5. 一个容积为 300 L 的太阳能热水器在每次排完水后才能再次蓄水. 设在蓄满水后能连续排水的时间为 y min,每分钟的排水量为 x L.
(1) 写出 y 关于 x 的函数解析式;
(2) 若该热水器连续排水的最长时间为 1 h,则每分钟的排水量至少为多少升?
答案:解:
(1) 由题意得 $ xy = 300 $,
所以 $ y $ 关于 $ x $ 的函数解析式为 $ y = \frac{300}{x} \ (x>0) $。
(2) $ 1\ \mathrm{h} = 60\ \mathrm{min} $,由题意得 $ y ≤ 60 $,
将 $ y = \frac{300}{x} $ 代入得 $ \frac{300}{x} ≤ 60 $,
因为 $ x>0 $,不等式两边同乘 $ x $,得 $ 300 ≤ 60x $,
解得 $ x ≥ 5 $。
答:每分钟的排水量至少为5升。
解析:
【分析】
(1) 先梳理题目中的等量关系:排水总容积=每分钟排水量×连续排水时间,已知总容积固定为300L,说明x与y的乘积为定值,符合反比例函数的特征,变形即可得到函数解析式,同时结合实际意义,排水量x为正数,需标注自变量的取值范围。
(2) 首先统一单位,1h换算为60min,“最长排水时间为1h”说明排水时间y不超过60min,即$y≤60$,将第一问的函数解析式代入不等式,结合x>0的条件解不等式,即可得到每分钟的最少排水量。
【解析】
(1) 根据“每分钟排水量×排水时间=总容积”,可得 $xy=300$,
变形得到$y$关于$x$的函数解析式为 $y=\frac{300}{x}\ (x>0)$。
(2) 先换算单位:$1\ \mathrm{h}=60\ \mathrm{min}$,
由题意得排水时间不超过60min,即$y≤60$,
将$y=\frac{300}{x}$代入不等式得 $\frac{300}{x}≤60$,
因为$x>0$,不等式两边同时乘$x$,不等号方向不变,得$300≤60x$,
解得$x≥5$。
【答案】
(1) $y=\frac{300}{x}\ (x>0)$;
(2) 每分钟的排水量至少为5升。
【知识点】
反比例函数的实际应用,解一元一次不等式
【点评】
本题结合生活实际命题,解题核心是找准数量关系列出函数解析式,解不等式时要注意结合实际意义确认自变量的取值范围,避免不等号方向判断错误。
【难度系数】
0.8
1. 已知点(-3,2)在反比例函数$y=\frac{k}{x}$($k≠0$)的图象上,则k的值为(
)。
A.-3
B.3
C.-6
D.6
答案:C
解析:
【分析】
要解决这道题,首先要明确反比例函数的基本性质:反比例函数图象上任意一点的横、纵坐标都满足该函数的解析式。因此我们可以将已知点的横、纵坐标代入解析式,建立关于参数k的方程,解方程即可求出k的值。
【解析】
∵ 点$(-3,2)$在反比例函数$y=\frac{k}{x}$($k≠0$)的图象上
∴ 将$x=-3$,$y=2$代入$y=\frac{k}{x}$,可得:
$2=\frac{k}{-3}$
解得:$k=2×(-3)=-6$
【答案】
C
【知识点】
反比例函数图象上点的坐标特征,代入法求参数
【点评】
本题属于基础常考题,核心考查函数图象与解析式的对应关系,只要掌握“图象上的点的坐标满足函数解析式”这一规律,计算时注意符号运算就能快速得分。
【难度系数】
0.9
2. 一司机驾驶汽车从甲地去乙地,他以80 km/h的平均速度行驶,用了4 h到达乙地,当他按原路匀速返回时,汽车的速度v(单位:km/h)关于行驶时间t(单位:h)的函数解析式是(
)。
A.$v=320t$
B.$v=\dfrac{320}{t}$
C.$v=20t$
D.$v=\dfrac{20}{t}$
答案:B
解析:
【分析】
要解决这道题,首先要明确往返甲乙两地的路程是固定不变的,所以第一步先根据去时的速度和行驶时间求出甲乙两地的总路程;其次返回时依然遵循行程问题的基本公式“路程=速度×时间”,把已经求出的路程作为定值,对公式进行变形,就能推导出速度v关于时间t的函数解析式,最后匹配对应选项即可。
【解析】
1. 计算甲乙两地的总路程:
根据行程基本公式$s=v_0t_0$,代入去时的速度$v_0=80\mathrm{km/h}$、行驶时间$t_0=4\mathrm{h}$,可得总路程$s=80×4=320\mathrm{km}$。
2. 推导返回时v与t的函数解析式:
返回时路程不变,仍为320km,代入行程公式得$320=vt$,对公式变形可得$v=\frac{320}{t}$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
行程问题基本公式、反比例函数实际应用
【点评】
本题是基础的函数应用类题目,解题的关键是抓住往返路程不变的隐含条件,只要熟练掌握行程公式的变形方法就能快速得出答案。
【难度系数】
0.8