师:同学们好,今天我们一起来学习初中数学人教版八年级下册第19章第三节“课题学习:选择方案”的第一课时。我们知道,做一件事情有时会有不同的实施方案,比较这些方案,从中选择最佳方案作为行动计划非常必要。应用数学知识和方法对各种方案进行比较分析,能帮助我们清楚认识各种方案,做出理性决策。大家能说说自己生活中需要选择方案的例子吗?比如运动会期间给班级购买哪种饮料,又比如运营商1GB流量套餐的对比。
当面对不同方案时,怎样运用数学方法进行比较并做出合理选择呢?来看下面这个问题:
这里有一张表格,给出了a、b、c三种上宽带网的收费方式。同学们,会读取表格信息吗?我们一起来看看。方式a:月使用费30元,包时上网时间为25小时,超时费用为每分钟0.05元;方式b:月使用费50元,包时上网时间是50小时,超时费用同样为每分钟0.05元;方式c:月使用费120元,包时上网时间不限时。
那选择哪种收费方式能节省上网费用呢?面对这个问题,我们从哪里入手?首先要明确这个问题要我们做什么?
生:选择哪种收费方式能节省上网费用。
师:对,选择方案的依据是什么?
生:根据省钱原则选择方案。
师:非常好。要比较三种收费方式的费用需要做什么呢?
生:需要算出每种方案各自的费用再进行比较。
师:没错。接下来观察方式c,它需要多少钱?
生:在方式c中,上网费是常量,无论上网多长时间,只需120元。
师:那方式a、b的费用确定吗?影响费用的因素是什么呢?
生:不确定,会变化。影响费用的因素是上网时间。
师:对,要研究这个问题,我们得先分析费用的构成要素及其关系。当上网时间不超过规定时间时,费用是什么呢?
生:费用等于月使用费。
师:当上网时间超过规定时间时,费用又如何计算呢?
生:费用由月使用费和超时费用两部分构成。
师:那超时费用该如何计算呢?
生:超时费用等于超时使用价格乘以超时时间。
师:很好,我们能用适当方法表示出a、b两种方案的费用。首先设上网时间为t小时,方式a、b的费用与上网时间t有什么关系呢?我们用结构图来表示数量关系。先看方式a,包时上网时间25小时是规定时间,需要分情况讨论。当上网时间不超过25小时时,费用为30元。当上网时间超过25小时,这里的费用怎么表示?通过刚才分析,费用由两部分构成,等于月使用费30元加上超时费用。注意这里单位要统一,时间单位是小时,但超时费是按分钟计费的,所以超时时间该怎么表示?
生:应为60×(t - 25)。
师:非常棒。现在你能独立完成方式b的数量关系吗?拿起笔来计算一下。
(学生计算)
师:方式b中包时上网时间50小时是规定时间,同样分情况讨论。当上网时间不超过50小时时,费用为50元。当上网时间超过50小时,费用仍由两部分构成,月使用费50元加上超时费用,这里同样要注意单位统一,超时费按分钟计费,超时时间表示为60×(t - 50)。
接下来我们用表格表示方式a、b的数量关系。方式a,月使用费30元,上网时间为t小时,超时费用表示为3×(t - 25),总费用为30 + 3×(t - 25)。你能模仿方式a的收费方式,独立计算一下b的费用吗?
(学生计算)
师:我们一起来看方式b,月使用费50元,上网时间t小时,超时费用为3×(t - 50),总费用为50 + 3×(t - 50)。整理一下,我们也可以用式子表示数量关系。设上网时间为t小时,方式a,当上网时间t大于等于0,小于等于25时,费用为30;当t大于25时,通过计算得出方式a的费用为3t - 45元,我们用Y1表示。你能类比方式a的计费方式,得到方式b吗?
生:方式b为当上网时间t大于等于0小于等于50时,费用为50元;当上网时间t大于50时,费用记为3t - 100,用Y2表示。
师:做对了。还记得方式c的收费方式吗?
生:无论上网多长时间,月使用费恒为120元,即t大于等于0时,Y3 = 120,用Y3来表示方式c的费用。
师:以上是从数的角度思考问题,接下来我们从形的角度去解决,也就是用函数图像表示数量关系。怎么用图像表示呢?大家别着急,我们一起来。首先建立平面直角坐标系,横轴为t,纵轴为y。方式a的上网时间在25小时以内,收费30元,所以在横轴上找一点25,纵轴上取一点30,用一条线段表示。然后方案a的费用当t大于25时,用一次函数y = 3t - 45的图像表示出来,这样方式a的费用图像就画好了。
接下来画方式b的图像。在横轴上取一点50,在纵轴上取一点50,用一条线段表示当上网时间在50小时以内时,费用为50元。然后当t大于50时,用一次函数y = 3t - 100的图像来表示方式b的费用,方式b的费用图像也画好了。最后表示方式c的费用,方式c上网费是常量120元,在纵轴上找一点120表示出来,这样就用函数图像表示出三种收费方式的费用。
