出结果和讨论结果的意义。下面,我们一起看看昨天大家写的学案。
二、学案初步学习讲解
2、小明根据某个一次函数关系式填写了下表:
其中有一格不慎被墨汁遮住了,想想看,该空格里原来填的数是多少?解释你的理由。
解:设这个一次函数的解析式为y=k x +b.
∵当x=0时,y=1,当x=1时,y=0.
2
22
202+-=∴???=-=∴???=+=x y b k b k b 所以当x=-1时,y=4。
3、为了提醒人们节约用水,及时修好漏水的水龙头,王强同学做了水龙头漏水实验,他用于接水的量筒最大容量为100毫升。他在做实验时,每隔10秒观察量筒中水的体积,记录的数据如表:(漏出的水量精确到1毫升)。
时间t(秒)10203040506070
漏出的水量V(毫升)258111417
20
(1)如果王强同学继续试验,请探究多少秒后量筒中的水会满而溢出。
(2)按此漏水速度,一小时会漏水多少千克?(精确到0.1千克)
解:按下面步骤解决上述问题。
①在这个问题中有几个变量?自变量和因变量是什么?它们之间是函数关系吗?
解:有两个变量,自变量是时间t ,因变量是漏出的水量V 。它们之间是函数关系。
②根据实验得到的数据,把时间和漏水量的每一组对应值分别作为点的横坐标和纵坐标,在坐标系中描出这些点。
解:
③观察这些点的分布有什么特点?从而猜测出时间t 和漏水量V 之间是什么函数关系?解:这些点的分布近似一条直线,我们可以推测漏水量V 和时间t 之间是一次函数关系。④根据已知数据用待定系数法求函数的表达式。
解:“设V 与t 的函数关系式为V=kt+b ,
根据表中数据知:当t=10时,V=2;当t=20时,V=5,
所以,?
??+=+=b k b k 205102解得:,
?????-==1
103b k 所以V 与t 的函数关系式为110
3-=t v ⑤用所求的函数解决实际问题。
解(1)由题意得: 解得1001103≥-t 3
233631010=≥t 所以337秒后,量筒中的水会满面开始溢出;(2)一小时会漏水
×3600﹣1=1079(毫克)=1.079(千克)≈1.1千克;103三、学案深化学习讲解
例1、(P57问题1)奥运会每4年举办一次,奥运会的游泳记录在不断地被突破,如男子400m 自由泳项目,1996年奥运会冠军的成绩比1960年的提高了约30s.下面是该项目冠军的一些数据:年份冠军成绩(s )年份冠军成绩(s )
1980231.311996227.97
1984231.232000220.59
1988226.952004223.10
1992225.002008221.86
根据上面资料,能否估计2012年伦敦奥运会时该项目的冠军成绩?
按下面步骤解决上述问题
(1)在这个问题中有几个变量?自变量和因变量是什么?它们之间是函数关系吗?
解:有两个变量,自变量是年份x ,因变量是冠军成绩y 。它们之间是函数关系。
(2)以年份为x 轴,每4年为一个单位长度,1980年为原点,1980年对应的成绩是231.31s ,那么在坐标系中得到的点为(0,231.31)。请写出其他各组数据在坐标系中对应的点的坐标,并在坐标系中描出这些点。
(3)观察描出的点的分布情况,猜测两个变量x 、y 之间是何种函数关系?
解:它们之间是一次函数关系。
(4)用待定系数法求出函数的解析式。
解:这里我们选取从原点向右的第三个点(1,231.23)及第7个点(7,221.86)的坐标代入y=kx+b 中,得???=+=+86
.221723
.231b k b k 解方程组可得:k=-1.63, b=232.86
所以,一次函数的解析式为:y=-1.63x+232.86
(5)根据所得的函数预测2012年和2016年两届奥运会的冠军成绩。
解:当把1980年的x 值作为0,以后每增加4年得x 的一个值,这样2012年时的x 值为8,把x=8代入上式,得y=-1.63×8+232.86=219.82(s)
这样2012年时的x 值为9,把x=9代入上式,得y=-1.63×9+232.86=218.19(s)
四、本课小结
【小结】通过上面的探究,总结出建立函数模型来解决实际问题的步骤:
(1) 将实验得到的数据在直角坐标系中描出;
(2)观察这些点的特征,确定选用的函数形式,并根据已知数据求出具体的函数表达式;
(3)进行检验;
(4)应用函数模型解决问题。
五、作业布置
3.2函数模型及其应用 3.2.2函数模型的应用实例 ●三维目标 1.知识与技能 (1)能利用给定函数模型解决实际问题; (2)通过给出数据进行分析,画出散点图,并能验证问题中的数据与所提供的函数模型是否相吻合; (3)增强读图、画图、识图的意识,全面提高阅读理解的能力. 2.过程与方法 (1)通过对给出的图形和数据的分析,抽象出相应的确定性函数的模型; (2)根据收集到的数据作出散点图,并通过观察图象判断问题所适用的函数模型,利用计算器的数据拟合功能得出具体的函数解析式.3.情感、态度与价值观 应用数学知识解决实际问题.培养学生高尚的品德,使其树立远大的理想,并能利用所学知识为社会服务. ●重点难点 重点:根据收集到的数据作出散点图,并通过观察图象判断问题所适用的函数模型,利用计算器的数据拟合功能得出具体的函数解析式. 难点:怎样选择数学模型分析解决实际问题.
重难点突破:结合学生的知识水平,在引导学生选择数学模型分析解决实际问题的同时总结该类问题的解法: (1)直接法:若由题中条件能明显确定需要用的数学模型,或题中直接给出了需要用的数学模型,则可直接代入表中的数据,问题即可获解; (2)列式比较法:若题中所涉及的是最优化方案问题,则可根据表格中的数据先列式,然后进行比较; (3)描点观察法:若根据题设条件不能直接确定需要用哪种数学模型,则可根据表中的数据在直角坐标系中进行描点,作出散点图,然后观察这些点的位置变化情况,确定所需要用的数学模型,问题即可顺利解决. 课前自主导学
二次函数模型 f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c 为常数,a ≠0) 指数函数模型 f (x )=ba x +c (a ,b ,c 为常数,a >0且a ≠1,b ≠0) 分段函数模型 f (x )=????? f 1(x ),x ∈D 1f 2(x ),x ∈D 2……f n (x ),x ∈D n 知识2 应用函数模型解决问题的基本 过程 课堂互动探究 类型1 一次(二次)函数建模问题
高一数学《函数模型及其应用》教案 函数模型及其应用(1) 【学习导航】 知识网络 学习要求 1.了解解实际应用题的一般步骤; 2.初步学会根据已知条件建立函数关系式的方法; 3.渗透建模思想,初步具有建模的能力. 自学评价 1.数学模型就是把实际问题用数学语言抽象概括,再从数学角度来反映或近似地反映实际问题,得出关于实际问题的数学描述. 2. 数学建模就是把实际问题加以抽象概括 建立相应的数学模型的过程,是数学地解决问题的关键. 3. 实际应用问题建立函数关系式后一般都要考察定义域. 【精典范例】 例1.写出等腰三角形顶角(单位:度)与底角的函数关系. 例2.某计算机集团公司生产某种型号计算机的固定成本为万元,生产每台计算机的可变成本为元,每台计算机的售价为元.分别写出总成本(万元)、单位成本(万元)、销售收入(万元)以及利润(万元)关于总产量(台)的函数关系式. 分析:销售利润销售收入成本,其中成本(固定成本可变
成本). 【解】总成本与总产量的关系为 课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。为什么?还是没有彻底“记死”的缘故。要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一则名言警句即可。可以写在后黑板的“积累专栏”上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。这样,一年就可记300多条成语、300多则名言警句,日积月累,终究会成为一笔不小的财富。这些成语典故“贮藏”在学生脑中,自然会出口成章,写作时便会随心所欲地“提取”出来,使文章增色添辉。单位成本与总产量的关系为 销售收入与总产量的关系为 要练说,得练看。看与说是统一的,看不准就难以说得好。练看,就是训练幼儿的观察能力,扩大幼儿的认知范围,让幼儿在观察事物、观察生活、观察自然的活动中,积累词汇、理解词义、发展语言。在运用观察法组织活动时,我着眼观察于观察对象的选择,着力于观察过程的指导,着重于幼儿观察能力和语言表达能力的提高。 我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟
函数模型的应用实例 课型:新授课 教学目标 能够利用给定的函数模型或建立确定性函数模型解决实际问题,进一步感受运用函数概念建立函数模型的过程和方法,对给定的函数模型进行简单的分析评价. 二、教学重点 重点:利用给定的函数模型或建立确定性质函数模型解决实际问题. 难点:将实际问题转化为数学模型,并对给定的函数模型进行简单的分析评价. 三、学法与教学用具 1.学法:自主学习和尝试,互动式讨论. 2.教学用具:多媒体 四、教学设想 (一)创设情景,揭示课题. 现实生活中有些实际问题所涉及的数学模型是确定的,但需我们利用问题中的数据及其蕴含的关系来建立.对于已给定数学模型的问题,我们要对所确定的数学模型进行分析评价,验证数学模型的与所提供的数据的吻合程度. (二)实例尝试,探求新知 例1.一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如图所示. 1)写出速度v关于时间t的函数解析式; 2)写出汽车行驶路程y关于时间t的函数关系式,并作图象; 3)求图中阴影部分的面积,并说明所求面积的实际含义; 4)假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2004km,试建立汽车行驶这段路程时汽车里程表读数s与时间t的函数解析式,并作出相应的图象. 本例所涉及的数学模型是确定的,需要利用问题中的数据及其蕴含的关系建立数学模型,此例分段函数模型刻画实际问题. 教师要引导学生从条块图象的独立性思考问题,把握函数模型的特征. 注意培养学生的读图能力,让学生懂得图象是函数对应关系的一种重要表现形式. 例2.人口问题是当今世界各国普遍关注的问题,认识人口数量的变化规律,可以为有效控制人口增长提供依据.早在1798,英国经济家马尔萨斯就提出了自然状态下的人口增长模型: 0rt y y e 其中t表示经过的时间, y表示t=0时的人口数,r表示人口的年均增长率.下表是1950~1959年我国的人口数据资料:(单位:万人) 年份1950 1951 1952 1953 1954 人数55196 56300 57482 58796 60266 年份1955 1956 1957 1958 1959
Modeling and Problem Solving ——函数模型及其应用教案 中澳课程部王晓叶 学情分析:澳方MathB每次的Paper Test都分为两部分,其中Knowledge and Procedures(知识与过程)这个和普通高中数学相似,学生A/B率比较高,但是另外一部分Modeling and Problem Solving(建模与实际问题的解决)学生的A/B率不高。这一部分内容题目普遍很长、生词量较多,并且都是将数学知识应用于实际生活中,所以大多数学生遇到此类题目都是放弃不做。MathB这门课又特别注重实际生活问题的解决,而我们的学生这方面意识比较薄弱,抽象概括能力较弱。所以,我们的教学任务是提高学生的考试成绩等级,提高OP成绩。但是另一方面,12年级的学生大多数能灵活的使用图形计算器,具有一定的英语语言基础。 教学目标:1.了解函数模型在现实生活中的运用。 2.能够建立恰当的函数模型,并对函数模型进行简单的分析。 3.利用所得函数模型解释有关现象,对某些发展趋势进行预测。 教学重难点:1.建立合适的函数模型 2.利用得到的函数模型解决实际问题 教学过程 一、引入案例、探索新知(如何确定最合适的函数模型)(18分钟) 案例:根据《Daily Mail》报道,上个月一名中国留学生将自己车速飙到180公里/小时的录像传到了Instagram个人网页上,并以配以中文:“从Albany开回Perth,一路180公里/小时,将4.5小时的车程缩短到3.5小时。” 目前,他正在接受警方调查。 警察表示,视频显示这名男子在限速110公里/小时的高速公路开到了180公里/小时,他将面临巨额罚款、吊销驾照以及拘留。 Example1:The table below shows the relationship between the velocity of a car and the Velocity 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Distance 2 10 15 20 27 38 47 60 75 a. Use the calculator to find the relationship between the velocity of a car and the distance after it braking. b. What’s the minimum safe following distance for a car travelling at 110 km/h on the motor way? 项目罚款扣分超速少于10km/h 163澳元扣2分超速10km/h-20km/h 357澳元扣3分 超速20km/h-30km/h 726澳元扣5分 超速30km/h-40km/h 866澳元扣7分未系安全带341澳元扣3分闯红灯437澳元扣3分开车使用手机315澳元扣3分
函数模型的应用实例(Ⅲ) 一、教学目标 1、知识与技能能够收集图表数据信息,建立拟合函数解决实际问题。 2、过程与方法体验收集图表数据信息、拟合数据的过程与方法,体会函数拟合的思想方法。 3、情感、态度、价值观深入体会数学模型在现实生产、生活及各个领域中的广泛应用及其重要价值。 二、教学重点、难点: 重点:收集图表数据信息、拟合数据,建立函数模解决实际问题。 难点:对数据信息进行拟合,建立起函数模型,并进行模型修正。 三、学学与教学用具 1、学法:学生自查阅读教材,尝试实践,合作交流,共同探索。 2、教学用具:多媒体 四、教学设想 (一)创设情景,揭示课题 2003年5月8日,西安交通大学医学院紧急启动“建立非典流行趋势预测与控制策略数学模型”研究项目,马知恩教授率领一批专家昼夜攻关,于5月19日初步完成了第一批成果,并制成了要供决策部门参考的应用软件。 这一数学模型利用实际数据拟合参数,并对全国和北京、山西等地的疫情进行了计算仿真,结果指出,将患者及时隔离对于抗击非典
至关重要、分析报告说,就全国而论,菲非典病人延迟隔离1天,就医人数将增加1000人左右,推迟两天约增加工能力100人左右;若外界输入1000人中包含一个病人和一个潜伏病人,将增加患病人数100人左右;若4月21日以后,政府示采取隔离措施,则高峰期病人人数将达60万人。 这项研究在充分考虑传染病控制中心每日工资发布的数据,建立了非典流行趋势预测动力学模型和优化控制模型,并对非典未来的流行趋势做了分析预测。 本例建立教学模型的过程,实际上就是对收集来的数据信息进行拟合,从而找到近似度比较高的拟合函数。 (二)尝试实践探求新知 例1.某地区不同身高的未成年男性的体重平均值发下表 (身高:cm;体重:kg) 1)根据表中提供的数据,建立恰当的函数模型,使它能比较近似地反映这个地区未成年男性体重与身高ykg与身高xcm的函数模型的解析式。 2)若体重超过相同身高男性平均值的1.2倍为偏胖,低于0.8倍为偏瘦,那么这个地区一名身高为175cm ,体重为78kg的在校男
适用学科
高中数学
适用年级
高一
适用区域 苏教版区域
课时时长(分钟)
2 课时
知识点 几类不同增长的函数模型的特点、用已知函数模型解决实际问题、建立函数模型解决实际
问题
教学目标 利用计算工具,比较指数函数、对数函数以及幂函数增长差异;结合实例体会直线上升、
指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义;
了解社会生活中普遍使用的函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等)的实
例。
教学重点 了解函数模型的广泛应用。
教学难点 了解函数模型的广泛应用。
【知识导图】
教学过程
一、导入
函数应用问题是高考的热点,高考对应用题的考察即考小题又考大题,而且分值呈上升 的趋势。高考中重视对环境保护及数学课外的的综合性应用题等的考察。出于“立意”和创 设情景的需要,函数试题设置问题的角度和方式也不断创新,重视函数思想的考察,加大函 数应用题、探索题、开放题和信息题的考察力度,从而使高考考题显得新颖、生动和灵活。
函数类应用题,是考察的重点,因而要认真准备应用题型、探索型和综合题型,加大训 练力度,重视关于函数的数学建模问题,学会用数学和方法寻求规律找出解题策略。
(1)题型多以大题出现,以实际问题为背景,通过解决数学问题的过程,解释问题; (2)题目涉及的函数多以基本初等函数为载体,通过它们的性质(单调性、极值和最 值等)来解释生活现象,主要涉计经济、环保、能源、健康等社会现象。
二、知识讲解
考点 1 解决实际问题的解题过程第 1 页
第三章 函数的应用 3.2.2几种函数模型的应用举例 【导学目标】 1.通过实例感受一次函数、二次函数、指数函数、对数函数以及幂函数的广泛应用,体会解决实际问题中建立函数模型的过程,从而进一步加深对这些函数的理解与应用; 2.初步了解对统计数据表的分析与处理. 【自主学习】 1、根据散点图设想比较接近的可能的函数模型: ①一次函数模型:()(0);f x kx b k =+≠ ②二次函数模型:2()(0);g x ax bx c a =++≠ ③指数函数模型:()x f x a b c =+g (0,a b ≠>0,1b ≠) ④对数函数模型:()log a f x m x b =+g (0,m ≠01a a >≠且) ⑤幂函数模型:12 ()(0);h x ax b a =+≠ 2、一般函数模型应用题的求解方法步骤: 1) 阅读理解,审清题意:逐字逐句,读懂题中的文字叙述,理解题中所反映的实际问题,明白已知什么,所求什么,从中提炼出相应的数学问题。 2)根据所给模型,列出函数表达式:合理选取变量,建立实际问题中的变量之间的函数关系,而将实际问题转化为函数模型问题。 3)运用所学知识和数学方法,将得到的函数问题予以解答,求得结果。 4)将所解得函数问题的解,翻译成实际问题的解答。 在将实际问题向数学问题的转化过程中,能画图的要画图,可借助于图形的直观性,研究两变量间的联系. 抽象出数学模型时,注意实际问题对变量范围的限制. 【典型例题】 例1:某桶装水经营部每天的房租、人员工资等固定成本为200元,每桶水的进价是5元. 销售单价与日均销售量的关系如下表所示: 请根据以上数据作出分析,这个经营部怎样定价才能获得最大利润?
人教版数学必修① 3.2 函数模型及其应用 【课时安排】第4 课时 【教学对象】高一学生 【教材分析】数学建模是高中数学新课程的新增内容,但《标准》中没有对数学建模的课时和内容作具体安排,只是建议将数学建模穿插在相关模块的教学中。而"3.2 函数模型及其应用"一节只是通过六个例子介绍一次函数、二次函数、指数函数、对数函数与幂函数在解决实际问题中的作用,为以后的数学建摸实践打基础,还未能使学生真正理解数学建模的真实全过程。本节课通过一个较为真实的数学建模案例,以弥补教材的这一不足。 【学情分析】高一学生在进入本节课的学习之前,需要熟悉前面已学过的二次函数与三角函数的相关性质。 【教学目标】 知识与技能 (1)初步理解数学模型、数学建模两个概念; (2)掌握框图2——数学建模的过程。 过程与方法 (1)经历解决实际问题的全过程,初步掌握函数模型的思想与方法; 情感态度价值观 (1)体验将实际问题转化为数学问题的数学化过程; (2)感受数学的实用价值,增强应用意识; (3)体会数学以不变应万变的魅力。 【教学重点】框图2——数学建模的过程。 【教学难点、关键】方案二中答案的探究;关键是运用合情推理。 【教学方法】引导探究、讨论交流。 教学手段】计算机、PPT、几何画板。
教学过程设计】、教学流程设计
1: 教学节环教学内容教活师动学活生动设意计图 (五)最优解的探究:预计时间7 分钟 我们前面的设计是将横截面设计成矩形,将深 度、宽度分别设计为a/4 和a/2 时,可得到最大的 横截面积。 如果将水槽的横截面分别按照下图中的五种方 案进行设计,结果又如何呢? 教 师将 学生 分成 五个 小 组, 并巡 视指 导学 生解 决问 题。 由于 缺少 导数 工 学生 动手探 究各自 的设计 方案 1、让 学生经 历数学 建模中 的优化 过程; 2、培 养学生 的探究 意识。 数学建模过程:预计时间2 分钟引导 分析 讲解 听讲 思考 这一实 际问题 的解决 过程, 概括出 数学建 模的基 本过 程,以 实现由 具体到 抽象的 升华。
6、函数图象及其应用 一.教学内容分析: 本堂课安排在人教版必修1第二章结束之后,第三章教学之前,对所学常见函数模型及其图像进行归纳总结,使学生对函数图像有个系统的认识,在此基础上,一方面加强学生的看图识图能力,探究函数模型的广泛应用,另一方面,着重探讨函数图像与方程的联系,渗透函数与方程的思想及数形结合思想,为第三章作了很好的铺垫,承上启下,衔接自然,水到渠成。 学生对函数与方程的关系有一个逐步认识的过程,应遵循由浅入深、循序渐进的原则.从学生认为较简单的问题入手,由具体到一般,建立方程的根与函数图像的联系。另外,函数与方程相比较,一个“动”,一个“静”;一个“整体”,一个“局部”,用函数的观点研究方程,本质上就是将局部的问题放在整体中研究,将静态的结果放在动态的过程中研究,这为今后进一步学习函数与不等式等其它知识的联系奠定了坚实的基础。 二.学生学习情况分析: 学生在学完了第一章《集合与函数概念》、第二章《基本初等函数》后,对函数的性质和基本初等函数及其图像有了一定的了解和把握,但学生素质参差不齐,又存在能力差异,导致不同学生对知识的领悟与掌握能力的差距很大。因此进行本堂课的教学,应首先有意识地让学生归纳总结旧知识,提高综合能力,对新知识的传授,即如何利用函数图像解决方程的根的问题,则应给足学生思考的空间和时间,充分化解学生的认知冲突,化难为易,化繁为简,突破难点。 高中数学与初中数学相比,数学语言在抽象程度上突变,思维方法向理性层次跃迁,知识内容的整体数量剧增,以上这三点在函数这一章中得到了充分的体现,本章的特点是具有高度的抽象性、逻辑性和广泛的适用性,对能力要求较高。因此,在教学中应多考虑初高中的衔接,更好地帮助学生借由形象的手段理解抽象的概念,在函数这一章,函数的图像就显得尤其重要而且直观。 三.设计思想: 1.尽管我们的教材为学生提供了精心选择的课程资源,但教材仅是教师在教学设计时所思考的依据,在具体实施中,我们需要根据自己学生数学学习的特点,联系学生的学习实际,对教材内容进行灵活处理,比如调整教学进度、整合教学内容等,本节课是必修1第二章与第三章的过渡课,既巩固了第二章所学知识,又为第三章学习埋下伏笔,对教材做了一次成功的加工整合,正所谓磨刀不误砍材功。 2.树立以学生为主体的意识,实现有效教学。现代教学论认为,学生的数学学习过程是一个学生已有的知识和经验为基础的主动建构的过程,只有学生主动参与到学习活动中,才是有效的教学。在本节课的设计中,首先设计一些能够启发学生思维的活动,学生通过观察、试验、思考、表述,体现学生的自主性和活动性;其次,设计一些问题情境,而解决问题所需要的信息均来自学生的真实水平,要么定位在学生已有的知识基础,要么定位在一些学生很容易掌握的知识上,保证课堂上大部分学生都能够轻松地解决问题。随着学生的知识和信息不断
重庆名校精华中学08届高考一轮复习教案函数模型及其应用 一.课标要求: 1.利用计算工具,比较指数函数、对数函数以及幂函数增长差异;结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义; 2.收集一些社会生活中普遍使用的函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等)的实例,了解函数模型的广泛应用。 二.命题走向 函数应用问题是高考的热点,高考对应用题的考察即考小题又考大题,而且分值呈上升的趋势。高考中重视对环境保护及数学课外的的综合性应用题等的考察。出于“立意”和创设情景的需要,函数试题设置问题的角度和方式也不断创新,重视函数思想的考察,加大函数应用题、探索题、开放题和信息题的考察力度,从而使高考考题显得新颖、生动和灵活。 预测2007年的高考,将再现其独特的考察作用,而函数类应用题,是考察的重点,因而要认真准备应用题型、探索型和综合题型,加大训练力度,重视关于函数的数学建模问题,学会用数学和方法寻求规律找出解题策略。 (1)题型多以大题出现,以实际问题为背景,通过解决数学问题的过程,解释问题; (2)题目涉及的函数多以基本初等函数为载体,通过它们的性质(单调性、极值和最值等)来解释生活现象,主要涉计经济、环保、能源、健康等社会现象。 三.要点精讲 1.解决实际问题的解题过程 (1)对实际问题进行抽象概括:研究实际问题中量与量之间的关系,确定变量之间的主、被动关系,并用x、y分别表示问题中的变量; (2)建立函数模型:将变量y表示为x的函数,在中学数学内,我们建立的函数模型一般都是函数的解析式; (3)求解函数模型:根据实际问题所需要解决的目标及函数式的结构特点正确选择函数知识求得函数模型的解,并还原为实际问题的解. 这些步骤用框图表示: 2 (1)阅读理解、整理数据的能力:通过分析、画图、列表、归类等方法,快速弄清数据之间的关系,数据的单位等等; (2)建立函数模型的能力:关键是正确选择自变量将问题的目标表示为这个变量的函数,建立函数的模型的过程主要是抓住某些量之间的相等关系列出函数式,注意不要忘记考察函数的定义域; (3)求解函数模型的能力:主要是研究函数的单调性,求函数的值域、最大(小)值,计算函数的特殊值等,注意发挥函数图象的作用。 四.典例解析
《函数模型的应用实例》教学设计 一、教学内容 普通高中课程标准实验教科书(人民教育出版社A版)数学1(必修),3.2.2 函数模型的应用实例. 二、教学目标 知识与技能目标: 1.能根据图象和表格提供的有关信息和数据,建立函数模型; 2.会利用建立的函数模型解决实际问题; 3.培养学生阅读理解、抽象概括、数据处理、语言转换、数学建模等数学能力. 过程与方法目标: 1.通过实例分析,使学生感受函数的广泛应用,体会建立函数模型解决实际问题的思维过程; 2.渗透数形结合、分类讨论、化归转换等数学思想方法. 情感、态度与价值观目标: 1.让学生体验“问题解决”的成功喜悦,激发学习数学的兴趣,增强学好数学的自信心; 2.培养学生的应用意识、创新意识和探索精神,优化学生的理性思维和求真务实的科学态度; 3.经历建立函数模型解决实际问题的过程,领悟“认识来源于实践又服务于实践”的辩证观点. 三、教材分析 本小节教材共有4个例题,大致分为两类,其中例3和例5是根据图表信息建立确定性函数模型解决实际问题;例4和例6是建立拟合函数模型解决实际问题.本小节分两个教学课时,本节课是第一课时.我以教材例3和例5为基础,分别在图形和数表两种不同应用情境中,引导学生自主建立函数模型来解决实际问题.因此,本节课的教学重点是:根据图、表信息建立函数模型解决实际问题. 四、学情分析 学生已掌握了一些基本初等函数的相关知识,并在上一节《几类不同增长的函数模型》的学习中,初步体会了建立函数模型解决实际问题的过程,这为本节课的学习奠定了知识基础.但学生的应用意识、应用能力比较弱,且正确运用数学知识解决实际问题,需要有较高的抽象概括能力、整体驾驭能力和局部处理能力,这些能力要求对学生的学习造成了一定的困难.因此,本节课的教学难点是:将实际问题抽象为数学问题,完成从文字语言、图表语言向符号语言的转化,并建立函数模型. 五、教学过程 (一)交流成果提出课题 学生交流上节课作业题“请举出生活中函数模型的应用实例”的成果,提出课题. 【设计意图】让学生体会函数与现实生活的密切联系,感受建 立函数模型解决实际问题的必要性,从而激发他们的学习内驱力, 也很自然地引入课题. (二)分析探究解决实例 【例1】一辆汽车在某段路程中的行驶速率与时间的关系,如 图1所示. (1)求出图中阴影部分的面积,并说明所求面积的实际意义;
函数模型的应用实例习题(含答案) 一、单选题 1上是增函数,则a的取值范围是(). A 2.已知正方形的边长为4,动点从点开始沿折线向点运动,设点运动的路程为,的面积为,则函数的图像是() A.B.C. D. 3.如图所示是某一容器的三视图,现向容器中匀速注水,容器中水面的高度随时间变化的可能图象是( ) A.B.. C.D.
4.某市出租汽车的车费计算方式如下:路程在3km 以内(含3km )为8.00元;达到3km 后,每增加1km 加收1.40元;达到8km 后,每增加1km 加收2.10元.增加不足1km 按四舍五入计算.某乘客乘坐该种出租车交了44.4元车费,则此乘客乘该出租车行驶路程的km 数可以是( ). A . 22 B . 24 C . 26 D . 28 5.已知奇函数()f x 的定义域为(,0)(0,)-∞+∞,当0x >时,()ln(|1|1)f x x =-+,则函数()f x 的图象大致为( ) 6.甲用1000元人民币购买了一支股票,随即他将这支股票卖给乙,甲获利10%,而后乙又将这支股票返卖给甲,但乙损失了10%,最后甲按乙卖给甲的价格九折将这支股票卖给了乙,在上述股票交易中 A .甲刚好盈亏平衡 B .甲盈利1元 C .甲盈利9元 D .甲亏本1.1元 7 ) 8.已知函数22,0()2cos ,0 x x f x x x ?->=?≤?,则下列结论正确的是( ) A .()f x 是偶函数 B .()f x 是增函数 C .()f x 是周期函数
D .()f x 的值域为),2[+∞- 9.某公司招聘员工,面试人数按拟录用人数分段计算,计算公式为y = 其中,x 代表拟录用人数,y 代表面试人数,若面试人数为60,则该公司拟录用人数为 ( ) A . 15 B . 40 C . 25 D . 130 二、填空题 10.某出租车租赁公司收费标准如下:起价费10元(即里程不超过5公里,按10元收费),超过5公里,但不超过20公里的部分,每公里按1.5元收费,超过20公里的部分,每公里再加收0.3元. (1)请建立租赁纲总价y 关于行驶里程x 的函数关系式; (2)某人租车行驶了30公里,应付多少钱?(写出解答过程) 11.经测算,某型号汽车在匀速行驶过程中每小时耗油量y (升)与速度x (千米/每小时) ()50120x ≤≤的关系可近似表示为: 0,50,80 (Ⅰ)该型号汽车速度为多少时,可使得每小时耗油量最低? (Ⅱ)已知,A B 两地相距120公里,假定该型号汽车匀速从A 地驶向B 地,则汽车速度为多少时总耗油量最少? 12.某商品在近30天内每件的销售价格P (元)与时间t (天)的函数关系是 30,015,60,1530,t t t N P t t t N +<<∈?=?-+≤≤∈?,该商品的日销售量Q (件)与时间t (天)的函数关系是40(030,)Q t t t N =-+<≤∈,求这种商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天. 13.某化工厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批后方可投入生产.已知该生产线连续生产n 年的累计产量为f (n )=n (n +1)(2 n +1)吨,但如果年产量超过150
适用学科 高中数学
适用年级
高一
适用区域 通用
课时时长(分钟)
2 课时
知识点 1.几类不同增长的函数模型的特点
2.用已知函数模型解决实际问题
3.建立函数模型解决实际问题
教学目标 1.利用计算工具,比较指数函数、对数函数以及幂函数增长差异;结合实例体会直线上
升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义;
2.了解社会生活中普遍使用的函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等)
的实例。
教学重点 了解函数模型的广泛应用。
教学难点 了解函数模型的广泛应用。
【教学建议】 本课内容是函数的应用,它的本质就是我们学习过的函数做为模型在现实问题刻画过程
中的基本操作过程和常见函数图象与性质在应用中的升华.本课内容是课本必修 1 中第三章 的重点内容之一,课本中还渗透了函数拟合的基本思想,这也为后面高中的学习做了铺垫。 通过本节的学习,要使学生从中体会函数模型刻画现实问题的基本过程并体会函数在数学及 其它地方的应用的广泛性,能初步运用函数的思想解决现实生活中的一些简单问题, 函数 模型本身就来源于现实,学生可以从理解知识升华到熟练应用知识,使他们能辩证地看待知 识理解与知识应用间的关系,与所学的函数知识前后紧紧相扣,相辅相成. 【知识导图】
教学过程
一、导入
【教学建议】 导入是一节课必备的一个环节,是为了激发学生的学习兴趣,帮助学生尽快进入学习状
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态。
导入的方法很多,仅举两种方法:
① 情境导入,比如讲一个和本讲内容有关的生活现象;
② 温故知新,在知识体系中,从学生已有知识入手,揭示本节知识与旧知识的关系,帮学
生建立知识网络。
提供一个教学设计供讲师参考:
环节
教学内容设计
材料:澳大利亚兔子数“爆炸”
在教科书第三章的章头图中,有一大群
喝水、嬉戏的兔子,但是这群兔子曾使澳
大利亚伤透了脑筋.1859 年,有人从欧洲
创
带进澳洲几只兔子,由于澳洲有茂盛的牧
草,而且没有兔子的天敌,兔子数量不断
设
增加,不到 100 年,兔子们占领了整个澳
大利亚,数量达到 75 亿只.可爱的兔子变
情
得可恶起来,75 亿只兔子吃掉了相当于 75
亿只羊所吃的牧草,草原的载畜率大大降
境
低,而牛羊是澳大利亚的主要牲口.这使
澳大利亚头痛不已,他们采用各种方法消
灭这些兔子,直至二十世纪五十年代,科
学家采用载液瘤病毒杀死了百分之九十的
野兔,澳大利亚人才算松了一口气.
师生双边互动 师:指出:一般而言,在理想条件 (食物或养料充足,空间条件充裕, 气候适宜,没有敌害等)下,种群 在一定时期内的增长大致符合“J” 型曲线;在有限环境(空间有限, 食物有限,有捕食者存在等)中, 种群增长到一定程度后不增长,曲 线呈“S”型.可用指数函数描述一 个种群的前期增长,用对数函数描 述后期增长的
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浙江省嘉兴市北京师范大学南湖附属学校高中数学 3.2函数模型及 其应用教案新人教A版必修1 一、教学目的 1、利用函数图象及数据表格,比较指数函数、对数函数以及幂函数的增长差异; 2、结合实例让学生体会直线上升,指数爆炸,对数增长等不同增长的函数模型的意义; 3、运用函数的三种表示法(解析式、图象、表格)并结合信息技术解决一些实际问题; 4、以一些实际例子,让学生了解社会生活中普遍使用的函数模型(指数函数、对数函数、 幂函数、分段函数等)的广泛应用。 二、教学重点、难点 重点:将实际问题转化为函数模型,比较常数函数、一次函数、指数函数、对数函数模型的增长差异,结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义。 难点:怎样选择数学模型分析解决实际问题。 三、教学过程 第一课时几类不同增长的函数模型 1、复习引入 师:在我们的生活中,有没有用到函数的例子? 生:细胞分裂;银行储蓄;早晨跑步锻炼时速度与时间的关系;…… 师:很好,生活中,数学无处不在,用好数学,将会给我们带来很大的方便。今天,我们就来看一个利用数学为我们服务的例子。 2、新课 (用幻灯片展示例题) 假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案的回报如下: 1)每天回报40元; 2)第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元; 3)第一天回报0.4元,以后每天的回报比前一天翻一番。 请问:你会选择哪一种投资方案?(让学生充分讨论) 教师提示: 1)、考虑回报量,除了要考虑每天的回报量之外,还得考虑什么?(回报的累积值)。2)、本题中涉及哪些数量关系?如何利用函数描述这些数量关系? 教师引导学生分析其中的数量关系,思考应当选择怎样的函数模型来描述;由学生自己根据数量关系,归纳概括出相应的函数模型,写出每个方案的函数解析式,教师在数量关系的分析、函数模型的选择上作适当的指导。 设问:根据所列的表格中提供的数据,你对三种方案分别表现出的回报资金的增长差异有什么认识? 教师引导学生观察表格中三个方案的数量变化情况,对“增加量”进行比较,体会“直线增长”、“指数爆炸”等;让学生通过观察,说出自己的发现,并进行交流。 利用计算机作出函数图象,引导学生根据三个方案的不同变化趋势,描述三个方案的特点,为方案的选择提供依据。 通过自主活动,使学生认识到怎样选择才是正确的。综合学生的分析意见,教师总结:选择最佳方案,除了要考虑每天的收益,还要考虑一段时间内的总收益。 由上面的分析可见:投资8天以下(不含8天),应选择第一种投资方案;投资8~10天,应选择第二种方案;投资11天(含11天)以上,则应选择第三种方案。
1.某公司为了适应市场需求,对产品结构做了重大调整.调整后初期利润增长迅速,后来增长越来越慢,若要建立恰当的函数模型来反映该公司调整后利润y 与产量x 的关系,则可选用( ) A .一次函数 B .二次函数 C .指数型函数 D .对数型函数 解析:选D.一次函数保持均匀的增长,不符合题意; 二次函数在对称轴的两侧有增也有降; 而指数函数是爆炸式增长,不符合“增长越来越慢”; 因此,只有对数函数最符合题意,先快速增长,后来越来越慢. 2.某种植物生长发育的数量y A .y =2x -1 B .y =x 2-1 C .y =2x -1 D .y =-+2 解析:选D.画散点图或代入数值,选择拟合效果最好的函数,故选D. 3.如图表示一位骑自行车者和一位骑摩托车者在相距80 km 的两城镇间旅行的函数图象,由图可知:骑自行车者用了6小时,沿途休息了1小时,骑摩托车者用了2小时,根据这个函数图象,推出关于这两个旅行者的如下信息: ①骑自行车者比骑摩托车者早出发了3小时,晚到1小时; ②骑自行车者是变速运动,骑摩托车者是匀速运动; ③骑摩托车者在出发了小时后,追上了骑自行车者. 其中正确信息的序号是( ) A .①②③ B .①③ C .②③ D .①② 解析:选A.由图象可得:①骑自行车者比骑摩托车者早出发了3小时,晚到1小时,正确;②骑自行车者是变速运动,骑摩托车者是匀速运动,正确;③骑摩托车者在出发了小时后,追上了骑自行车者,正确. 4.长为4,宽为3的矩形,当长增加x ,且宽减少x 2 时面积最大,此时x =________,面积S =________. 解析:依题意得:S =(4+x )(3-x 2)=-12 x 2+x +12 =-12(x -1)2+1212,∴当x =1时,S max =1212 . 答案:1 1212 1 ) A .指数函数 B .反比例函数 C .一次函数 D .二次函数 解析:选C.画出散点图,结合图象(图略)可知各个点接近于一条直线,所以可用一次函数表示. 2.某林场计划第一年造林10000亩,以后每年比前一年多造林20%,则第四年造林( ) A .14400亩 B .172800亩 C .17280亩 D .20736亩 解析:选=10000×(1+20%)3=17280. 3.某商品价格前两年每年递增20%,后两年每年递减20%,则四年后的价格与原来价格相比,变化情况是( ) A .增加% B .减少% C .减少% D .不增不减 解析:选B.设该商品原价为a , 四年后价格为a (1+2·(1-2=. 所以(1-a ==%a , 即比原来减少了%.
数学渗透法制、德育教案 ———函数模型及其应用 数学组李大祥 探究目标: 1.知识与技能目标: (1)、掌握函数应用题的一般解题步骤 (2)、了解函数模型的意义 2.过程与方法目标: 建立函数模型来解决实际问题。 3. 法制渗透教育: (1)、《中华人民共和国道路交通安全法》第九十一条 (2)、《中华人民共和国人口与计划生育法》第一条、第二条、第九条 探究重难点: 把实际问题转化为函数模型。 探究过程: 例1、(2011山东威海月考)一个人喝了少量酒后,血液中的酒精含量迅速上升到0.3mg/mL,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小时25%的速度减少,为了保障交通安全,某地根据《道路交通安全法》规定:驾驶员血液中的酒精含量不得超过0.09mg/mL,那么,一个喝了少量酒后的驾驶员,至少经过_______小时才能开车。(精确到1小时)解:设至少经过x小时才能开车。由题意得 0.3≈5 0.3(1-25%)x≤0.09所以0.75x≤0.3,x≥log .0 75 为了减少酒驾带来的安全隐患,我国制定了相关法律条文。 《中华人民共和国道路交通安全法》 第九十一条饮酒后驾驶机动车的,处暂扣一个月以上三个月以下机动车驾驶证,并处二百元以上五百元以下罚款;醉酒后驾驶机动车的,由公安机关交通管理部门约束至酒醒,处十五日以下拘留和暂扣三个月以上六个月以下机动车驾驶证,并处五百元以上二千元以下罚款。 例2、某城市现有人口总数为100万人,如果年自然增长率为1.2%,试解答以下问题:(1)、写出该城市人口总数y(万人)与年份x(年)的函数关系式; (2)、计算10年后该城市人口总数(精确到0.1万人); (3)、计算大约多少年以后该城市人口将达到120万人(精确到1年)?
§3.2习题课 课时目标 1.进一步体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同增长的函数模型意义,理解它们的增长差异性. 2.掌握几种初等函数的应用. 3.理解用拟合函数的方法解决实际问题的方法.
1.在我国大西北,某地区荒漠化土地面积每年平均比上年增长10.4%,专家预测经过x 年可能增长到原来的y倍,则函数y=f(x)的图象大致为() 2.能使不等式log2x A .(0,+∞) B .(2,+∞) C .(-∞,2) D .(0,2)∪(4,+∞) 3.四人赛跑,假设其跑过的路程f i (x )(其中i ∈{1,2,3,4})和时间x (x >1)的函数关系分别是f 1(x )=x 2,f 2(x )=4x ,f 3(x )=log 2x ,f 4(x )=2x ,如果他们一直跑下去,最终跑在最前面的人具有的函数关系是( ) A .f 1(x )=x 2 B .f 2(x )=4x C .f 3(x )=log 2x D .f 4(x )=2x 4.某城市客运公司确定客票价格的方法是:如果行程不超过100 km ,票价是0.5元/km ,如果超过100 km ,超过100 km 的部分按0.4元/km 定价,则客运票价y (元)与行驶千米数x (km)之间的函数关系式是______________________. 5.如图所示,要在一个边长为150 m 的正方形草坪上,修建两条宽相等且相互垂直的十字形道路,如果要使绿化面积达到70%,则道路的宽为____________________m(精确到0.01 m). 一、选择题 1.下面对函数f (x )=12 log x 与g (x )=(1 2)x 在区间(0,+∞)上的衰减情况说法正确的是 ( ) A .f (x )的衰减速度越来越慢,g (x )的衰减速度越来越快 B .f (x )的衰减速度越来越快,g (x )的衰减速度越来越慢 函数模型及其应用1 三维目标 一、知识与技能 1.借助信息技术,利用函数图象及数据表格,比较指数函数、对数函数以及幂函数的增长差异. 2.结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等几类不同增长的函数模型的意义. 3.恰当运用函数的三种表示法(解析式、表格、图象)并借助信息技术解决一些实际问题. 二、过程与方法 1.自主学习,从实际问题出发能构建出相应的数学模型. 2.探究与活动,在教师的指引下通过列表、描点,画出相应函数模型的图形,并能比较发现它们的增长趋势. 三、情感态度与价值观 培养学生数学应用意识以及比较分析的数学思想,激发学生的学习热情. 教学重点 将实际问题转化为函数模型,比较常数函数、一次函数、指数函数、对数函数模型的增长差异,结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同类型的函数增长的含义. 教学难点 怎样选择数学模型分析解决实际问题. 教具准备 多媒体课件、投影仪、计数器. 教学过程 一、创设情景,引入新课 师:我们知道,函数是描述客观世界变化规律的基本数学模型,不同的变化规律需要用不同的函数模型来描述,能否举出一些函数模型的具体例子? 生:指数函数、对数函数、幂函数等等. 师:当我们面临一个实际问题时,应如何选择恰当的函数模型来刻画它呢?如果我们能够找出相应的数学模型,又是如何去研究它的性质呢?本节课先通过具体实例来比较几类不同增长的函数模型的增长趋势.(板书几类不同增长的函数模型) 二、讲解新课 例题剖析 【例1】假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案的回报如下: 方案一:每天回报40元; 方案二:第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元; 方案三:第一天回报0.4元,以后每天的回报比前一天翻一番. 请问,你会选择哪种投资方案? 师:我们先对题目仔细分析,这里问的是如何选择投资方案,我们应从哪个方面考虑?应该选择回报最多的投资方案.那么如何来比较这三种方案所取得的效益最大? 生:先建立适当的函数模型,然后再比较大小. 师:我们知道,在这里每种方案的回报效益与投资的天数有着密切的关系,因此可以以天数作为自变量,建立三种投资方案所对应的回报效益的函数模型,再通过比较它们的增长情况,为选择投资方案提供理论依据,那么如何建立函数模型呢? 生:设第x天所得回报为x元, 3.4.2 函数模型及其应用(2) 教学目标: 1.能根据图形、表格等实际问题的情境建立数学模型,并求解;进一步了解函数模型在解决简单的实际问题中的应用,了解函数模型在社会生活中的广泛应用; 2.在解决实际问题的过程中,培养学生数学地分析问题、探索问题、解决问题的能力,培养学生的应用意识,提高学习数学的兴趣. 教学重点: 在解决以图、表等形式作为问题背景的实际问题中,读懂图表并求解. 教学难点: 对图、表的理解. 教学方法: 讲授法,尝试法. 教学过程: 一、情境创设 已知矩形的长为4,宽为3,如果长增加x,宽减少0.5x,所得新矩形的面积为S. (1)将S表示成x的函数; (2)求面积S的最大值,并求此时x的值. 二、学生活动 思考并完成上述问题. 三、例题解析 要使每天收入最高,每间客房定价为多少元? 例3 今年5月,荔枝上市.由历年的市场行情得知,从5月10日起的60天内,荔枝的市场售价与上市时间的关系大致可用如图所示的折线ABCD 表示(市场售价的单位为元/500g). 请写出市场售价S (t )(元)与上市时间t (天)的函数关系式,并求出6月20日当天的荔枝市场售价. 练习:1.直角梯形OABC 中,AB ∥OC ,AB =1,OC =BC =2,直线l :x =t 截此梯形所得位于l 左方图形的面积为S ,则函数S =f (t )的大致图象为( ) 2.一个圆柱形容器的底部直径是d cm ,高是h cm ,现在以v cm3/s 的速度向容器内注入某种溶液,求容器内溶液的高度x (cm)与注入溶液的时间t (s)之间的函数关系式,并写出函数的定义域. 3.向高为H 的水瓶中注水,注满为止.如果注水量V 与水深h 的函数关系的图象如图所示,那么水瓶的形状可能是( ) 4.某公司将进货单价为10元一个的商品按13元一个销售,每天可卖 200个.若这种商品每涨价1元,销售量则减少26个. (1)售价为15元时,销售利润为多少? (2)若销售价必须为整数,要使利润最大,应如何定价? 5.根据市场调查,某商品在最近40天内的价格f (t )与时间t 满足: A C D B h H A B C D高中数学函数模型及其应用教案1
苏教版数学高一-2015年高中 必修1教案函数模型及其应用(2)