2012中考數(shù)學(xué)考點 決策類一次函數(shù)模型

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借助一次函數(shù)模型作決策
    
河北省唐縣齊家佐鄉(xiāng)葛公中學(xué) 張紅建
    

    決策類一次函數(shù)模型是中考重要模型,它是刻畫變量之間關(guān)系的有效數(shù)學(xué)模型,現(xiàn)實生活中的許多問題可以通過建立一次函數(shù)模型去研究它,在中考試題中占有重要地位,這類試題往往與方程、不等式(組)結(jié)合在一起,需要靈活運用不等式(組)及一次函數(shù)的性質(zhì),確定自變量的值,進而對問題作出合理決策?!?/span>
     
    這類應(yīng)用題重在考查學(xué)生閱讀能力,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識分析問題能力,建立數(shù)學(xué)模型解決實際問題能力,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識。要解好此類問題必須做到:  
     
    一是建摸。它是解答應(yīng)用題的最關(guān)鍵的步驟,即在閱讀材料,理解題意的基礎(chǔ)上,把實際問題的本質(zhì)抽象轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,從而根據(jù)題意建立一次函數(shù)模型。  
     
    二是解摸。即運用所學(xué)的知識和方法對數(shù)學(xué)模型進行分析、運算,解答純數(shù)學(xué)問題,最后檢驗所得的解,寫出實際問題的結(jié)論。
     
    現(xiàn)以06年的中考題為例對此類問題的解法作一說明,望對同學(xué)生們的復(fù)習(xí)能有所幫助。
     
    一、由方程(組)確定決策點
     
    1、由題目條件建立方程(組),求得決策點
     
    這類試題的特點是由題目的條件,分析出兩個解析式,由兩解析式組成方程組,求得方程組的解,從而建立討論點。
     
    例1:(06錦州)小剛家裝修,準備安裝照明燈.他和爸爸到市場進行調(diào)查,了解到某種優(yōu)質(zhì)品牌的一盞40瓦白熾燈的售價為1.5元,一盞8瓦節(jié)能燈的售價為22.38元,這兩種功率的燈發(fā)光效果相當(dāng).假定電價為0.45元/度,設(shè)照明時間為x(小時),使用一盞白熾燈和一盞節(jié)能燈的費用分別為y1(元)和y2(元)[耗電量(度)=功率(千瓦)×用電時間(小時),費用=電費+燈的售價].
     
    (1)分別求出y1、y2與照明時間x之間的函數(shù)表達式;
     
    (2)你認為選擇哪種照明燈合算?
     
    (3)若一盞白熾燈的使用壽命為2000小時,一盞節(jié)能燈的使用壽命為6000小時,如果不考慮其他因素,以6000小時計算,使用哪種照明燈省錢?省多少錢?
     
      解:(1)根據(jù)題意,得,即
     
      ,即.
     
      (2)由y1=y2,得0.018x+1.5=0.0036x+22.38,解得x=1450;
     
      由y1>y2,得0.018x+1.5>0.0036x+22.38,解得x>1450;
     
      由y1<y2,得0.018x+1.5<0.0036x+22.38,解得x<1450.
     
      ∴當(dāng)照明時間為1450小時時,選擇兩種燈的費用相同;當(dāng)照明時間超過1450小時時,選擇節(jié)能燈合算;當(dāng)照明時間少于1450小時時,選擇白熾燈合算.
     
      (3)由(2)知當(dāng)x>1450小時時,使用節(jié)能燈省錢.
     
      當(dāng)x=2000時,y1=0.018×2000+1.5=37.5(元);
     
      當(dāng)x=6000時,y2=0.0036×6000+22.38=43.98(元),
     
      ∴3×37.5-43.98=68.52(元).
     
      ∴按6000小時計算,使用節(jié)能燈省錢,省68.52元.
     
      點拔:解決此問題的關(guān)鍵是分析題意,由題意建立一次函數(shù)模型,進一步通過兩函數(shù)解析式組成的方程組確定分類討論點,根據(jù)一次函數(shù)的性質(zhì)做出決策,第三問需要把所給的自變量的值直接代入一次函數(shù)的解析式,通過比較兩上費用的大小作出決策。
     
    2、借助圖像信息,建立方程組確定決策點
     
    圖象信息問題的重點是觀察圖象,從中獲取信息,并且要常常進行“數(shù)”與“形”之間的互換,如函數(shù)圖象如何轉(zhuǎn)化為函數(shù)解析式,圖像中的信息如何轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù),進而轉(zhuǎn)化為方程與函數(shù),幾何圖形的線段如何轉(zhuǎn)化為距離,等等,這里涉及函數(shù)、方程、幾何知識的綜合運用,則是本類題的難點,
     
    2:(2006 梧州非課改)甲、乙兩個同學(xué)同時從各自的家里返回同一所學(xué)校,他們距學(xué)校的路程(千米)與行走時間(小時)之間的關(guān)系如圖所示.請根據(jù)圖象所提供的信息解答下列問題:
     
      (1)分別求出甲、乙兩同學(xué)距學(xué)校的路程(千米)與(小時)之間的函數(shù)關(guān)系式.
     
     ?。?/span>2)在什么時間,甲、乙兩同學(xué)距學(xué)校的路程相等?在什么時間段內(nèi),甲同學(xué)比乙同學(xué)離學(xué)校遠?在什么時間段內(nèi),甲同學(xué)比乙同學(xué)離學(xué)校近?
     
    
     
      解:(1)設(shè)甲同學(xué)距學(xué)校的路程(千米)與(小時)之間的函數(shù)關(guān)系式為.由圖可知,函數(shù)的圖象經(jīng)過點
     
       解得   
     
      設(shè)乙同學(xué)距學(xué)校的路程(千米)與(小時)之間的函數(shù)關(guān)系式為
     
      由圖可知,函數(shù)的圖象經(jīng)過點
     
        解得    
     
     ?。?/span>2)由題意得,,解得. 
     
      所以當(dāng)行走了小時的時候,甲、乙兩同學(xué)距學(xué)校的路程相等.
     
      由圖象知,當(dāng)時,甲同學(xué)比乙同學(xué)離學(xué)校遠. 
     
           當(dāng)時,甲同學(xué)比乙同學(xué)離學(xué)校近.
     
      例3:(2006 吉林課改)小明受《烏鴉喝水》故事的啟發(fā),利用量桶和體積相同的小球進行了如下操作:
     
    
     
      請根據(jù)圖中給出的信息,解答下列問題:
     
      (1)放入一個小球量桶中水面升高___________;
     
     ?。?/span>2)求放入小球后量桶中水面的高度)與小球個數(shù)(個)之間的一次函數(shù)關(guān)系式(不要求寫出自變量的取值范圍);
     
     ?。?/span>3)量桶中至少放入幾個小球時有水溢出?
     
      解:(1
     
     ?。?/span>2)設(shè),把代入得:
     
      解得
     
     ?。?/span>3)由,得,即至少放入個小球時有水溢出.
     
      二、由不等式確定決策范圍
     
      此類問題的特點是自變量的取值范圍蘊含于題目的條件中,需要我們有良好的數(shù)據(jù)分析與概括能力從題目本分離出取值范圍。
     
      例4(06臨沂)某報亭從報社買進某種日報的價格是每份0.30元,賣出的價格是每份0.50元,賣不出的報紙可以按每份0.10元的價格退還給報社。經(jīng)驗表明,在一個月(30天)里,有20天只能賣出150份報紙,其余10天每天可以賣出200份。設(shè)每天從報社買進報紙的份數(shù)必須相同,那么這個報亭每天買進多少份報紙才能使每月所獲利潤最大?最大利潤是多少?
     
      解:設(shè)該報亭每天從報社買進報紙x份,所獲月利潤為y元。根據(jù)題意,得
     
      y=0.500.30x·10(0.500.30)×150×20(0.100.30)(x150)×20.
     
      (150≤x≤200)  
     
      即y=-2x+1200(150≤x≤200).由于該函數(shù)在150≤x≤200時,y隨x的增大而減小,所以當(dāng)x=150時,y有最大值,其最大值為:-2×150+1200=900(元)
     
      答:報亭每天從報社買進150份報紙時,每月獲得利潤最大,最大利潤為900元。
     
      點拔:本題的情景也是我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常遇到的決策性問題.解決此類問題的關(guān)鍵是根據(jù)題目中的條件列出解析式,再通過分析題意找出自變量x的取值范圍,最后根據(jù)一次函數(shù)的增減性及取值范圍,確定自變量x的值,進而求得最大利潤,最后作出決策。
     
      三、由不等式組確定決策范圍
    此類問題的特點是,把題目中的一些條件蘊含于表格之中,通過分析表格與題目條件才能得到方程組,進而得到自變量的取值范圍,找出討論點。
     
      例5(06益陽市)城西中學(xué)七年級學(xué)生共400人,學(xué)校決定組織該年級學(xué)生到某愛國主義教育基地接受教育,并安排10位教師同行.經(jīng)學(xué)校與汽車出租公司協(xié)商,有兩種型號的客車可供選擇,其座位數(shù)(不含司機座位)與租金如右表,學(xué)校決定租用客車10輛.
     
    (1)為保證每人都有座位,顯然座位總數(shù)不能少于410.設(shè)租大巴x輛,根據(jù)要求,請你設(shè)計出可行的租車方案共有哪幾種?
     
    

     
    

    大巴
    

    中巴
    

    座位數(shù)(個/輛)
    

    45
    

    30
    

    租金(元/輛)
    

    800
    

    500
    

      
     ?。?)設(shè)大巴、中巴的租金共y元,寫出yx之間的函數(shù)關(guān)系式;在上述租車方案中,哪種租車方案的租金最少?最少租金為多少元?
     
      解:(1)根據(jù)題意得解得:
     
      又因為車輛數(shù)只能取整數(shù),所以
     
      故租車方案共3種:①租大巴8輛,中巴2輛;②租大巴9輛,中巴1輛;③租大巴10輛.
     
     ?。?)
     
      為一次函數(shù),且yx的增大而增大.
     
      ∴x取8時,y最小.
     
      答:租大巴8輛,中巴2輛時租金最少,租金為7400元.
     
      點拔:此類問題為一次函數(shù)與不等式的綜合題,要解決此問題首先需要根據(jù)實際問題建立不等式組,從而得出自變量的取值范圍,經(jīng)分類討論得到適合條件的解,然后再根據(jù)一次函數(shù)的增減性最后確定選擇方案。
     
      四、由題目條件,自動生成分類討論點
     
      例6:(06遂寧)有一種筆記本原售價為每本8元。甲商場用如下辦法促銷:每次購買1~8本打九折、9~16本打八五折、17~25本打八折、超過25本打七五折
     
    乙商場用如下辦法促銷:
     
    

    購買本數(shù)(本)
    

    1~5
    

    6~10
    

    11~20
    

    超過20
    

    每本價格(元)
    

    7.60
    

    7.20
    

    6.40
    

    6.00
    

     
    (1)、請仿照乙商場的促銷表,列出甲商場促銷筆記本的購買本數(shù)與每本價格對照表;
     
      (2)、某學(xué)校有A、B兩個班都需要購買這種筆記本。A班要8本,B班要15本。問他們到哪家商場購買花錢較少?
     
     ?。?)、設(shè)某班需購買這種筆記本的本數(shù)為x,且9x≤40,總花錢為y元,從最省錢的角度出發(fā),寫出y與x 的函數(shù)關(guān)系式
     
    解:(1)甲商場的促銷辦法列表為:
     
    

    購買本數(shù)()
    

    18
    

    916
    

    1725
    

    超過25
    

    每本價格()
    

    7.20
    

    6.80
    

    6.40
    

    6.00
    

     
    (2)A班在甲商場購買至少需576元,而在乙商場購買也至少需要576元,所以A班在甲商場購買、乙商場購買花錢一樣多.
     
      若B班在甲商場購買至少需102元,而在乙商場購買至少需要96元,所以B班在乙商場購買花錢較少.
     
      (3)由題意知,從最省錢的角度出發(fā),可得yx的函數(shù)關(guān)系式為:
     
          
     
      點評:此類問題,多用于商品的促銷活動中,大多屬于分段函數(shù),即在不同的取值范圍內(nèi)有不同的解析式,需要我們根據(jù)取值范圍的不同列了不同的解析式,通過對解析式的比較,發(fā)現(xiàn)問題,得出結(jié)論,從而做出決策。
     
      五、由一次函數(shù)與二次函數(shù)的綜合來共同決策
     
      6(06綿陽)某產(chǎn)品每件的成本是120元,為了解市場規(guī)律,試銷階段按兩種方案進行銷售,結(jié)果如下:
     
      方案甲:保持每件150元的售價不變,此時日銷售量為50件;
     
    方案乙:不斷地調(diào)整售價,此時發(fā)現(xiàn)日銷售量y ()是售價x ()的一次函數(shù),且前三天的銷售情況如下表:
     
    

    x ()
    

    130
    

    150
    

    160
    

    y ()
    

    70
    

    50
    

    40
    

     
    ⑴如果方案乙中的第四天、第五天售價均為180無,那么前五天中,哪種方案的銷售總利潤大?
     
      ⑵分析兩種方案,為獲得最大日銷售利潤,每件產(chǎn)品的售價應(yīng)定為多少元?此時,最大日銷售利潤S是多少?
     
      (注:銷售利潤 = 銷售額成本額,銷售額 = 售價×銷售量)
     
      解:(1)設(shè)方案乙中的一次函數(shù)解析式為y=kx+b,
     
      ,解得k=-1,b=20.
     
      ∴方案乙中的一次函數(shù)為y=-x+200
     
      ∴第四天、第五天的銷售量均為:-180+200=20件。
     
      ∴方案乙前五天的總利潤為:130×70+150×50+160×40+180×20+180×20-120×(70+50+40+20+20)=6200元。
     
      ∵方案甲前五天的總利潤為:(150-120)×50×5=7500元,顯然6200<7500,∴前五天中方案甲的總利潤大。
     
     ?。?)若按甲方案中定價為150元/件,則日利潤為(150-120)×50=1500元。
     
      對乙方案:∵S=xy-120y=x(-x+200)-120(-x+200)
     
      =-x2+320x-24000
     
      =-(x-160)2+1600
     
      即將售價定在160 元/件時,日利潤最大,最大利潤為1600元
     
      ∵1600>1500 ,
     
      ∴將產(chǎn)品的銷售價定在160元/件,日銷售利潤最大,最大利潤為1600元。
     
      點拔:此題具有較強的綜合能力,首先需要分析題意理出兩種銷售方式(甲銷售方式為一次函數(shù)關(guān)系,乙銷售方式為二次函數(shù)關(guān)系),進而把一次函數(shù)與二次函數(shù)結(jié)合在一起,這是兩種不同類型的函數(shù)模型,最后分別求出兩種函數(shù)模型的最大值通過比較求得最大利潤,最終做出決策采用哪種消費方案?! ?/span>
    
    
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