师:同学们大家好,欢迎来到数学课堂。今天我们要学习的是北师大版九年级上册第六章反比例函数第三节——反比例函数的应用。本节课既是对反比例函数图像与性质的巩固,也是用函数思想解决实际问题的典范。反比例函数的应用将代数和几何知识有机融合,是理论与实践的有机结合,其中蕴含着丰富的数学思想方法。

  首先,我们回顾一下主要知识点。什么是反比例函数呢?形如(y=\frac{k}{x})((k)为常数,(k≠0))的函数就是反比例函数。那反比例函数的图像是什么,又具有哪些性质呢?

  生:反比例函数的图像是双曲线。当(k>0)时,图像分布在第一、三象限,在每一象限内,(y)的值随(x)值的增大而减小;当(k<0)时,图像分布在第二、四象限,在每一象限内,(y)的值随(x)值的增大而增大。而且反比例函数的图像既不与(x)轴相交,也不与(y)轴相交,图像既是中心对称图形,对称中心为原点,也是轴对称图形,对称轴为直线(y = x)和直线(y = -x)。

  师:非常好。接下来我们探究一个问题:某校科技小组进行野外考察,利用铺垫木板的方式通过了一片烂泥地,大家能解释他们这样做的道理吗?当人和木板对湿地的压力一定时,随着木板面积(s)的变化,人和木板对地面的压强(p)将如何变化呢?题目中出现了三个物理量:压力、压强和受力面积。

  生:科技小组铺垫木板是为了增大受力面积。在这个问题中,压力是常量,压强和受力面积是变量。当压力一定时,压强随着受力面积的变化而变化。

  师:没错。如果人和木板对湿地地面的压力合计(600)牛,那么用含(s)的代数式表示(p),(p)是(s)的反比例函数吗?为什么?

  生:根据压强的意义,压力(n = p×s)。把(n = 600)代入,得到(600 = ps),变形可得(p=\frac{600}{s})。因为自变量(s)表示受力面积,所以(s>0)。又因为形如(y=\frac{k}{x})((k)为常数,(k≠0))的函数是反比例函数,这里(k = 600),所以(p)是(s)的反比例函数。

  师:很好。当木板面积为(0.2)平方米时,压强是多少呢?

  生:由(p=\frac{600}{s}),当(s = 0.2)平方米时,(p=\frac{600}{0.2}=3000)帕。

  师:如果要求压强不超过(6000) (PA),木板面积至少要多大?请同学们思考一下。

  生:根据题意,(p\leq6000),即(\frac{600}{s}\leq6000),所以(\frac{600}{s}-6000\leq0)。因为(s>0),所以(600 - 6000s\leq0)。解这个不等式,可得(s\geq0.1),因此木板面积至少要有(0.1)平方米。

  师:这是直接根据题意列出不等式来解决的。老师再给大家一种做法,当(p = 6000)时,可得(s = 0.1)。因为(p)是(s)的反比例函数,且反比例系数(600>0),根据反比例函数性质,当(k>0)时,在每一象限内,(y)的值随(x)值的增大而减小,所以(s>0)时,(p)随(s)值的增大而减小。因为(p\leq6000),所以(s\geq0.1)。

  由此可见,这一问题既可以列不等式来解决,也可以利用等式和反比例函数的性质来解决。那在平面直角坐标系中,怎样画出相应的函数图像呢?

  生:这个函数为反比例函数,且反比例系数为(600>0),自变量(s>0),所以函数的图像是位于第一象限的曲线。直角坐标系横轴表示自变量木板面积(s),纵轴表示因变量人和木板对地面的压强(p)。由前面计算可知,当(s = 0.1)时,(p = 6000);(s = 0.2)时,(p = 3000)。因此横轴取(0.1)为一个单位长度,纵轴取(3000)为一个单位长度,就可以画出函数图像。

  师:非常好。利用图像,我们可以对一些问题做出直观解释。比如问题二,已知图像上某点的横坐标为(0.2),求该点的纵坐标;问题三,已知图像上点的纵坐标不大于(6000),求这些点所处的位置,也就是它们横坐标的取值范围。实际上这些点都在直线(p = 6000)下方的图像上,包括直线(p = 6000)与图像的交点,这体现了数形结合的思想。

  在这道实际问题中,以物理知识为背景,是与函数有关的问题。那与函数有关的实际问题的解题思路是什么呢?

  生:首先要仔细审题,从题目中提取信息,列出函数关系式,判断函数类型,可能为反比例函数、一次函数等。在有些问题中,可以用方程、不等式或者函数的性质进行解决。

  师:没错。接下来我们一起来解决课本上的“做一做”。

  第一题,蓄电池的电压为定值。使用此电源时,电流(i)与电阻(r)之间的函数关系如图(6 - 8)。蓄电池的电压是多少?能写出这一函数的表达式吗?

  生:根据物理学欧姆定律,蓄电池的电压等于电流(i)乘以电阻(r)。由题意可知,蓄电池的电压为定值,是常量,电流和电阻为变量。从图像上点的坐标可知,当用电器电阻为(9)欧时,电流为(4)安,所以蓄电池的电压为(9×4 = 36)。观察图像,函数图像是双曲线位于第一象限的部分,所以电流(i)是电阻(r)的反比例函数,表达式为(i=\frac{36}{r})。

  师:很好。如果以此蓄电池为电源的用电器限制电流不得超过(10)安,那么用电器的可变电阻应控制在什么范围内?

  生:方法一是根据题意列不等式。根据题意(i\leq10)安,即(\frac{36}{r}\leq10),所以(\frac{36}{r}-10r\leq0)。因为(r>0),所以(36 - 10r\leq0),(-10r\leq - 36),解得(r\geq3.6)。

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《9年级上册北师大版数学 第六章 第3节 反比例函数的应用 逐字稿-4,596字 第3版》.docx
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