三、画函数图象找最优方案
(1)在方格纸上画出$y_A,y_B,y_C$的图象(可简化手绘)。
(2)观察图象交点,对比$x$不同的取值范围(喝凉茶碗数),看哪家店最省钱:
当$x$在时,A店划算;
当$x$在时,B店划算;
当$x$在时,C店划算。
(3)结合家庭需求选方案。
和家人聊聊每月喝凉茶(或对应消费)的频率,比如:
若家人每月喝20碗,选店,算一算比其他店省多少钱;
若每月喝60碗,选店,说说为啥它最划算。
(1)在方格纸上画出$y_A,y_B,y_C$的图象(可简化手绘)。
(2)观察图象交点,对比$x$不同的取值范围(喝凉茶碗数),看哪家店最省钱:
当$x$在时,A店划算;
当$x$在时,B店划算;
当$x$在时,C店划算。
(3)结合家庭需求选方案。
和家人聊聊每月喝凉茶(或对应消费)的频率,比如:
若家人每月喝20碗,选店,算一算比其他店省多少钱;
若每月喝60碗,选店,说说为啥它最划算。
答案
解:
(1) 设喝凉茶的碗数为$x$($x≥0$,且$x$为整数),该类题型常规收费规则下三个店的费用函数为:
$y_A=4x$,$y_B=3x+20$,$y_C=2x+80$。
建立平面直角坐标系,横轴表示凉茶碗数$x$,纵轴表示总费用$y$:
画$y_A$:过点$(0,0)$、$(10,40)$作第一象限内的射线;
画$y_B$:过点$(0,20)$、$(20,80)$作第一象限内的射线;
画$y_C$:过点$(0,80)$、$(60,200)$作第一象限内的射线。
(2) 联立方程求交点:
联立$\begin{cases}y_A=4x\\y_B=3x+20\end{cases}$,解得$x=20$;
联立$\begin{cases}y_B=3x+20\\y_C=2x+80\end{cases}$,解得$x=60$。
当$x$在 $\boldsymbol{0<x<20}$(x为正整数) 时,A店划算;
当$x$在 $\boldsymbol{20<x<60}$(x为正整数) 时,B店划算;
当$x$在 $\boldsymbol{x>60}$(x为正整数) 时,C店划算。
(3) 当$x=20$时:
$y_A=4×20=80$元,$y_B=3×20+20=80$元,$y_C=2×20+80=120$元。
选 $\boldsymbol{A(或B)}$ 店,比C店省$120-80=40$元,与另一店花费持平。
当$x=60$时:
$y_A=4×60=240$元,$y_B=3×60+20=200$元,$y_C=2×60+80=200$元。
选 $\boldsymbol{C}$ 店,因为当月喝凉茶碗数超过60时,C店的总费用会低于A、B两店,长期消费总花费最低,最划算。
(1) 设喝凉茶的碗数为$x$($x≥0$,且$x$为整数),该类题型常规收费规则下三个店的费用函数为:
$y_A=4x$,$y_B=3x+20$,$y_C=2x+80$。
建立平面直角坐标系,横轴表示凉茶碗数$x$,纵轴表示总费用$y$:
画$y_A$:过点$(0,0)$、$(10,40)$作第一象限内的射线;
画$y_B$:过点$(0,20)$、$(20,80)$作第一象限内的射线;
画$y_C$:过点$(0,80)$、$(60,200)$作第一象限内的射线。
(2) 联立方程求交点:
联立$\begin{cases}y_A=4x\\y_B=3x+20\end{cases}$,解得$x=20$;
联立$\begin{cases}y_B=3x+20\\y_C=2x+80\end{cases}$,解得$x=60$。
当$x$在 $\boldsymbol{0<x<20}$(x为正整数) 时,A店划算;
当$x$在 $\boldsymbol{20<x<60}$(x为正整数) 时,B店划算;
当$x$在 $\boldsymbol{x>60}$(x为正整数) 时,C店划算。
(3) 当$x=20$时:
$y_A=4×20=80$元,$y_B=3×20+20=80$元,$y_C=2×20+80=120$元。
选 $\boldsymbol{A(或B)}$ 店,比C店省$120-80=40$元,与另一店花费持平。
当$x=60$时:
$y_A=4×60=240$元,$y_B=3×60+20=200$元,$y_C=2×60+80=200$元。
选 $\boldsymbol{C}$ 店,因为当月喝凉茶碗数超过60时,C店的总费用会低于A、B两店,长期消费总花费最低,最划算。
解析
【分析】
这是一道结合生活消费场景的一次函数最优方案问题,解题思路可分为三步:①首先明确三个店铺的总费用都是关于凉茶碗数x的一次函数,由于x代表碗数为非负整数,绘制函数图象时只需取第一象限内的两个点连线作射线即可;②判断哪家店划算的本质是相同x值下比较总费用y的大小,因此先通过联立两个函数解析式求交点,交点就是两个店铺费用相同的临界值,再用临界值将x的取值范围划分成不同区间,每个区间内图象位置最低的函数对应的店铺最划算;③最后代入具体的碗数数值,分别计算三个店铺的费用,对比后选出最优惠的店铺并计算差价即可。
【解析】
(1) 设喝凉茶的碗数为$x$($x≥0$,且$x$为整数),三个店的费用函数分别为:$y_A=4x$,$y_B=3x+20$,$y_C=2x+80$。
建立平面直角坐标系,横轴表示凉茶碗数$x$,纵轴表示总费用$y$:
画$y_A$:取点$(0,0)$、$(10,40)$,连接两点作第一象限内的射线;
画$y_B$:取点$(0,20)$、$(20,80)$,连接两点作第一象限内的射线;
画$y_C$:取点$(0,80)$、$(60,200)$,连接两点作第一象限内的射线。
(2) 联立函数解析式求交点(即两店费用相等的临界碗数):
联立$\begin{cases}y_A=4x\\y_B=3x+20\end{cases}$,解得$x=20$,即x=20时A、B两店费用相同;
联立$\begin{cases}y_B=3x+20\\y_C=2x+80\end{cases}$,解得$x=60$,即x=60时B、C两店费用相同。
结合图象的上下位置对比:
当$0<x<20$(x为正整数)时,$y_A$值最小,A店划算;
当$20<x<60$(x为正整数)时,$y_B$值最小,B店划算;
当$x>60$(x为正整数)时,$y_C$值最小,C店划算。
(3) 代入具体数值计算:
① 当$x=20$时:
$y_A=4×20=80$元,$y_B=3×20+20=80$元,$y_C=2×20+80=120$元。
此时A、B两店费用相同且低于C店,可选A(或B)店,比C店省$120-80=40$元,和另一店花费持平。
② 当$x=60$时:
$y_A=4×60=240$元,$y_B=3×60+20=200$元,$y_C=2×60+80=200$元。
此时选C店最划算,因为当月喝凉茶碗数超过60时,C店的总费用增长速度最慢,后续消费总花费会低于A、B两店,长期消费更优惠。
【答案】
(2) $0<x<20$(x为正整数);$20<x<60$(x为正整数);$x>60$(x为正整数)
(3) A(或B);C
【知识点】
一次函数图象绘制,一次函数交点求解,最优方案选择
【点评】
本题贴近生活消费场景,将一次函数的知识与实际选择问题结合,既考查了一次函数的图象绘制、交点计算等基础能力,也引导学生学会用数学知识解决生活中的实际问题,实用性较强。
【难度系数】
0.7
这是一道结合生活消费场景的一次函数最优方案问题,解题思路可分为三步:①首先明确三个店铺的总费用都是关于凉茶碗数x的一次函数,由于x代表碗数为非负整数,绘制函数图象时只需取第一象限内的两个点连线作射线即可;②判断哪家店划算的本质是相同x值下比较总费用y的大小,因此先通过联立两个函数解析式求交点,交点就是两个店铺费用相同的临界值,再用临界值将x的取值范围划分成不同区间,每个区间内图象位置最低的函数对应的店铺最划算;③最后代入具体的碗数数值,分别计算三个店铺的费用,对比后选出最优惠的店铺并计算差价即可。
【解析】
(1) 设喝凉茶的碗数为$x$($x≥0$,且$x$为整数),三个店的费用函数分别为:$y_A=4x$,$y_B=3x+20$,$y_C=2x+80$。
建立平面直角坐标系,横轴表示凉茶碗数$x$,纵轴表示总费用$y$:
画$y_A$:取点$(0,0)$、$(10,40)$,连接两点作第一象限内的射线;
画$y_B$:取点$(0,20)$、$(20,80)$,连接两点作第一象限内的射线;
画$y_C$:取点$(0,80)$、$(60,200)$,连接两点作第一象限内的射线。
(2) 联立函数解析式求交点(即两店费用相等的临界碗数):
联立$\begin{cases}y_A=4x\\y_B=3x+20\end{cases}$,解得$x=20$,即x=20时A、B两店费用相同;
联立$\begin{cases}y_B=3x+20\\y_C=2x+80\end{cases}$,解得$x=60$,即x=60时B、C两店费用相同。
结合图象的上下位置对比:
当$0<x<20$(x为正整数)时,$y_A$值最小,A店划算;
当$20<x<60$(x为正整数)时,$y_B$值最小,B店划算;
当$x>60$(x为正整数)时,$y_C$值最小,C店划算。
(3) 代入具体数值计算:
① 当$x=20$时:
$y_A=4×20=80$元,$y_B=3×20+20=80$元,$y_C=2×20+80=120$元。
此时A、B两店费用相同且低于C店,可选A(或B)店,比C店省$120-80=40$元,和另一店花费持平。
② 当$x=60$时:
$y_A=4×60=240$元,$y_B=3×60+20=200$元,$y_C=2×60+80=200$元。
此时选C店最划算,因为当月喝凉茶碗数超过60时,C店的总费用增长速度最慢,后续消费总花费会低于A、B两店,长期消费更优惠。
【答案】
(2) $0<x<20$(x为正整数);$20<x<60$(x为正整数);$x>60$(x为正整数)
(3) A(或B);C
【知识点】
一次函数图象绘制,一次函数交点求解,最优方案选择
【点评】
本题贴近生活消费场景,将一次函数的知识与实际选择问题结合,既考查了一次函数的图象绘制、交点计算等基础能力,也引导学生学会用数学知识解决生活中的实际问题,实用性较强。
【难度系数】
0.7
四、实践报告
(1)标题:。
(2)内容:消费场景介绍(选的凉茶店、早茶店等,套餐规则);一次函数解析式推导(分情况写清楚);函数图象(手绘拍照或简单描述);不同消费数量下的最优方案分析;结合家庭实际的选择及理由。
(1)标题:。
(2)内容:消费场景介绍(选的凉茶店、早茶店等,套餐规则);一次函数解析式推导(分情况写清楚);函数图象(手绘拍照或简单描述);不同消费数量下的最优方案分析;结合家庭实际的选择及理由。
答案
(1)标题:利用一次函数分析奶茶店消费最优方案的实践报告
(2)内容:
① 消费场景介绍:选取家附近的连锁奶茶店,该店有两种消费规则:规则一:到店单点任意奶茶,每杯售价12元,无额外优惠;规则二:花费30元办理有效期1年的专属会员卡,办卡后到店消费所有奶茶均可享受8折优惠。
② 一次函数解析式推导:设购买奶茶的数量为$x$杯,消费总金额为$y$元,$x$为非负整数。
不办卡单点的总消费:$y_1 = 12x$
办理会员卡的总消费:$y_2 = 30 + 12×0.8x = 9.6x + 30$
③ 函数图象描述:两个函数的图象均为第一象限内的射线,$y_1=12x$过原点$(0,0)$,斜率为12;$y_2=9.6x+30$过点$(0,30)$,斜率为9.6,两条射线相交于点$(12.5,150)$。
④ 最优方案分析:
令$y_1 < y_2$,即$12x < 9.6x + 30$,解得$x < 12.5$。由于$x$代表奶茶杯数,为正整数,因此当购买奶茶数量小于等于12杯时,选择不办卡单点的总花费更低。
令$y_1 = y_2$,即$12x = 9.6x + 30$,解得$x=12.5$,不存在整数杯数使得两种方案花费完全相等。
令$y_1 > y_2$,即$12x > 9.6x + 30$,解得$x > 12.5$,因此当购买奶茶数量大于等于13杯时,选择办理会员卡的总花费更低。
⑤ 家庭实际选择及理由:我家平均每月购买奶茶的数量约为16杯,$16>13$,全年总购买量远大于13杯,办理会员卡后全年的总消费金额比不办卡更低,因此选择办理会员卡的消费方案。
(2)内容:
① 消费场景介绍:选取家附近的连锁奶茶店,该店有两种消费规则:规则一:到店单点任意奶茶,每杯售价12元,无额外优惠;规则二:花费30元办理有效期1年的专属会员卡,办卡后到店消费所有奶茶均可享受8折优惠。
② 一次函数解析式推导:设购买奶茶的数量为$x$杯,消费总金额为$y$元,$x$为非负整数。
不办卡单点的总消费:$y_1 = 12x$
办理会员卡的总消费:$y_2 = 30 + 12×0.8x = 9.6x + 30$
③ 函数图象描述:两个函数的图象均为第一象限内的射线,$y_1=12x$过原点$(0,0)$,斜率为12;$y_2=9.6x+30$过点$(0,30)$,斜率为9.6,两条射线相交于点$(12.5,150)$。
④ 最优方案分析:
令$y_1 < y_2$,即$12x < 9.6x + 30$,解得$x < 12.5$。由于$x$代表奶茶杯数,为正整数,因此当购买奶茶数量小于等于12杯时,选择不办卡单点的总花费更低。
令$y_1 = y_2$,即$12x = 9.6x + 30$,解得$x=12.5$,不存在整数杯数使得两种方案花费完全相等。
令$y_1 > y_2$,即$12x > 9.6x + 30$,解得$x > 12.5$,因此当购买奶茶数量大于等于13杯时,选择办理会员卡的总花费更低。
⑤ 家庭实际选择及理由:我家平均每月购买奶茶的数量约为16杯,$16>13$,全年总购买量远大于13杯,办理会员卡后全年的总消费金额比不办卡更低,因此选择办理会员卡的消费方案。
解析
【分析】
这是一道结合生活消费场景的一次函数实践类题目,解题思路如下:第一步先选定一个常见消费场景(如奶茶店),明确该场景下的两种消费规则,为后续计算做准备;第二步设置自变量(消费数量,如奶茶杯数x)和因变量(总消费金额y),根据两种消费规则分别列出对应的一次函数解析式,注意自变量取值要符合实际情况;第三步结合一次函数的图像性质,描述两个函数的图像特征,包括经过的特殊点、斜率差异;第四步通过解方程和不等式比较两个函数值的大小,找到两种方案花费相等的临界点,分情况讨论不同消费数量下的最优方案,注意自变量要取实际的正整数;最后结合家庭实际消费情况,对应最优方案结论做出选择并说明理由即可。
【解析】
按照实践报告要求分步完成:
1. 拟定标题:标题需体现核心研究内容,明确为利用一次函数分析消费最优方案的实践报告。
2. 内容部分:
① 消费场景介绍:选取家附近连锁奶茶店,明确两种消费规则:单点无优惠每杯12元,花30元办年卡后所有奶茶享8折优惠。
② 一次函数解析式推导:设购买奶茶数量为$x$杯($x$为非负整数),总消费金额为$y$元。不办卡时总花费为单价乘数量,因此$y_1=12x$;办卡时总花费为办卡费加打折后消费总额,打折后每杯价格为$12×0.8=9.6$元,因此$y_2=30+9.6x=9.6x+30$。
③ 函数图象描述:两个函数的图象均为第一象限内的射线,$y_1=12x$过原点$(0,0)$,斜率为12,上升速度更快;$y_2=9.6x+30$过点$(0,30)$,斜率为9.6,上升速度更慢,两条射线交点为$(12.5,150)$。
④ 最优方案分析:通过比较两个函数值大小判断方案优劣:当$y_1<y_2$时,解不等式$12x<9.6x+30$得$x<12.5$,因$x$为正整数,所以购买≤12杯时不办卡更划算;当$y_1=y_2$时,解方程得$x=12.5$,无对应整数消费数量,两种方案不存在花费完全相等的情况;当$y_1>y_2$时,解不等式得$x>12.5$,所以购买≥13杯时办卡更划算。
⑤ 家庭实际选择:结合家庭月均消费奶茶16杯的情况,16>13,全年消费数量远大于13杯,办卡总花费更低,因此选择办卡方案。
【答案】
(1)标题:利用一次函数分析奶茶店消费最优方案的实践报告
(2)内容:
① 消费场景介绍:选取家附近的连锁奶茶店,该店有两种消费规则:规则一:到店单点任意奶茶,每杯售价12元,无额外优惠;规则二:花费30元办理有效期1年的专属会员卡,办卡后到店消费所有奶茶均可享受8折优惠。
② 一次函数解析式推导:设购买奶茶的数量为$x$杯,消费总金额为$y$元,$x$为非负整数。
不办卡单点的总消费:$y_1 = 12x$
办理会员卡的总消费:$y_2 = 30 + 12×0.8x = 9.6x + 30$
③ 函数图象描述:两个函数的图象均为第一象限内的射线,$y_1=12x$过原点$(0,0)$,斜率为12;$y_2=9.6x+30$过点$(0,30)$,斜率为9.6,两条射线相交于点$(12.5,150)$。
④ 最优方案分析:
令$y_1 < y_2$,即$12x < 9.6x + 30$,解得$x < 12.5$。由于$x$代表奶茶杯数,为正整数,因此当购买奶茶数量小于等于12杯时,选择不办卡单点的总花费更低。
令$y_1 = y_2$,即$12x = 9.6x + 30$,解得$x=12.5$,不存在整数杯数使得两种方案花费完全相等。
令$y_1 > y_2$,即$12x > 9.6x + 30$,解得$x > 12.5$,因此当购买奶茶数量大于等于13杯时,选择办理会员卡的总花费更低。
⑤ 家庭实际选择及理由:我家平均每月购买奶茶的数量约为16杯,$16>13$,全年总购买量远大于13杯,办理会员卡后全年的总消费金额比不办卡更低,因此选择办理会员卡的消费方案。
【知识点】
一次函数的应用、一次函数解析式、最优方案选择
【点评】
本题将数学知识与日常消费场景紧密结合,既巩固了一次函数性质、一元一次不等式求解的相关知识,也能引导学生学会用数学思维解决生活实际问题,树立理性消费的观念,兼具知识性和实用性。
【难度系数】
0.7
这是一道结合生活消费场景的一次函数实践类题目,解题思路如下:第一步先选定一个常见消费场景(如奶茶店),明确该场景下的两种消费规则,为后续计算做准备;第二步设置自变量(消费数量,如奶茶杯数x)和因变量(总消费金额y),根据两种消费规则分别列出对应的一次函数解析式,注意自变量取值要符合实际情况;第三步结合一次函数的图像性质,描述两个函数的图像特征,包括经过的特殊点、斜率差异;第四步通过解方程和不等式比较两个函数值的大小,找到两种方案花费相等的临界点,分情况讨论不同消费数量下的最优方案,注意自变量要取实际的正整数;最后结合家庭实际消费情况,对应最优方案结论做出选择并说明理由即可。
【解析】
按照实践报告要求分步完成:
1. 拟定标题:标题需体现核心研究内容,明确为利用一次函数分析消费最优方案的实践报告。
2. 内容部分:
① 消费场景介绍:选取家附近连锁奶茶店,明确两种消费规则:单点无优惠每杯12元,花30元办年卡后所有奶茶享8折优惠。
② 一次函数解析式推导:设购买奶茶数量为$x$杯($x$为非负整数),总消费金额为$y$元。不办卡时总花费为单价乘数量,因此$y_1=12x$;办卡时总花费为办卡费加打折后消费总额,打折后每杯价格为$12×0.8=9.6$元,因此$y_2=30+9.6x=9.6x+30$。
③ 函数图象描述:两个函数的图象均为第一象限内的射线,$y_1=12x$过原点$(0,0)$,斜率为12,上升速度更快;$y_2=9.6x+30$过点$(0,30)$,斜率为9.6,上升速度更慢,两条射线交点为$(12.5,150)$。
④ 最优方案分析:通过比较两个函数值大小判断方案优劣:当$y_1<y_2$时,解不等式$12x<9.6x+30$得$x<12.5$,因$x$为正整数,所以购买≤12杯时不办卡更划算;当$y_1=y_2$时,解方程得$x=12.5$,无对应整数消费数量,两种方案不存在花费完全相等的情况;当$y_1>y_2$时,解不等式得$x>12.5$,所以购买≥13杯时办卡更划算。
⑤ 家庭实际选择:结合家庭月均消费奶茶16杯的情况,16>13,全年消费数量远大于13杯,办卡总花费更低,因此选择办卡方案。
【答案】
(1)标题:利用一次函数分析奶茶店消费最优方案的实践报告
(2)内容:
① 消费场景介绍:选取家附近的连锁奶茶店,该店有两种消费规则:规则一:到店单点任意奶茶,每杯售价12元,无额外优惠;规则二:花费30元办理有效期1年的专属会员卡,办卡后到店消费所有奶茶均可享受8折优惠。
② 一次函数解析式推导:设购买奶茶的数量为$x$杯,消费总金额为$y$元,$x$为非负整数。
不办卡单点的总消费:$y_1 = 12x$
办理会员卡的总消费:$y_2 = 30 + 12×0.8x = 9.6x + 30$
③ 函数图象描述:两个函数的图象均为第一象限内的射线,$y_1=12x$过原点$(0,0)$,斜率为12;$y_2=9.6x+30$过点$(0,30)$,斜率为9.6,两条射线相交于点$(12.5,150)$。
④ 最优方案分析:
令$y_1 < y_2$,即$12x < 9.6x + 30$,解得$x < 12.5$。由于$x$代表奶茶杯数,为正整数,因此当购买奶茶数量小于等于12杯时,选择不办卡单点的总花费更低。
令$y_1 = y_2$,即$12x = 9.6x + 30$,解得$x=12.5$,不存在整数杯数使得两种方案花费完全相等。
令$y_1 > y_2$,即$12x > 9.6x + 30$,解得$x > 12.5$,因此当购买奶茶数量大于等于13杯时,选择办理会员卡的总花费更低。
⑤ 家庭实际选择及理由:我家平均每月购买奶茶的数量约为16杯,$16>13$,全年总购买量远大于13杯,办理会员卡后全年的总消费金额比不办卡更低,因此选择办理会员卡的消费方案。
【知识点】
一次函数的应用、一次函数解析式、最优方案选择
【点评】
本题将数学知识与日常消费场景紧密结合,既巩固了一次函数性质、一元一次不等式求解的相关知识,也能引导学生学会用数学思维解决生活实际问题,树立理性消费的观念,兼具知识性和实用性。
【难度系数】
0.7
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