27.3 应用探究:建立反比例函数模型解决实际问题(教学设计)-2026-2027学年人教版数学九年级上册

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27.3 应用探究:建立反比例函数模型解决实际问题(教学设计)-2026-2027学年人教版数学九年级上册

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应用探究 建立反比例函数模型解决实际问题
1.理解实际问题中“近似函数模型”的意义,掌握用反比例函数拟合实际数据的方法,能归纳建立函数模型解决实际问题的步骤.
2.通过分析实验数据,经历“观察数据→画散点图→选函数模型→求解析式→应用”的过程,提升数据建模能力.
3.体会数学模型在实际问题中的“近似性”,感受数学与物理等学科的联系,培养严谨的数据分析思维.
1.用反比例函数拟合实际数据的方法,建立函数模型的一般步骤.(重点)
2.理解“近似函数模型”与“精确函数”的区别.(难点)
知识链接:前面我们已经学习了函数的相关应用,但一些真实问题的数据往往不能精确符合具体函数的特征,对此我们应该怎么分析呢?
探究点:建立反比例函数模型解决实际问题
步骤1:观察数据,选模型
学生活动:分组画出教材P78表27.3-1的散点图(给出坐标纸),观察点的分布形状.
引导发现:“这些点看起来像什么曲线?”
(学生回答“双曲线的一支”)
因此选择反比例函数模型p=.
步骤2:求“近似定值k”
计算每组数据的k=V·p(教材P79表27.3-2),学生分组计算后汇报结果:
组1:V=20,p=100→k=2000;
组2:V=18,p=112→k=2016;
…(依次计算6组).
思考:这些k是完全相等的吗?为什么?
实验误差导致k近似相等.
求平均值:全班一起计算所有k值的平均值.
k=(2000+2016+1968+2030+1956+2010)≈1997.
步骤3:验证模型的“近似性”
学生活动:将原数据代入解析式,计算“预测值”并与实际值对比:
实际V 实际p 模型预测p() 误差
20 100 99.85 0.15
18 112 110.94 1.06
结论:误差很小,说明这个近似模型能较好地描述实际数据的规律.
追问:实验中V不能为0,为什么?
体积为0不符合实际,反比例函数中V>0是实际意义的限制.
归纳总结:建立函数模型的一般步骤:
(1)收集数据:获取实际问题中的变量对应数据;
(2)分析数据:画散点图,观察数据的变化规律;
(3)选择模型:根据散点图特征,选择合适的函数模型;
(4)确定解析式:用数据求函数参数(如求k的平均值),得到近似/精确解析式;
(5)验证与应用:用模型解释或解决实际问题.
(20分)【思维激活】
在一次综合实践活动中,数学兴趣小组提出一个问题:如果一个矩形的面积为定值,周长是否存在最大值或最小值?
【思维引导】
由矩形面积为定值的条件联想到学过的反比例函数相关内容,为此先在平面直角坐标系中画出反比例函数的图象(如图①).
如图①,在该反比例函数图象上任取一点A,作出矩形ABOC.为探究它的周长的最大值或最小值情况,点A取不同位置时,分别测量AB和AC的长,得到部分数据如下:
AB … 1.00 1.50 2.00 3.00 3.50 4.00 5.00 6.00 …
AB+AC … 7.00 5.50 5.00 5.00 5.21 5.50 6.20 7.00 …
【思维呈现】
(1)矩形ABOC的面积为 6 ;
(2)根据上面表格中的数据,以AB的长为横坐标,AB+AC的和为纵坐标,在图②的平面直角坐标系中描出表中各组数值所对应的点(AB,AB+AC),并用平滑的曲线连接;
解:如图②所示.
(3)根据以上信息,判断AB+AC存在最 小 值(填“大”或“小”),此时矩形ABOC的周长C1约为 9.8 (结果保留小数点后一位);
【思维拓展】
(4)若一个面积为6的圆的周长记为C2,则C1 > C2(填“>”“<”或“=”).
建立反比例函数模型解决实际问题
      
      

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