例1 漏刻是我国古代的一种计时工具.据史书记载,西周时期就已经出现了漏刻,这是中国古代人民对函数思想的创造性应用.小明同学依据漏刻的原理制作了一个简单的漏刻计时工具模型,研究中发现水位$h$(cm)是时间$t$(min)的一次函数,如表是小明记录的部分数据,其中有一个$h$的值记录错误,请排除后利用正确的数据确定当$h$为8 cm时,对应的时间$t$为
min.


解析 设一次函数的表达式为$h=kt+b$,由表可知,当$t=3$时,$h$的值记录错误.
将$(1,2.4),(2,2.8)$代入,
得$\begin{cases}k + b = 2.4, \\2k + b = 2.8,\end{cases}$
解得$\begin{cases}k = 0.4, \\b = 2,\end{cases}$
$\therefore h=0.4t+2$,将$h=8$代入,得$t=15$.
答案 15
点拨 本题考查一次函数的应用,能熟练地求出一次函数表达式是解题的关键.
解析:
【分析】
已知水位h是时间t的一次函数,根据一次函数的线性特征,即自变量t每增加固定值时,因变量h的增量恒定,首先可排查出记录错误的h值;再选取两组正确的t、h对应值,用待定系数法求出一次函数的表达式;最后将h=8代入表达式,即可计算出对应的时间t。
【解析】
∵ 水位h是时间t的一次函数,
∴ t每增加1min,h的增量固定。观察数据:t=1时h=2.4,t=2时h=2.8,可知t每增加1min,h增加0.4cm,因此t=3时的h值记录错误,排除该组数据。
设一次函数的表达式为$\boldsymbol{h=kt+b}$($k≠0$),
将$(1,2.4)$、$(2,2.8)$代入表达式,得:
$\begin{cases} k + b = 2.4 \\ 2k + b = 2.8 \end{cases}$
用第二个方程减去第一个方程,解得$k=0.4$,
将$k=0.4$代入$k+b=2.4$,解得$b=2$,
∴ 一次函数表达式为$h=0.4t+2$。
将$h=8$代入表达式,得:
$8=0.4t+2$
移项计算得:$0.4t=6$,解得$t=15$。
【答案】
$15$
【知识点】
一次函数性质;待定系数法;一次函数应用
【点评】
本题结合我国古代漏刻计时的背景,考查一次函数的实际应用,解题的核心是先利用一次函数的增量恒定特征排除错误数据,再通过待定系数法求出函数解析式,最后代入求值,体现了数学与传统文化、生活实际的结合。
【难度系数】
0.7