2. 为预防流感,某校对教室进行药熏消毒. 在药物燃烧阶段,室内空气的含药量$y\ \mathrm{mg/m}^3$与燃烧时间$x\ \mathrm{min}$成正比例关系;燃烧后,$y$与$x$成反比例关系(图2-5). 现测得药物10 min燃烧完,此时教室内空气含药量为$8\ \mathrm{mg/m}^3$.
(1)求药物燃烧时$y$关于$x$的函数表达式;
(2)求药物燃烧后$y$关于$x$的函数表达式;
(3)如果只有当空气含药量低于$1.6\ \mathrm{mg/m}^3$时,才不会对人体产生毒害作用,那么消毒后经过多长时间学生才可以回到教室?

(1)求药物燃烧时$y$关于$x$的函数表达式;
(2)求药物燃烧后$y$关于$x$的函数表达式;
(3)如果只有当空气含药量低于$1.6\ \mathrm{mg/m}^3$时,才不会对人体产生毒害作用,那么消毒后经过多长时间学生才可以回到教室?
答案:(1) $y=\frac{4}{5}x$
(2) $y=\frac{80}{x}$
(3) 令$y=1.6$,代入$y=\frac{80}{x}$,得$x=50$,经50 min学生才可以回到教室
(2) $y=\frac{80}{x}$
(3) 令$y=1.6$,代入$y=\frac{80}{x}$,得$x=50$,经50 min学生才可以回到教室
解析:
【分析】
本题分三步思考求解:
1. 求燃烧时的函数表达式:已知燃烧阶段y与x成正比例,先设正比例函数的一般形式$y=k_1x(k_1≠0)$,再代入已知点$(10,8)$求出参数即可得到解析式。
2. 求燃烧后的函数表达式:已知燃烧后y与x成反比例,设反比例函数的一般形式$y=\frac{k_2}{x}(k_2≠0)$,同样代入点$(10,8)$求出参数即可。
3. 求学生可返回教室的时间:燃烧后含药量随时间增大而降低,因此只需将$y=1.6$代入反比例解析式,求出对应的x值,就是需要等待的最短时间。
【解析】
(1)设药物燃烧时$y$关于$x$的函数表达式为$y=k_1x(k_1≠0)$,适用范围为$0≤ x≤10$。
把$x=10$,$y=8$代入表达式得:$8=10k_1$,解得$k_1=\frac{4}{5}$。
因此药物燃烧时的函数表达式为$y=\frac{4}{5}x(0≤ x≤10)$。
(2)设药物燃烧后$y$关于$x$的函数表达式为$y=\frac{k_2}{x}(k_2≠0)$,适用范围为$x≥10$。
把$x=10$,$y=8$代入表达式得:$8=\frac{k_2}{10}$,解得$k_2=8×10=80$。
因此药物燃烧后的函数表达式为$y=\frac{80}{x}(x≥10)$。
(3)要求含药量低于$1.6\ \mathrm{mg/m^3}$,即$y<1.6$,将$y=1.6$代入燃烧后的反比例函数:
$1.6=\frac{80}{x}$,解得$x=\frac{80}{1.6}=50$。
因为燃烧后$y$随$x$增大而减小,所以当$x>50$时,$y<1.6$,即消毒后经过50min学生才可回到教室。
【答案】
(1) $y=\frac{4}{5}x$
(2) $y=\frac{80}{x}$
(3) 50 min
【知识点】
正比例函数,反比例函数,函数实际应用
【点评】
本题结合生活场景考查正反比例函数的应用,解题关键是根据函数类型设出对应解析式,结合已知点求出参数,再利用函数性质解决实际问题,应用性较强。
【难度系数】
0.7
本题分三步思考求解:
1. 求燃烧时的函数表达式:已知燃烧阶段y与x成正比例,先设正比例函数的一般形式$y=k_1x(k_1≠0)$,再代入已知点$(10,8)$求出参数即可得到解析式。
2. 求燃烧后的函数表达式:已知燃烧后y与x成反比例,设反比例函数的一般形式$y=\frac{k_2}{x}(k_2≠0)$,同样代入点$(10,8)$求出参数即可。
3. 求学生可返回教室的时间:燃烧后含药量随时间增大而降低,因此只需将$y=1.6$代入反比例解析式,求出对应的x值,就是需要等待的最短时间。
【解析】
(1)设药物燃烧时$y$关于$x$的函数表达式为$y=k_1x(k_1≠0)$,适用范围为$0≤ x≤10$。
把$x=10$,$y=8$代入表达式得:$8=10k_1$,解得$k_1=\frac{4}{5}$。
因此药物燃烧时的函数表达式为$y=\frac{4}{5}x(0≤ x≤10)$。
(2)设药物燃烧后$y$关于$x$的函数表达式为$y=\frac{k_2}{x}(k_2≠0)$,适用范围为$x≥10$。
把$x=10$,$y=8$代入表达式得:$8=\frac{k_2}{10}$,解得$k_2=8×10=80$。
因此药物燃烧后的函数表达式为$y=\frac{80}{x}(x≥10)$。
(3)要求含药量低于$1.6\ \mathrm{mg/m^3}$,即$y<1.6$,将$y=1.6$代入燃烧后的反比例函数:
$1.6=\frac{80}{x}$,解得$x=\frac{80}{1.6}=50$。
因为燃烧后$y$随$x$增大而减小,所以当$x>50$时,$y<1.6$,即消毒后经过50min学生才可回到教室。
【答案】
(1) $y=\frac{4}{5}x$
(2) $y=\frac{80}{x}$
(3) 50 min
【知识点】
正比例函数,反比例函数,函数实际应用
【点评】
本题结合生活场景考查正反比例函数的应用,解题关键是根据函数类型设出对应解析式,结合已知点求出参数,再利用函数性质解决实际问题,应用性较强。
【难度系数】
0.7
1. 对于函数$y=\frac{6}{x}$,下列说法中,错误的是 (
A.它的图象分布在第一、三象限
B.它的图象既是轴对称图形又是中心对称图形
C.当$x>0$时,$y$的值随$x$的增大而增大
D.当$x<0$时,$y$的值随$x$的增大而减小
C
)A.它的图象分布在第一、三象限
B.它的图象既是轴对称图形又是中心对称图形
C.当$x>0$时,$y$的值随$x$的增大而增大
D.当$x<0$时,$y$的值随$x$的增大而减小
答案:C
解析:
【分析】
本题考查反比例函数$y=\frac{k}{x}$的基本性质,解题时先确定比例系数$k$的正负,再结合反比例函数的图象分布、对称性、增减性逐一判断每个选项的正误,最终选出错误的选项即可。
【解析】
函数$y=\frac{6}{x}$是反比例函数,其中比例系数$k=6>0$:
选项A:当$k>0$时,反比例函数的图象分布在第一、三象限,A说法正确,不符合题意;
选项B:反比例函数的图象是双曲线,它既是轴对称图形(对称轴为直线$y=x$和$y=-x$),又是中心对称图形(对称中心为坐标原点),B说法正确,不符合题意;
选项C:当$k>0$时,在每个象限内$y$的值随$x$的增大而减小,因此$x>0$时$y$随$x$的增大而减小,C说法错误,符合题意;
选项D:同理,当$x<0$时,图象在第三象限,$y$的值随$x$的增大而减小,D说法正确,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
反比例函数的图象;反比例函数的对称性;反比例函数的增减性
【点评】
本题属于基础题,核心考查反比例函数的基本性质,解题的关键是明确比例系数$k$的正负对函数图象和性质的影响,注意增减性的前提是“在每个象限内”。
【难度系数】
0.8
本题考查反比例函数$y=\frac{k}{x}$的基本性质,解题时先确定比例系数$k$的正负,再结合反比例函数的图象分布、对称性、增减性逐一判断每个选项的正误,最终选出错误的选项即可。
【解析】
函数$y=\frac{6}{x}$是反比例函数,其中比例系数$k=6>0$:
选项A:当$k>0$时,反比例函数的图象分布在第一、三象限,A说法正确,不符合题意;
选项B:反比例函数的图象是双曲线,它既是轴对称图形(对称轴为直线$y=x$和$y=-x$),又是中心对称图形(对称中心为坐标原点),B说法正确,不符合题意;
选项C:当$k>0$时,在每个象限内$y$的值随$x$的增大而减小,因此$x>0$时$y$随$x$的增大而减小,C说法错误,符合题意;
选项D:同理,当$x<0$时,图象在第三象限,$y$的值随$x$的增大而减小,D说法正确,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
反比例函数的图象;反比例函数的对称性;反比例函数的增减性
【点评】
本题属于基础题,核心考查反比例函数的基本性质,解题的关键是明确比例系数$k$的正负对函数图象和性质的影响,注意增减性的前提是“在每个象限内”。
【难度系数】
0.8
2. 反比例函数$y=\frac{k-1}{x}$的图象在其每个象限内,$y$随$x$的增大而减小,$k$的值可以是 (
A.$-1$
B.$3$
C.$0$
D.$-3$
B
)A.$-1$
B.$3$
C.$0$
D.$-3$
答案:B
解析:
【分析】
首先回忆反比例函数的增减性规律:反比例函数$y=\frac{m}{x}$($m≠0$)中,当$m>0$时,图象在一、三象限,每个象限内$y$随$x$的增大而减小;当$m<0$时,图象在二、四象限,每个象限内$y$随$x$的增大而增大。本题已知函数在每个象限内$y$随$x$增大而减小,因此可以先列出关于$k$的不等式,解出$k$的取值范围,再对比选项选出符合条件的数值即可。
【解析】
对于反比例函数$y=\frac{k-1}{x}$,由其图象在每个象限内$y$随$x$的增大而减小,可得比例系数大于0,即:
$k-1>0$
解得$k>1$
对比四个选项:
A.$-1<1$,不符合要求;
B.$3>1$,符合要求;
C.$0<1$,不符合要求;
D.$-3<1$,不符合要求。
因此本题选B。
【答案】
B
【知识点】
反比例函数的性质,解一元一次不等式
【点评】
本题考查反比例函数的增减性与比例系数的对应关系,牢记反比例函数的增减性规律是解题的关键,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
首先回忆反比例函数的增减性规律:反比例函数$y=\frac{m}{x}$($m≠0$)中,当$m>0$时,图象在一、三象限,每个象限内$y$随$x$的增大而减小;当$m<0$时,图象在二、四象限,每个象限内$y$随$x$的增大而增大。本题已知函数在每个象限内$y$随$x$增大而减小,因此可以先列出关于$k$的不等式,解出$k$的取值范围,再对比选项选出符合条件的数值即可。
【解析】
对于反比例函数$y=\frac{k-1}{x}$,由其图象在每个象限内$y$随$x$的增大而减小,可得比例系数大于0,即:
$k-1>0$
解得$k>1$
对比四个选项:
A.$-1<1$,不符合要求;
B.$3>1$,符合要求;
C.$0<1$,不符合要求;
D.$-3<1$,不符合要求。
因此本题选B。
【答案】
B
【知识点】
反比例函数的性质,解一元一次不等式
【点评】
本题考查反比例函数的增减性与比例系数的对应关系,牢记反比例函数的增减性规律是解题的关键,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
3. 已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流I A与电阻R Ω是反比例函数关系,它的图象如图所示. 当电阻R大于9 Ω时,电流I可能是(

A.3 A
B.4 A
C.5 A
D.6 A
A
)A.3 A
B.4 A
C.5 A
D.6 A
答案:A
解析:
【分析】
首先,题目明确电流I与电阻R是反比例函数关系,我们可以先设出反比例函数的一般形式,再利用图象给出的已知点(R=9Ω,I=4A)求出函数解析式,之后结合反比例函数的增减性,判断当R>9Ω时电流I的取值范围,最后对照选项选出符合范围的答案即可。
【解析】
解:
∵电流I与电阻R是反比例函数关系,
∴设该反比例函数的解析式为$ I=\frac{k}{R} $($ k≠0 $,k为定值)。
将$ R=9\ \Omega $,$ I=4\ \mathrm{A} $代入解析式,得:
$ 4=\frac{k}{9} $,解得$ k=36 $,
∴反比例函数解析式为$ I=\frac{36}{R} \ (R>0) $。
∵$ k=36>0 $,
∴在第一象限内,I随R的增大而减小,
当$ R>9\ \Omega $时,$ I<\frac{36}{9}=4\ \mathrm{A} $,且电流为正数,即$ 0<I<4\ \mathrm{A} $。
观察选项,只有3A符合该取值范围。
【答案】
A
【知识点】
反比例函数的应用;反比例函数的图象与性质
【点评】
本题结合电学常识考查反比例函数的实际应用,解题核心是用待定系数法求出反比例函数解析式,再结合函数增减性判断取值范围,属于基础应用题,掌握反比例函数基础性质即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
首先,题目明确电流I与电阻R是反比例函数关系,我们可以先设出反比例函数的一般形式,再利用图象给出的已知点(R=9Ω,I=4A)求出函数解析式,之后结合反比例函数的增减性,判断当R>9Ω时电流I的取值范围,最后对照选项选出符合范围的答案即可。
【解析】
解:
∵电流I与电阻R是反比例函数关系,
∴设该反比例函数的解析式为$ I=\frac{k}{R} $($ k≠0 $,k为定值)。
将$ R=9\ \Omega $,$ I=4\ \mathrm{A} $代入解析式,得:
$ 4=\frac{k}{9} $,解得$ k=36 $,
∴反比例函数解析式为$ I=\frac{36}{R} \ (R>0) $。
∵$ k=36>0 $,
∴在第一象限内,I随R的增大而减小,
当$ R>9\ \Omega $时,$ I<\frac{36}{9}=4\ \mathrm{A} $,且电流为正数,即$ 0<I<4\ \mathrm{A} $。
观察选项,只有3A符合该取值范围。
【答案】
A
【知识点】
反比例函数的应用;反比例函数的图象与性质
【点评】
本题结合电学常识考查反比例函数的实际应用,解题核心是用待定系数法求出反比例函数解析式,再结合函数增减性判断取值范围,属于基础应用题,掌握反比例函数基础性质即可顺利解答。
【难度系数】
0.8