(2012•濰坊)許多家庭以燃?xì)庾鳛闊鲲埖娜剂希?jié)約用氣是我們?nèi)粘I钪蟹浅,F(xiàn)實的問題.某款燃?xì)庠钚D(zhuǎn)位置從0度到90度(如圖),燃?xì)怅P(guān)閉時,燃?xì)庠钚D(zhuǎn)的位置為0度,旋轉(zhuǎn)角度越大,燃?xì)饬髁吭酱螅細(xì)忾_到最大時,旋轉(zhuǎn)角度為90度.為測試燃?xì)庠钚D(zhuǎn)在不同位置上的燃?xì)庥昧浚谙嗤瑮l件下,選擇燃?xì)庠钚o的5個不同位置上分別燒開一壺水(當(dāng)旋鈕角度太小時,其火力不能夠?qū)⑺疅_,故選擇旋鈕角度x度的范圍是18≤x≤90),記錄相關(guān)數(shù)據(jù)得到下表:
旋鈕角度(度) |
20 |
50 |
70 |
80 |
90 |
所用燃?xì)饬浚ㄉ?/TD>
| 73 |
67 |
83 |
97 |
115 |
(1)請你從所學(xué)習(xí)過的一次函數(shù)、反比例函數(shù)和二次函數(shù)中確定哪種函數(shù)能表示所用燃?xì)饬縴升與旋鈕角度x度的變化規(guī)律?說明確定是這種函數(shù)而不是其它函數(shù)的理由,并求出它的解析式;
(2)當(dāng)旋鈕角度為多少時,燒開一壺水所用燃?xì)饬孔钌?最少是多少?BR>(3)某家庭使用此款燃?xì)庠,以前?xí)慣把燃?xì)忾_到最大,現(xiàn)采用最節(jié)省燃?xì)獾男o角度,每月平均能節(jié)約燃?xì)?0立方米,求該家庭以前每月的平均燃?xì)饬浚?/div>
分析:(1)先假設(shè)函數(shù)為一次函數(shù),任選兩點求出函數(shù)解析式,再將各點代入驗證;再假設(shè)函數(shù)為二次函數(shù),任選三求出函數(shù)解析式,再將各點代入驗證
(2)將(1)所求二次函數(shù)解析式,化為頂點式,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)最值的問題,即可解答.
(3)由(2)及表格知,采用最節(jié)省燃?xì)獾男o角度40度比把燃?xì)忾_到最大時燒開一壺水節(jié)約用氣115-65=50,再設(shè)該家庭以前每月平均用氣量為a立方米,據(jù)此解答即可.
解答:解:(1)若設(shè)y=kx+b(k≠0),
由
,
解得
,
所以y=-
x+77,把x=70代入得y=63≠83,所以不符合;
若設(shè)y=
(k≠0),由73=
,解得k=1460,
所以y=
,把x=50代入得y=29.2≠67,所以不符合;
若設(shè)y=ax
2+bx+c,
則由
| 73=400a+20b+c | 67=2500a+50b+c | 83=4900a+70b+c |
| |
,
解得
,
所以y=
x
2-
x+97(18≤x≤90),
把x=80代入得y=97,把x=90代入得y=115,符合題意.
所以二次函數(shù)能表示所用燃?xì)饬縴升與旋鈕角度x度的變化規(guī)律;
(2)由(1)得:y=
x
2-
x+97=
(x-40)
2+65,
所以當(dāng)x=40時,y取得最小值65.
即當(dāng)旋鈕角度為40°時,燒開一壺水所用燃?xì)饬孔钌,最少?5升;
(3)由(2)及表格知,采用最節(jié)省燃?xì)獾男o角度40度比把燃?xì)忾_到最大時燒開一壺水節(jié)約用氣115-65=50(升)
設(shè)該家庭以前每月平均用氣量為a立方米,則由題意得:
a=10,
解得a=23(立方米),
即該家庭以前每月平均用氣量為23立方米.
點評:本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、二次函數(shù)求最值等問題,綜合性較強,需要有較高的思維能力,關(guān)鍵是探索出函數(shù)的解析式.