7年级下册北师大版数学 3.2用关系式表示的变量间关系 逐字稿-3,953字

  师:同学们好,今天我们学习初中数学,北京师范大学出版社七年级下册第三章变量之间的关系,第二课用关系式表示变量间的关系。我们生活在一个不断变化的世界,经常会遇到各种变化的量。通过上节课学习,我们知道了什么是自变量,什么是因变量。下面请指出下列变化过程中的自变量和因变量。人的身高随年龄增长而增高,年龄是自变量,身高是因变量;我国人口随时间增长而增加,时间是自变量,人口是因变量;圆的面积随半径变化而变化,半径是自变量,面积是因变量。

  上节课我们还知道,可以用表格表示两个变量之间的关系。那用表格表示有什么优点和缺点呢?优点是能直观呈现两个变量之间的关系,缺点是只能反映有限个数值间的关系。这节课我们就来学习用关系式表示两个变量之间的关系。同学们,小学时我们学过三角形,决定三角形面积的因素有哪些呢?我们知道三角形面积等于二分之一乘以底乘以高,显然,决定三角形面积的因素是底边长度和高的长度。

  如图,三角形ABC底边BC上的高是6厘米。当三角形顶点C沿着底边所在直线向B运动时,三角形面积发生了怎样的变化?大家观察这个图形,能发现三角形面积随着底边BC长度的变化而变化。在这个变化过程中,自变量是三角形底边BC的长度,因变量是三角形ABC的面积。如果三角形底边BC长为x厘米,那么三角形面积y平方厘米可以表示为:我们用y表示面积,根据三角形面积公式可得y = ? × x × 6 = 3x。

  当底边长从12厘米变化到3厘米时,三角形面积从多少平方厘米变化到多少平方厘米呢?已知关系式y = 3x,当底边x = 12厘米时,把12代入关系式,可得y = 3 × 12 = 36平方厘米;当底边x = 3厘米时,代入关系式得y = 3 × 3 = 9平方厘米。由此可见,只要给出一个自变量x的值,就能利用上学期所学求代数式的值的方法,求出对应的因变量y的值。

  y = 3x表示了三角形底边长x和面积y之间的关系,这就是变量y随x变化的关系式。用关系式表示两个变量之间的关系,需要注意什么呢?要把含有自变量x的表达式写在等式右边,含有因变量的表达式写在等号左边,且因变量系数为1,自变量取值要符合实际意义。这里x表示三角形底边长,不能取负数。这个关系式还可以用上学期学的数值转换机直观表达出来,请同学们利用数值转换机完成这个表格。大家都计算对了吗?通过表格可以直观发现,当x = 10时,y = 30;当x = 9时,y = 27;当x = 8时,y = 24,能清晰反映变量间的对应关系,这是表格的优点。那关系式有什么优点呢?给出一个自变量的值,就能求出相应的因变量的值。

  如果给出一个因变量的值,能求出自变量的值吗?比如当三角形面积为21平方厘米时,底边长为多少厘米?面积为21,即关系式中的y = 21,那么3x = 21,解这个方程可得x = 7厘米。所以给定一个自变量的值,求因变量的值,要用求代数式的值的方法;给出一个因变量值,求自变量值就要转化为方程来解决。

  我们探讨了平面图形间的数量关系,接下来探究一下立体图形中变量之间的关系。大家还记得圆锥的体积公式是什么吗?V = ?πr2h,这里V表示圆锥体积,r表示圆锥底面半径,h表示圆锥的高。

  如图,圆锥高度是4厘米,当圆锥底面半径由小到大变化时,圆锥体积也随之变化。在这个变化过程中,自变量和因变量各是什么呢?圆锥体积随底面半径变化而变化,所以自变量是圆锥底面半径,因变量是圆锥体积。如果圆锥底面半径为r厘米,那么圆锥体积V与r的关系式是什么呢?根据圆锥体积公式,高h = 4厘米,代入可得V = ? × π × r2 × 4 = 4/3πr2。

  当底面半径由1厘米变化到10厘米时,圆锥体积由多少立方厘米变化到多少立方厘米呢?已知自变量r的值,利用求代数式值的方法可求因变量V的值。当r = 1时,V = 4/3π × 12 = 4/3π立方厘米;当r = 10时,V = 4/3π × 102 = 400/3π立方厘米。

  这一题研究了圆锥体积随底面半径变化的情况,下面再看圆锥体积随高变化的情况。如图,圆锥底面半径是2厘米,当圆锥高由小到大变化时,圆锥体积也随之变化。在这个变化过程中,自变量和因变量各是什么呢?圆锥体积随高变化而变化,所以自变量是圆锥的高,因变量是圆锥体积。如果圆锥高为h厘米,那么圆锥体积V与h之间的关系式是什么呢?根据圆锥体积公式,底面半径r = 2厘米,代入可得V = ? × π × 22 × h = 4/3πh。

  当高由1厘米变化到10厘米时,圆锥体积由多少立方厘米变化到多少立方厘米呢?在关系式V = 4/3πh中,当自变量h = 1时,代入可得V = 4/3π立方厘米;当h = 10时,代入得V = 40/3π立方厘米。

  通过圆锥中变量之间的关系,我们再次体会到用关系式表示两个变量关系的优点,给出一个变量值,就能求出另一个变量的值。

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