3 .2 .2 函数模型的应用实例(Ⅱ)
一、 教学目标
1. 知识与技能 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.
2. 过程与方法 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 关于时间 的函数解析式;
2)写出汽车行驶路程 关于时间 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 与时间 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:
其中 表示经过的时间, 表示 时的人口数, 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
人数
1)如果以各年人口增长率的平均值作为我国这一时期的人口增长率(精确到 0.0001),用马尔萨斯人
口增长模型建立我国在这一时期的具体人口增长模型,并检验所得模型与实际人口数据是否相符;
2)如果按表中的增长趋势,大约在哪一年我国的人口将达到 13 亿?
探索以下问题:
1)本例中所涉及的数量有哪些?
v t
y t
s t
0
rty y e=
t 0y 0t = r2)描述所涉及数量之间关系的函数模型是否是确定的,确定这种模型需要几个因素?
3)根据表中数据如何确定函数模型?
4)对于所确定的函数模型怎样进行检验,根据检验结果对函数模型又应做出如何评价?
如何根据确定的函数模型具体预测我国某个时间的人口数,用的是何种计算方法?
本例的题型是利用给定的指数函数模型 解决实际问题的一类问题,引导学生认识到确定具体
函数模型的关键是确定两个参数 与 .
完成数学模型的确定之后,因为计算较繁,可以借助计算器.
在验证问题中的数据与所确定的数学模型是否吻合时,可引导学生利用计算器或计算机作出所确定函
数的图象,并由表中数据作出散点图,通过比较来确定函数模型与人口数据的吻合程度,并使学生认识到
表格也是描述函数关系的一种形式.
引导学生明确利用指数函数模型对人口增长情况的预测,实质上是通过求一个对数值来确定 的近似
值.
课堂练习:某工厂今年 1 月、2 月、3 月生产某种产品的数量分别为 1 万件,1.2 万件,1.3 万件,为
了估计以后每个月的产量,以这三个月的产品数量为依据用一个函数模拟该产品的月产量 与月份的 关
系,模拟函数可以选用二次函数或函数 .已知 4 月份该产品的产量为 1.37
万件,请问用以上哪个函数作为模拟函数较好,并说明理由.
探索以下问题:
1)本例给出两种函数模型,如何根据已知数据确定它们?
2)如何对所确定的函数模型进行评价?
本例是不同函数的比较问题,要引导学生利用待定系数法确定具体的函数模型.
引导学生认识到比较函数模型优劣的标准是 4 月份产量的吻合程度,这也是对函数模评价的依据.
本例渗透了数学思想方法,要培养学生有意识地运用.
(三). 归纳小结,发展思维.
利用给定函数模型或建立确定的函数模型解决实际问题的方法;
1)根据题意选用恰当的函数模型来描述所涉及的数量之间的关系;
2)利用待定系数法,确定具体函数模型;
3)对所确定的函数模型进行适当的评价;
4)根据实际问题对模型进行适当的修正.
从以上各例体会到:根据收集到的数据,作出散点图,然后通过观察图象,判断问题适用的函数模型,
借助计算器或计算机数据处理功能,利用待定系数法得出具体的函数解析式,再利用得到的函数模型解决
相应的问题,这是函数应用的一个基本过程.
图象、表格和解析式都可能是函数对应关系的表现形式. 在实际应用时,经常需要将函数对应关系的
一种形式向另一种转化.
(四)布置作业:教材 P107 习题 32(A 组)第 5、6 题.
0
rty y e=
0y t
t
t x
( , , )xy ab c a b c= + 其中 为常数