第十七章 反比例函数教案全章
第十七章 反比例函数
17.1.1反比例函数的意义
一、教学目标
1.使学生理解并掌握反比例函数的概念
2.能判断一个给定的函数是否为反比例函数,并会用待定系数法求函数解析式 3.能根据实际问题中的条件确定反比例函数的解析式,体会函数的模型思想 二、重、难点
1.重点:理解反比例函数的概念,能根据已知条件写出函数解析式 2.难点:理解反比例函数的概念 3.难点的突破方法:
(1)在引入反比例函数的概念时,可适当复习一下第11章的正比例函数、一次函数等相关知识,这样以旧带新,相互对比,能加深对反比例函数概念的理解
(2)注意引导学生对反比例函数概念的理解,看形式y =
k
,等号左边是函数y ,等x
号右边是一个分式,自变量x 在分母上,且x 的指数是1,分子是不为0的常数k ;看自变量x 的取值范围,由于x 在分母上,故取x ≠0的一切实数;看函数y 的取值范围,因为k ≠0,且x ≠0,所以函数值y 也不可能为0。讲解时可对照正比例函数y =kx (k ≠0),比较二者解析式的相同点和不同点。
(3)y =
k -1
(k ≠0)还可以写成y =kx (k ≠0)或xy =k (k ≠0)的形式 x
三、课堂引入
1.回忆一下什么是正比例函数、一次函数?它们的一般形式是怎样的?
2.体育课上,老师测试了百米赛跑,那么,时间与平均速度的关系是怎样的? 四、例习题分析
例1.见教材P47
分析:因为y 是x 的反比例函数,所以先设y =常数k ,即利用了待定系数法确定函数解析式。
例1.(补充)下列等式中,哪些是反比例函数 (1)y =(6)y =
k
,再把x =2和y =6代入上式求出x
x 532 (2)y =- (3)xy =21 (4)y = (5)y =- 3x +22x x
1
+3 (7)y =x -4 x
k
(k 为常数,k ≠0)x
1+3x
的形式,这里(1)、(7)是整式,(4)的分母不是只单独含x ,(6)改写后是y =,
x
分析:根据反比例函数的定义,关键看上面各式能否改写成y =分子不是常数,只有(2)、(3)、(5)能写成定义的形式
例2.(补充)当m 取什么值时,函数y =(m -2) x 分析:反比例函数y =
3-m 2
是反比例函数?
k -1
(k ≠0)的另一种表达式是y =kx (k ≠0),后一种写法x
中x 的次数是-1,因此m 的取值必须满足两个条件,即m -2≠0且3-m 2=-1,特别注意不要遗漏k ≠0这一条件,也要防止出现3-m 2=1的错误。 解得m =-2
例3.(补充)已知函数y =y 1+y 2,y 1与x 成正比例,y 2与x 成反比例,且当x =1时,y =4;当x =2时,y =5
(1) 求y 与x 的函数关系式
(2) 当x =-2时,求函数y 的值
分析:此题函数y 是由y 1和y 2两个函数组成的,要用待定系数法来解答,先根据题意分别设出y 1、 y 2与x 的函数关系式,再代入数值,通过解方程或方程组求出比例系数的值。这里要注意y 1与x 和y 2与x 的函数关系中的比例系数不一定相同,故不能都设为k ,要用不同的字母表示。
略解:设y 1=k 1x (k 1≠0),y 2=k 2=2,则y =2x +
k 2k
(k 2≠0),则y =k 1x +2,代入数值求得k 1=2, x x
2
,当x =-2时,y =-5 x
五、随堂练习
1.苹果每千克x 元,花10元钱可买y 千克的苹果,则y 与x 之间的函数关系式为
2.若函数y =(3+m ) x 8-m 是反比例函数,则m 的取值是3.矩形的面积为4,一条边的长为x ,另一条边的长为y ,则y 与x 的函数解析式为 4.已知y 与x 成反比例,且当x =-2时,y =3,则y 与x 之间的函数关系式是, 当x =-3时,y = 5.函数y =-
2
1
中自变量x 的取值范围是x +2
六、课后练习
已知函数y =y 1+y 2,y 1与x +1成正比例,y 2与x 成反比例,且当x =1时,y =0;当x =4时,y =9,求当x =-1时y 的值
答案:y =4
17.1.2反比例函数的图象和性质(1)
一、教学目标
1.会用描点法画反比例函数的图象
2.结合图象分析并掌握反比例函数的性质
3.体会函数的三种表示方法,领会数形结合的思想方法 二、重点、难点
1.重点:理解并掌握反比例函数的图象和性质
2.难点:正确画出图象,通过观察、分析,归纳出反比例函数的性质 3.难点的突破方法:
画反比例函数图象前,应先让学生回忆一下画函数图象的基本步骤,即:列表、描点、连线,其中列表取值很关键。反比例函数y =
k
(k ≠0)自变量的取值范围是x ≠0,所以x
取值时应对称式地选取正数和负数各一半,并且互为相反数,通常取的数值越多,画出的图象越精确。连线时要告诉学生用平滑的曲线连接,不能用折线连接。教学时,老师要带着学生一起画,注意引导,及时纠错。
在探究反比例函数的性质时,可结合正比例函数y =kx (k ≠0)的图象和性质,来帮助学生观察、分析及归纳,通过对比,能使学生更好地理解和掌握所学的内容。这里要强调一下,反比例函数的图象位置和增减性是由反比例系数k 的符号决定的;反之,双曲线的位置和函数性质也能推出k 的符号,注意让学生体会数形结合的思想方法。 四、课堂引入
提出问题:
1.一次函数y =kx +b (k 、b 是常数,k ≠0)的图象是什么?其性质有哪些?正比例函数y =kx (k ≠0)呢?
2.画函数图象的方法是什么? 其一般步骤有哪些?应注意什么? 3.反比例函数的图象是什么样呢? 五、例习题分析
例2.见教材P48,用描点法画图,注意强调:
(1)列表取值时,x ≠0,因为x =0函数无意义,为了使描出的点具有代表性,可以“0”为中心,向两边对称式取值,即正、负数各一半,且互为相反数,这样也便于求y 值
(2)由于函数图象的特征还不清楚,所以要尽量多取一些数值,多描一些点,这样便于连线,使画出的图象更精确
(3)连线时要用平滑的曲线按照自变量从小到大的顺序连接,切忌画成折线
(4)由于x ≠0,k ≠0,所以y ≠0,函数图象永远不会与x 轴、y 轴相交,只是无限靠近两坐标轴
例1.(补充)已知反比例函数y =(m -1) x 指出在每个象限内y 随x 的变化情况?
分析:此题要考虑两个方面,一是反比例函数的定义,即y =kx (k ≠0)自变量x 的指数是-1,二是根据反比例函数的性质:当图象位于第二、四象限时,k <0,则m -1<0,不要忽视这个条件
略解:∵y =(m -1) x m
2
m 2-3
的图象在第二、四象限,求m 值,并
-1
-3
是反比例函数 ∴m 2-3=-1,且m -1≠0
又∵图象在第二、四象限 ∴m -1<0 解得m =±2且m <1 则m =-2
例2.(补充)如图,过反比例函数y =
1
(x >0)的图x
象上任意两点A 、B 分别作x 轴的垂线,垂足分别为C 、D ,连接OA 、OB ,设△AOC 和△BOD 的面积分别是S 1、S 2,比较它们的大小,可得( )
(A )S 1>S 2 (B )S 1=S 2
(C )S 1<S 2 (D )大小关系不能确定
k
(k ≠0)的图象上任一点P (x ,y )向x 轴、y 轴作垂线段,x
1
与x 轴、y 轴所围成的矩形面积S =xy =k ,由此可得S 1=S 2 = ,故选B
2
分析:从反比例函数y =五、随堂练习
1.已知反比例函数y =
3-k
,分别根据下列条件求出字母k 的取值范围 x
(1)函数图象位于第一、三象限
(2)在第二象限内,y 随x 的增大而增大 2.函数y =-ax +a 与y =
-a
(a ≠0)在同一坐标系中的图象可能是( )
x
3.在平面直角坐标系内,过反比例函数y =
k
(k >0)的图象上的一点分别作x 轴、x
y 轴的垂线段,与x 轴、y 轴所围成的矩形面积是6,则函数解析式为 七、课后练习
1.若函数y =(2m -1) x 与y =2.反比例函数y =-
3-m
的图象交于第一、三象限,则m 的取值范围是 x
2,当x =-2时,y =当x <-2时;y 的取值范围是; x
a 2-6
当x >-2时;y 的取值范围是
3. 已知反比例函数y =(a -2) x
求函数关系式 答案:3.a =-5, y =
,当x >0时,y 随x 的增大而增大,
-5-2
x
17.1.2反比例函数的图象和性质(2)
一、教学目标
1.使学生进一步理解和掌握反比例函数及其图象与性质 2.能灵活运用函数图象和性质解决一些较综合的问题
3.深刻领会函数解析式与函数图象之间的联系,体会数形结合及转化的思想方法 二、重点、难点
1.重点:理解并掌握反比例函数的图象和性质,并能利用它们解决一些综合问题 2.难点:学会从图象上分析、解决问题 3.难点的突破方法: 在前一节的基础上,可适当增加一些较综合的题目,帮助学生熟练掌握反比例函数的图象和性质,要让学生学会如何通过函数图象分析解析式,或由函数解析式分析图象的方法,以便更好的理解数形结合的思想,最终能达到从“数”和“形”两方面去分析问题、解决问题。
三、课堂引入
复习上节课所学的内容 1.什么是反比例函数?
2.反比例函数的图象是什么?有什么性质? 四、例习题分析
例3.见教材P51
分析:反比例函数y =
k
的图象位置及y 随x 的变化情况取决于常数k 的符号,因此x
要先求常数k ,而题中已知图象经过点A (2,6),即表明把A 点坐标代入解析式成立,所以用待定系数法能求出k ,这样解析式也就确定了。
例4.见教材P52
例1.(补充)若点A (-2,a )、B (-1,b )、C (3,c )在反比例函数y =
k (k x
<0)图象上,则a 、b 、c 的大小关系怎样?
分析:由k <0可知,双曲线位于第二、四象限,且在每一象限内,y 随x 的增大而增大,因为A 、B 在第二象限,且-1>-2,故b >a >0;又C 在第四象限,则c <0,所以 b >a >0>c
说明:由于双曲线的两个分支在两个不同的象限内,因此函数y 随x 的增减性就不能连续的看,一定要强调“在每一象限内”,否则,笼统说k <0时y 随x 的增大而增大,就会误认为3最大,则c 最大,出现错误。
此题还可以画草图,比较a 、b 、c 的大小,利用图象直观易懂,不易出错,应学会使用。
例2. (补充)如图, 一次函数y =kx +b 的图象与反比例函数y =A (-2,1)、B (1,n )两点
(1)求反比例函数和一次函数的解析式 (2)根据图象写出一次函数的值大于反比例函数的值的x 的取值范围
分析:因为A 点在反比例函数的图象上,可先求出反比例函数的解析式y =-
m
的图象交于x
2
,又B 点在反比例函数的图象上,代入即可求出x
n 的值,最后再由A 、B 两点坐标求出一次函数解析式y =-x -1,
第(2)问根据图象可得x 的取值范围x <-2或0<x <1,这是因为比较两个不同函数的值的大小时,就是看这两个函数图象哪个在上方,哪个在下方。 五、随堂练习
1.若直线y =kx +b 经过第一、二、四象限,则函数y =
kb
的图象在( ) x
(A )第一、三象限 (B )第二、四象限 (C )第三、四象限 (D )第一、二象限
k 2+1
2.已知点(-1,y 1)、(2,y 2)、(π,y 3)在双曲线y =-上,则下列关系
x
式正确的是( )
(A )y 1>y 2>y 3 (B )y 1>y 3>y 2 (C )y 2>y 1>y 3 (D )y 3>y 1>y 2 六、课后练习
1.已知反比例函数y =
2k +1
的图象在每个象限内函数值y 随自变量x 的增大而减小,x
且k 的值还满足9-2(2k -1) ≥2k -1,若k 为整数,求反比例函数的解析式
2.已知一次函数y =kx +b 的图像与反比例函数y =-点A 的横坐标和点B 的纵坐标都是-2 , 求(1)一次函数的解析式; (2)△AOB 的面积
答案:
1.y =
2.(1)y =-x +2,(2)面积为6
8
的图像交于A 、B 两点,且x
135或y =或y = x x x
17.2实际问题与反比例函数(1)
一、教学目标
1.利用反比例函数的知识分析、解决实际问题
2.渗透数形结合思想,提高学生用函数观点解决问题的能力 二、重点、难点
1.重点:利用反比例函数的知识分析、解决实际问题
2.难点:分析实际问题中的数量关系,正确写出函数解析式 3.难点的突破方法: 用函数观点解实际问题,一要搞清题目中的基本数量关系,将实际问题抽象成数学问题,看看各变量间应满足什么样的关系式(包括已学过的基本公式),这一步很重要;二是要分清自变量和函数,以便写出正确的函数关系式,并注意自变量的取值范围;三要熟练掌握反比例函数的意义、图象和性质,特别是图象,要做到数形结合,这样有利于分析和解决问题。教学中要让学生领会这一解决实际问题的基本思路。 三、课堂引入
寒假到了,小明正与几个同伴在结冰的河面上溜冰,突然发现前面有一处冰出现了裂痕,
小明立即告诉同伴分散趴在冰面上,匍匐离开了危险区。你能解释一下小明这样做的道理
吗?
四、例习题分析
例1.见教材第57页 分析:(1)问首先要弄清此题中各数量间的关系,容积为104,底面积是S ,深度为d ,满足基本公式:圆柱的体积 =底面积×高,由题意知S 是函数,d 是自变量,改写后所得的函数关系式是反比例函数的形式,(2)问实际上是已知函数S 的值,求自变量d 的取值,(3)问则是与(2)相反
例2.见教材第58页
分析:此题类似应用题中的“工程问题”,关系式为工作总量=工作速度×工作时间,由于题目中货物总量是不变的,两个变量分别是速度v 和时间t ,因此具有反比关系,(2)问涉及了反比例函数的增减性,即当自变量t 取最大值时,函数值v 取最小值是多少?
例1.(补充)某气球内充满了一定质量的气体,当温度不变时,气球内气体的气压P (千帕)是气体体积V (立方米)的反比例函数,其图像如图所示(千帕是一种压强单位)
(1)写出这个函数的解析式; (2)当气球的体积是0.8立方米时,气球内的气压是多少千帕?
(3)当气球内的气压大于144千帕时,气球将爆炸,为了安全起见,气球的体积应不小于多少立方米?
分析:题中已知变量P 与V 是反比例函数关系,并且图象经过点A ,利用待定系数法可以求出P 与V 的解析式,得P =
96
,(3)问中当P 大于144千帕时,气球会爆炸,即V
2
立方米 3
当P 不超过144千帕时,是安全范围。根据反比例函数的图象和性质,P 随V 的增大而减小,可先求出气压P =144千帕时所对应的气体体积,再分析出最后结果是不小于
五、随堂练习
1.京沈高速公路全长658km ,汽车沿京沈高速公路从沈阳驶往北京,则汽车行完全程所需时间t (h )与行驶的平均速度v (km/h)之间的函数关系式为
2.完成某项任务可获得500元报酬,考虑由x 人完成这项任务,试写出人均报酬y (元)与人数x (人)之间的函数关系式
3.一定质量的氧气,它的密度ρ(kg/m3)是它的体积V (m 3)的反比例函数,当V =10时,ρ=1.43,(1)求ρ与V 的函数关系式;(2)求当V =2时氧气的密度ρ 答案:ρ=
14. 3
,当V =2时,ρ=7.15 V
六、课后练习
1.小林家离工作单位的距离为3600米,他每天骑自行车上班时的速度为v (米/分),所需时间为t (分)
(1)则速度v 与时间t 之间有怎样的函数关系?
(2)若小林到单位用15分钟,那么他骑车的平均速度是多少?
(2)如果小林骑车的速度最快为300米/分,那他至少需要几分钟到达单位?
答案:v =
3600
,v =240,t =12 t
2.学校锅炉旁建有一个储煤库,开学初购进一批煤,现在知道:按每天用煤0.6吨计算,一学期(按150天计算)刚好用完. 若每天的耗煤量为x 吨,那么这批煤能维持y 天 (1)则y 与x 之间有怎样的函数关系? (2)画函数图象
(3)若每天节约0.1吨,则这批煤能维持多少天?
17.2实际问题与反比例函数(2)
一、教学目标
1.利用反比例函数的知识分析、解决实际问题
2.渗透数形结合思想,进一步提高学生用函数观点解决问题的能力,体会和认识反比例函数这一数学模型 二、重点、难点
1.重点:利用反比例函数的知识分析、解决实际问题
2.难点:分析实际问题中的数量关系,正确写出函数解析式,解决实际问题 3.难点的突破方法:
本节的两个例题与学生的日常生活联系紧密,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用,不但能巩固所学的知识,还能提高学生学习数学的兴趣。本节的教学,要引导学生从已有的生活经验出发,按照上一节所讲的基本思路去分析、解决实际问题,注意体会数形结合及转化的思想方法,要告诉学生充分利用函数图象的直观性,这对分析和解决实际问题很有帮助。 三、课堂引入
1.小明家新买了几桶墙面漆,准备重新粉刷墙壁,请问如何打开这些未开封的墙面漆桶呢?其原理是什么?
2.台灯的亮度、电风扇的转速都可以调节,你能说出其中的道理吗? 四、例习题分析
例3.见教材第58页
分析:题中已知阻力与阻力臂不变,即阻力与阻力臂的积为定值,由“杠杆定律”知变量动力与动力臂成反比关系,写出函数关系式,得到函数动力F 是自变量动力臂l 的反比例函数,当l =1.5时,代入解析式中求F 的值;(2)问要利用反比例函数的性质,l 越大F 越小,先求出当F =200时,其相应的l 值的大小,从而得出结果。
例4.见教材第59页
分析:根据物理公式PR =U 2,当电压U 一定时,输出功率P 是电阻R 的反比例函数,
2202
则P =,(2)问中是已知自变量R 的取值范围,即
R
110≤R ≤220,求函数P 的取值范围,根据反比例函数的性质,电阻越大则功率越小, 得220≤P ≤440
例1.(补充)为了预防疾病,某单位对办公室采用药熏消毒法进行消毒,已知药物燃烧时,室内每立方米空气中的含药量y(毫克) 与时间x(分钟) 成为正比例, 药物燃烧后,y 与x 成反比例(如图) ,现测得药物8分钟燃毕,此时室内空气中每立方米的含药量6毫克,请根据题中所提供的信息,解答下列问题:
(1)药物燃烧时,y 关于x 的函数关系式为, 自变量x 的取值范为; 药物燃烧后,y 关于x 的函数关系式为 .
(2)研究表明,当空气中每立方米的含药量低于1.6毫克时员工方可进办公室,那么从消毒开始,至少需要经过______分钟后,员工才能回到办公室;
(3)研究表明,当空气中每立方米的含药量不低于3毫克且持续时间不低于10分钟时,才能有效杀灭空气中的病菌,那么此次消毒是否有效? 为什么?
分析:(1)药物燃烧时,由图象可知函数y 是x 的正比例函数,设y =k 1x ,将点(8,6)代人解析式,求得y =
3
x ,自变量0<x ≤8;药物燃烧后,由图象看出y 是x 的反比例4
函数,设y =
k 248,用待定系数法求得y =
x x
48
,求出x =30,根据反比例函数的图象x
3
x 中,得x =4,即当4
(2)燃烧时,药含量逐渐增加,燃烧后,药含量逐渐减少,因此,只能在燃烧后的某一时间进入办公室,先将药含量y =1.6代入y =
与性质知药含量y 随时间x 的增大而减小,求得时间至少要30分钟
(3)药物燃烧过程中,药含量逐渐增加,当y =3时,代入y =
药物燃烧4分钟时,药含量达到3毫克;药物燃烧后,药含量由最高6毫克逐渐减少,其间还能达到3毫克,所以当y =3时,代入y =
48
,得x =16,持续时间为16-4=12>10,x
因此消毒有效 五、随堂练习
1.某厂现有800吨煤,这些煤能烧的天数y 与平均每天烧的吨数x 之间的函数关系是( ) (A )y =
300300
(x >0) (B )y =(x ≥0) x x
(C )y =300x (x ≥0) (D )y =300x (x >0)
2.已知甲、乙两地相s (千米),汽车从甲地匀速行驶到达乙地,如果汽车每小时耗油量为a (升),那么从甲地到乙地汽车的总耗油量y (升)与汽车的行驶速度v (千米/时)的函数图象大致是( )
3.你吃过拉面吗?实际上在做拉面的过程中就渗透着数学知识,一定体积的面团做成拉面,面条的总长度y (m )是面条的粗细(横截面积)S (mm 2)的反比例函数,其图象如图所示:
(1)写出y 与S 的函数关系式; (2)求当面条粗1.6mm 2时,面条的总长度是多少米?
七.课后练习
一场暴雨过后,一洼地存雨水20米3,如果将雨水全部排完需t 分钟,排水量为a 米3/分,且排水时间为5~10分钟
(1)试写出t 与a 的函数关系式,并指出a 的取值范围; (2)请画出函数图象
(3)根据图象回答:当排水量为3米3/分时,排水的时间需要多长?