【八年级】一次函数的方案问题例析
从近几年的中考题来看,一次函数的相关方案问题主要以下面两种问题形式呈现:
(1)物资调运
例1.为支持四川抗震救灾,重庆市A、B、C三地现在分别有赈灾物资100吨,、100吨、80吨,需要全部运往四川重灾地区的D、E两县。根据灾区的情况,这批赈灾物资运往D县的数量比运往E县的数量的2倍少20吨。
(1)求这批赈灾物资运往D、E两县的数量各是多少?
(2)若要求C地运往D县的赈灾物资为60吨,A地运往D的赈灾物资为x吨(x为整数),B地运往D县的赈灾物资数量小于A地运往D县的赈灾物资数量的2倍。其余的赈灾物资全部运往E县,且B地运往E县的赈灾物资数量不超过25吨。则A、B两地的赈灾物资运往D、E两县的方案有几种?请你写出具体的运送方案;
(3)已知A、B、C三地的赈灾物资运往D、E两县的费用如下表:
为即使将这批赈灾物资运往D、E两县,某公司主动承担运送这批赈灾物资的总费用,在(2)问的要求下,该公司承担运送这批赈灾物资的总费用最多是多少?
解析:本题题干文字长,数量关系复杂,但只要弄懂了题意,并结合表格将数量关系进行整理,解决起来并不难。
(1)直接用一元一次方程求解。运往D县的数量比运往E县的数量的2倍少20吨,设运往E县m吨,则运往D县(2m-20)吨,则m+(2m-20)=280,m=100,2m-20=180。(亦可用二元一次方程组求解)
(2)由(1)中结论,并结合题设条件,由A地运往D的赈灾物资为x吨,可将相应数量关系列表如下:
表格说明:①A、B、C、D、E各地后括号中的数字为调运量或需求量;
②表格中含x的式子或数字,表示对应地点调运数量;
③表格中其他括号中的数字,表示对应的调运费用。
确定调运方案,需看问题中的限制条件:①B地运往D县的赈灾物资数量小于A地运往D县的赈灾物资数量的2倍。②B地运往E县的赈灾物资数量不超过25吨。故:
方案一:A县救灾物资运往D县41吨,运往E县59吨;
B县救灾物资运往D县79吨,运往E县21吨。(其余方案略)
(3)设运送这批赈灾物资的总费用为y,由(2)中表格可知:
y=220x+250(100-x)+200(120-x)+220(x-20)+200×60+210×20
=-10x+60800
∵y随x增大而减小,且40<x≤45,x为整数,
∴当x=41时,y有最大值。
该公司承担运送这批赈灾物资的总费用最多是:y=-10×41+60800=60390(元)
求解物资调运问题的一般策略:
(1)用表格设置未知数,同时在表格中标记相关数量;
(2)根据表格中量的关系写函数式;
(3)依题意正确确定自变量的取值范围(一般通过不等式、不等式组确定);
(4)根据函数式及自变量的取值范围,结合一次函数的性质,按题设要求确定调运方案。
物资调运问题应用广泛,包括调水、调运物资、分配物资等多种类型。
(2)方案比较
例2.在购买某场足球赛门票时,设购买门票数为x(张),总费用为y(元)。现有两种购买方案:
方案一:若单位赞助广告费10000元,则该单位所购买门票的价格为每张60元;(总费用=广告赞助费+门票费)
方案二:购买方式如图2所示。
解答下列问题:
(1)方案一中,y与x的函数关系式为 ;方案二中,当0≤x≤100时,y与x的函数关系式为 ,当x>100时,y与x的函数关系式为 。
(2)如果购买本场足球赛门票超过100张,你将选择哪一种方案,使总费用最省?请说明理由。
(3)甲、乙两单位分别采用方案一、方案二购买本场足球赛门票共700张,花去总费用计58000元,求甲、乙两单位各购买门票多少张?
解析:这是一个两种方案的比较问题。方案比较通常与不等式联系紧密。比较优惠条件,即通过比较函数值的大小,确定自变量的区间。
(1)中方案一的函数关系式,直接依题意写出:y1=60x+10000(x≥0);方案二的函数关系由图象给出,用待定系数法求解。当0≤x≤100时,图象为过原点的线段,函数式为正比例函数,可求得y2=100x(0≤x≤100);当x>100时,图象为不过原点的射线,函数式为一次函数,过(100,10000),(150,14000),可求得y2=80x+2000(x>100)。
(2)购买门票超过100张,比较那种方案最省,了先使y1=y2,求出此时x的值。然后利用不等式确定方案。
当y1=y2时,60x+10000=80x+2000,解得x=400,即购买400张门票,两种方案费用相同。
当y1>y2时,解得x<400,则当100<x<400时,选择方案二,总费用最省;
当y1<y2时,解得x>400,则当x>400时,选择方案一,总费用最省。
(3)分两种情况讨论:(用方程求解)
①甲单位按方案购买的门票少于100张时,设甲买m(m<100)张,则乙买700-m张。
100m+60(700-m)+10000=58000 解得m=150(不合题意,舍去)
②甲单位按方案购买的门票少于100张时,设甲买m(m>100)张,则乙买700-m张
80m+2000+60(700-m)+10000=58000 解得m=200,700-m=500
求解方案比较问题的一般策略:
(1)在方案比较问题中,不同的方案有不同的函数式。因此首先需设法求出不同方案各自的函数式。求函数式时,有图象的,多用待定系数法求;没有给出图象的,直接依题意进行列式。
(2)方案比较问题通常都与不等式、方程相联系。比较方案,即比较同一自变量所对应的函数值。要会将函数问题转化为方程、不等式问题。
(3)方案比较中尤其要注意不同的区间,多对应的大小关系不同。
方案比较问题,在门票、购物、收费、设计等问题中都可涉及。