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再论小学数学教材中的分段函数问题

2018-01-03王凯成

湖南教育·C版 2017年12期
关键词:水费购票分段

笔者在2007年曾研究过小学数学教材中的分段函数问题(王凯成.小学数学教材中的分段函数问题(J),小学教学研究,2007年第7期)。由于课标教材重新修订,更加注重渗透数学思想方法,各版本的小学数学教材都渗透了分段函数的内容,因此,重新挖掘研究小学数学教材中的分段函数问题很有必要。

例1(西南师大版小学数学教材五年级上册)蓝叔叔选择的上网收费标准是:每月缴30元可以上网50小时,超过50小时每小时收1.5元。蓝叔叔这个月上网78小时,需要缴多少元上网费?

解:蓝叔叔这个月上网78小时,78>50,按规定蓝叔叔上网的78小时中的50小时需缴费30元,剩余的78-50=28(小时)应缴费1.5×28=42(元)。所以,蓝叔叔这个月上网78小时应缴30+42=72(元)的上网费。

例2(人教版小学数学教材五年级上册)某市自来水公司为鼓励节约用水,采取按月分段计费的方法收取水费。12吨以内的每吨2.5元;超过12吨的部分,每吨3.8元。

(1)小云家上个月的用水量为11吨,应缴水费多少元?

(2)小可家上个月的用水量为17吨,应缴水费多少元?

解:(1)小云家上个月的用水量为11吨,由于11<12,按规定应缴水费2.5×11=27.5(元)。

(2)小可家上个月的用水量为17吨,17>12,按规定17吨中的12吨每吨缴费2.5元,12吨应缴2.5×12=30(元);超出的17-12=5(吨)每吨缴费3.8元,5吨应缴3.8×5=19(元)。所以小可家上个月应缴水费为30+19=49(元)。

例3(苏教版小学数学教材五年级上册)为了鼓励节约用电,某市电力公司规定了以下的电费计算方法:每月用电不超过100千瓦时,按每千瓦时0.52元收费;每月用电超过100千瓦时,超过部分按每千瓦时0.6元收费。小明家10月付电费64.6元,用电多少千瓦时?

解:因为64.6>52,所以小明家10月的用电量超过了100千瓦时。小明家10月用电量为:100+(64.6-52)÷0.6=121(千瓦时)。

小华:我家这个月用电170千瓦时,应付多少元?

小青:我家这个月用电185千瓦时,应付多少元?

例5(人教版小学数学教材四年级上册第105页例2,北师大版小学数学教材四年级下册第82页例题)每一次只能烙两张饼,每个饼的两面都要烙,每面3分钟。如果要烙1张饼、2张饼、3张饼、4张饼……10张饼,怎样烙合理?你发现了什么?

解:烙1张,有2面,每次烙1面,烙2次,需2×3=6(分钟);

烙2张,有4面,每次烙2面,烙2次,需2×3=6(分钟);

烙3张,有6面,每次烙2面,烙3次,需3×3=9(分钟)。

烙4张、5张、……10张饼,怎样烙合理?

转化:

(1)烙偶数张饼,不妨设为2n张,那么2张2张地烙,每2张需要6分钟,共n个2张,所以烙2n张饼需要6n=(2n)×3(分钟)。

(2)烙大于1的奇数张饼,不妨设为2n+1张,那么先烙3张饼,需要9分钟,剩下的2n+1-3=2(n-1)张,2张2张地烙,烙2(n-1)张需要6(n-1)分钟。所以烙2n+1(n是正整数)张饼需要9+6(n-1)=6n+3=(2n+1)×3(分钟)。

由(1)和(2)可见,烙x(x>1)张饼,无论x是奇数还是偶数,烙这x(x>1)张饼都需要3x分钟的时间。

一般地,设烙x张饼,需要的时间为f(x)分钟,那么f(x)是分段函数:当x=1时,f(x)=6;当x>1时,f(x)=3x。

例6(苏教版小学数学教材四年级下册)长阳动物园的门票价格规定如下表所示。西街小学四年级同学去长阳动物园春游,一班有48人,二班有49人,三班有52人。

(1)每个班分别购票,各需要多少元?

(2)三个班合起来购票,一共需要多少元?

解:(1)一班有48人购票,由于1<48<50,每人15元,一班购票需要15×48=720(元);二班有49人购票,由于1<49<50,每人15元,二班购票需要15×49=735(元);三班有52人购票,由于50<52<100,按规定52人中的50人购票每人15元,剩下52-50=2(人)购票每人13元,三班购票需要15×50+13×2=776(元)。

(2)三个班合起来一共有48+49+52=149(人),149人购票,按规定149人中的50人购票每人15元,另外50人购票每人13元,剩下的149-50-50=49(人)购票每人10元,三个班合起来购票,一共需要15×50+13×50+10×49=1890(元)。

一般地,设x人在长阳动物园购票,购票费为f渊x冤元,那么f(x)是分段函数:

例7(根据人教版小学数学教材五年級上册练习题改编)出租车收费规定:3km以内7元;超过3km,每千米1.5元(不足1km按1km计算)。小李坐出租车6.3km,要付多少钱?

解:6.3>3,6.3-3=3.3,3.3千米应按4千米收费,收费y=7+1.5×4=13(元)。

一般地,设行车里程为x千米,收费为f(x)元,那么f(x)是分段函数:当0

例8(人教版小学数学教材五年级上册)某地打固定电话每次前3分钟内收费0.22元,超过3分钟每分钟收费0.11元(不足1分钟按1分钟收费)。妈妈一次通话时间是8分29秒,她这一次通话的费用是多少?

解:妈妈这次通话的时间是8分29秒,超过3分钟,按照收费规定,8分29秒中的前3分钟收费0.22元,剩下的5分29秒应按6分钟付费,且这6分钟每分钟付费0.11元。

所以,妈妈这一次的通话费用是:0.22+0.11×6=0.88(元)。

一般地,设某人的通话时间为x分钟,应付费为f(x)元,那么f(x)是分段函数:

数学教育家李秉彝提出,数学教师应当上通数学,下达课堂。上通数学就是要了解数学内容所渗透的数学思想方法,把具体的数学知识上升到更高的层次,用高观点来理解。下达课堂就是要熟悉学生的知识水平与能力,在高观点的指导下,在学生现有知识水平上进行有效教学,而不是机械地照搬高观点。上通数学,下达课堂应该成为每一位数学教师的自觉行动。(作者单位:陕西省小学教师培训中心)

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