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學習・解釋・訂正

函數的應用(一)

先理解概念,獨立嘗試,再解釋想法如何改變。

高一必修 第一册(A版).pdf · 3.4 · PDF 100 / 印刷頁 93

先重溫:冪函數

專題 01

函數的應用(一)

透過定義、對照例子及有理據的應用,掌握函數的應用(一)。

學完之後,你能解釋

  • 解讀及運用函數的應用(一),並檢查定義域。
  • 連結不同表示法,說明每步理由,並處理邊界情況。
  • 能解釋解法,並把概念用於改變了的情境。

建模

交代變數、單位、假設與可行輸入。

驗證

擬合公式仍須情境檢查及更多證據。

預測 → 操作 → 解釋 → 遷移

先留下預測,再探索關係。

課節思考:計算前,預測「函數的應用(一)」的一項定義條件改變後,結論會怎樣改變,並記錄理由。

模型實驗:先預測調整下列參數會改變哪個結果,再以顯示的數值檢查,並與課節問題比較。

二次圖像:水平平移 0,垂直平移 0;自變量改成 x−0。

二次圖像:水平平移 0,垂直平移 0;自變量改成 x−0。

解釋:比較兩個符合條件的例子及一個邊界或不符合條件的例子,利用所述定義解釋差異。

遷移:自擬新例子及一個容易令人信服的錯誤解法,再指出缺漏條件並修正。

試一試,把思路寫下來。

每次只看一個提示。訂正時記錄想法如何改變,不只抄下答案。

01 / 基礎#示範例題

的士起錶 2 元,其後每公里 3 元,求 4 公里的車資。

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
把固定費用與按程費用相加。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    C=2+3(4)=14C=2+3(4)=14
  3. 模型假設沒有附加費及進位收費。

所求值為 14。

檢查與易錯點:模型假設沒有附加費及進位收費。

先思考,待同學準備好再展開提示。

02 / 鞏固#示範例題

按連續模型求最大利潤。

P(q)=−(q−5)2+25,q≥0P(q)=-(q-5)^2+25,\quad q\ge0
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
平方項非負。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    P(q)≤25;q=5P(q)\le25;\quad q=5
  3. 取得最大值的產量非負,符合限制。

所求值為 25。

檢查與易錯點:取得最大值的產量非負,符合限制。

先思考,待同學準備好再展開提示。

03 / 遷移#示範例題

學生用兩個觀測值配一直線,並聲稱模型永遠有效。評價此說法。

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
區分擬合與驗證。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 檢查更多觀測及產生數據的機制,並交代有理據的使用範圍。

  3. 模型依賴假設與證據。

兩個觀測值可決定直線,但不能驗證無限外推。

檢查與易錯點:模型依賴假設與證據。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

04 / 基礎#獨立練習

的士起錶 3 元,其後每公里 3 元,求 5 公里的車資。

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
把固定費用與按程費用相加。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    C=3+3(5)=18C=3+3(5)=18
  3. 模型假設沒有附加費及進位收費。

所求值為 18。

檢查與易錯點:模型假設沒有附加費及進位收費。

先思考,待同學準備好再展開提示。

05 / 基礎#獨立練習

按連續模型求最大利潤。

P(q)=−(q−6)2+36,q≥0P(q)=-(q-6)^2+36,\quad q\ge0
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
平方項非負。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    P(q)≤36;q=6P(q)\le36;\quad q=6
  3. 取得最大值的產量非負,符合限制。

所求值為 36。

檢查與易錯點:取得最大值的產量非負,符合限制。

先思考,待同學準備好再展開提示。

06 / 基礎#獨立練習

一段旅程的前後兩等距段,速度分別 6 與 18,求平均速度。

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
平均速度為總路程除以總時間。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    v=2dd/6+d/18=9v=\frac{2d}{d/6+d/18}=9
  3. 等距不表示行程時間相同。

所求值為 9。

檢查與易錯點:等距不表示行程時間相同。

先思考,待同學準備好再展開提示。

07 / 基礎#獨立練習

服務費 C=3+4n,n 是件數;帳單為 23 元,求 n。

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
先扣除固定費用再相除。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    4n=(23)−3=20⇒n=54n=(23)-3=20\Rightarrow n=5
  3. 答案必須為非負整數。

所求值為 5。

檢查與易錯點:答案必須為非負整數。

先思考,待同學準備好再展開提示。

08 / 鞏固#獨立練習

預算 17 元,每件 5 元,最多可買多少整件?

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
連續上界須向下取整,不是四捨五入。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    5n≤17;n∈Z≥0;nmax⁡=35n\le17;\quad n\in\mathbb Z_{\ge0};\quad n_{\max}=3
  3. 向上取整會超出預算。

所求值為 3。

檢查與易錯點:向上取整會超出預算。

先思考,待同學準備好再展開提示。

09 / 鞏固#獨立練習

為何售票收入模型的輸入應離散且有上界?

R(n)=pnR(n)=pn
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
交代輸入的一個單位代表甚麼。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    n∈{0,1,…,N}n\in\{0,1,\ldots,N\}
  3. 平滑圖像只供分析,分數張票及超容量售票可能不可行。

票數為零至容量之間的整數。

檢查與易錯點:平滑圖像只供分析,分數張票及超容量售票可能不可行。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

10 / 鞏固#獨立練習

車資在 0≤d≤2 為 8,d>2 時為 8+3(d−2)。求 d=5 車資,並解釋兩段在 d=2 如何接合。

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
選包含該輸入的一段。
提示 2
額外路程由二開始計,不是由零開始。
完整解答
  1. 選包含該輸入的一段。

  2. 計算或化簡此關係式。

    C(5)=8+3(5−2)=17;8+3(2−2)=8C(5)=8+3(5-2)=17;\quad8+3(2-2)=8
  3. 兩公式在邊界數值相同,因此車資沒有跳躍。

所求值為 17。

檢查與易錯點:兩公式在邊界數值相同,因此車資沒有跳躍。

先思考,待同學準備好再展開提示。

11 / 鞏固#獨立練習

的士起錶 4 元,其後每公里 3 元,求 6 公里的車資。

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
把固定費用與按程費用相加。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    C=4+3(6)=22C=4+3(6)=22
  3. 模型假設沒有附加費及進位收費。

所求值為 22。

檢查與易錯點:模型假設沒有附加費及進位收費。

先思考,待同學準備好再展開提示。

12 / 遷移#獨立練習

按連續模型求最大利潤。

P(q)=−(q−7)2+49,q≥0P(q)=-(q-7)^2+49,\quad q\ge0
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
平方項非負。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    P(q)≤49;q=7P(q)\le49;\quad q=7
  3. 取得最大值的產量非負,符合限制。

所求值為 49。

檢查與易錯點:取得最大值的產量非負,符合限制。

先思考,待同學準備好再展開提示。

13 / 遷移#獨立練習

一段旅程的前後兩等距段,速度分別 8 與 24,求平均速度。

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。
提示 2
平均速度為總路程除以總時間。
完整解答
  1. 定義變數與單位,建立模型並檢查可行輸入。

  2. 計算或化簡此關係式。

    v=2dd/8+d/24=12v=\frac{2d}{d/8+d/24}=12
  3. 等距不表示行程時間相同。

所求值為 12。

檢查與易錯點:等距不表示行程時間相同。

先思考,待同學準備好再展開提示。

專注一道題目

課末檢核與訂正

回看最近核對的答案及解釋;改動草稿後須重新核對。書面推理需要自評或教師評核。

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    教師備課與評核

    提問順序

    • 使用「函數的應用(一)」的主要法則前,須滿足甚麼條件?
    • 哪一種表示法能使此題較易處理?為甚麼?
    • 改變一項假設後,原結論還成立嗎?

    板書重點

    • 解讀及運用函數的應用(一),並檢查定義域。
    • 建模:交代變數、單位、假設與可行輸入。
    • 驗證:擬合公式仍須情境檢查及更多證據。
    • 總結:條件 → 表示 → 推理 → 檢驗。

    預期想法

    • 預期理由:交代變數、單位、假設與可行輸入。
    • 預期理由:擬合公式仍須情境檢查及更多證據。
    • 預期修正:平均速度通常不等於兩速度的平均。

    評核清單

    • 1:辨識已知條件及所求。
    • 1:選取合適定義、表示或方法。
    • 1:推理連貫且正確。
    • 1:檢驗條件並解釋結果。

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