题目内容

14.现有甲、乙两个容器,分别装有进水管和出水管,且两容器各自的进水速度不变、出水速度不变.甲、乙两容器的进水管和出水管均关闭.现先打开乙容器的进水管,2分钟后再打开甲容器的进水管,又过2分钟关闭甲容器的进水管,再过4分钟同时打开甲容器的进、出水管,直到12分钟时,同时关闭两容器的进、出水管,打开和关闭水管的时间忽略不计.甲、乙两容器中各自的水量y(升)与乙容器注水时间x(分钟)之间的函数关系的图象如图所示.
(1)求甲容器的进、出水速度;
(2)在乙容器打开进水管到乙容器关闭进水管的12分钟内,是否存在甲、乙两容器的水量相等的情况,若存在,求出此时的时间和乙容器中的水量.

分析 (1)根据“进水速度=进水量÷进水时间”即可算出甲容器的进水速度,再根据“出水速度=进水速度-水量增大速度”即可算出甲容器的出水速度;
(2)根据函数图象上给出的点的坐标,利用待定系数法可求出y甲关于x的函数关系式,代入x=3,求出y甲值,再根据该点的坐标利用待定系数法求出y乙关于x的函数关系式,分段令y甲=y乙求出x值,再将其代入y乙关于x的函数关系式中求出y乙的值,此题得解.

解答 解:(1)甲容器的进水速度为:10÷(4-2)=5(升/分),
甲容器的出水速度为:5-(18-10)÷(12-8)=3(升/分).
答:甲容器的进水速度为5升/分,出水速度为3升/分.
(2)设甲容器中各自的水量y甲(升)与乙容器注水时间x(分钟)之间的函数关系式为y甲=kx+b,
当2≤x≤4时,有$\left\{\begin{array}{l}{0=2k+b}\\{10=4k+b}\end{array}\right.$,解得:$\left\{\begin{array}{l}{k=5}\\{b=-10}\end{array}\right.$,
此时y甲=5x-10;
当4<x≤8时,y甲=10;
当8<x≤12时,有$\left\{\begin{array}{l}{10=8k+b}\\{18=12k+b}\end{array}\right.$,解得:$\left\{\begin{array}{l}{k=2}\\{b=-6}\end{array}\right.$,
此时y甲=2x-6.
综上可知:y甲=$\left\{\begin{array}{l}{5x-10(2≤x≤4)}\\{10(4<x≤8)}\\{2x-6(8<x≤12)}\end{array}\right.$.
当x=3时,y甲=5×3-10=5(升).
设乙容器中各自的水量y乙(升)与乙容器注水时间x(分钟)之间的函数关系式为y乙=ax+2,
将(3,5)代入y乙=ax+2中,得:5=3a+2,解得:a=1,
∴y乙=x+2.
当2≤x≤4时,令y甲=y乙,即5x-10=x+2,
解得:x=3,此时y乙=3+2=5;
当4<x≤8时,令y甲=y乙,即10=x+2,
解得:x=8,此时y乙=8+2=10;
当8<x≤12时,令y甲=y乙,即2x-6=x+2,
解得:x=8(舍去).
答:在乙容器打开进水管到乙容器关闭进水管的12分钟内,存在甲、乙两容器的水量相等的情况,此时的时间为3分或8分,乙容器中的水量为5升或10升.

点评 本题考查了一次函数的应用、一次函数的图象以及待定系数法求函数解析式,解题的关键是:(1)根据数量关系直接算出结果;(2)利用待定系数法分别求出y甲、y乙关于x的函数关系式,本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据函数图象找出点的坐标,结合点的坐标利用待定系数法求出函数解析式是关键.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网