Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.

Bài học

Ứng dụng hàm số bậc nhất trong thực tế

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em mô hình hoá được một tình huống thực tế có mối quan hệ tuyến tính bằng một hàm số bậc nhất $y = ax + b$, tìm được $a$, $b$ từ dữ kiện đề bài, và dùng công thức đã lập để tính hoặc dự đoán một giá trị chưa biết.

Kiến thức nền cần nhớ

Em cần nhớ cách tìm $a$ từ hai điểm và cách tìm $b$ bằng cách thay tọa độ một điểm đã học ở Chương 4, cùng ý nghĩa của hệ số góc như tốc độ thay đổi của $y$ theo mỗi đơn vị $x$.
Khởi động
Một nhà mạng điện thoại tính cước gọi gồm phí thuê bao cố định hằng tháng cộng thêm phí theo từng phút gọi. Bạn An gọi $40$ phút trong tháng phải trả $25$ nghìn đồng; gọi $100$ phút phải trả $55$ nghìn đồng. Không biết trước giá mỗi phút hay phí thuê bao là bao nhiêu, làm sao tính được số tiền phải trả nếu tháng sau An gọi $150$ phút?

Kiến thức trọng tâm

Rất nhiều đại lượng trong đời sống phụ thuộc tuyến tính vào một đại lượng khác — nghĩa là cứ tăng đại lượng này thêm một đơn vị thì đại lượng kia tăng (hoặc giảm) một lượng cố định. Quãng đường đi được theo thời gian khi vận tốc không đổi, tiền cước taxi theo số km, tiền điện thoại theo số phút gọi, tiền thuê xe theo số ngày thuê — tất cả đều mô tả được bằng một hàm số bậc nhất $y = ax + b$, trong đó $x$ là đại lượng đã biết, $y$ là đại lượng cần tính.
Khi đề bài không cho sẵn $a$, $b$ mà chỉ cho hai cặp dữ kiện tương ứng, em coi mỗi cặp dữ kiện là một điểm $(x; y)$ mà đồ thị hàm số đi qua, rồi làm đúng như Chương 4: tính $a$ bằng công thức $a = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$, sau đó thay một điểm vào để tìm $b$. Sau khi có đầy đủ công thức $y = ax + b$, em dùng nó để tính $y$ tại bất kì giá trị $x$ nào đề bài hỏi thêm, mà không cần lặp lại toàn bộ quá trình tìm $a$, $b$.
Một bước quan trọng hay bị bỏ qua là diễn giải ý nghĩa của $a$ và $b$ theo đúng ngữ cảnh đề bài — $a$ thường là mức thay đổi ứng với mỗi đơn vị $x$ (giá mỗi km, mỗi phút, mỗi giờ...), còn $b$ thường là giá trị của $y$ khi $x = 0$, tức phần chi phí hoặc giá trị cố định ban đầu. Diễn giải đúng giúp em kiểm tra ngược lại xem đáp số có hợp lý với thực tế hay không — chẳng hạn một mức cước mỗi phút ra số âm là dấu hiệu chắc chắn đã tính nhầm ở bước nào đó.
Bốn bước mô hình hoá một tình huống thực tế bằng hàm số bậc nhất: xác định biến, lập điểm từ dữ kiện, tìm a và b, rồi áp dụng công thức.1Xác định x, y vàý nghĩaNêu rõ x là đại lượngnào, y là đại lượngnào, đơn vị của mỗiđại lượng.2Lập hai điểm từdữ kiện đề bàiMỗi cặp số liệu chotrước ứng với mộtđiểm (x;y) mà côngthức phải đi qua.3Tìm a rồi tìm bDùng công thức a =(y2-y1)/(x2-x1), sauđó thay một điểm đểtìm b.4Áp dụng công thứcđể trả lờiThay giá trị x đề bàihỏi vào y = ax + b đểtính kết quả cần tìm.

Ví dụ minh hoạ

Ví dụ
Lập công thức từ hai mốc thời gian
  1. 1
    Một người đi xe đạp xuất phát từ một điểm cách nhà văn hoá $3$ km, di chuyển ra xa với vận tốc không đổi. Sau $2$ giờ, người đó cách nhà văn hoá $23$ km. Gọi $y$ (km) là khoảng cách sau $x$ giờ. Viết công thức tính $y$ theo $x$ và tính khoảng cách sau $2{,}5$ giờ.
  2. 2
    Lúc $x = 0$, $y = 3$; lúc $x = 2$, $y = 23$. Đây là hai điểm $(0; 3)$ và $(2; 23)$.
  3. 3
    $a = \frac{23 - 3}{2 - 0} = \frac{20}{2} = 10$.
  4. 4
    Thay điểm $(0; 3)$: $3 = 10 \times 0 + b$, suy ra $b = 3$. Vậy $y = 10x + 3$.
  5. 5
    $y = 10 \times 2{,}5 + 3 = 25 + 3 = 28$.
  6. 6
    Vậy sau $2{,}5$ giờ, người đó cách nhà văn hoá $28$ km.
Đồ thị y = 10x + 3 mô hình hoá khoảng cách người đi xe đạp theo thời gian, đi qua hai mốc dữ kiện (0;3) và (2;23), và điểm cần tính (2,5;28).xy-0.50.511.522.533.551015202530(0;3)(2;23)(2,5;28)y = 10x + 3
Điểm (2,5;28) nằm đúng trên đường thẳng đã lập, xác nhận công thức tìm được là đúng.

Ví dụ vận dụng

Ví dụ
Cước điện thoại theo phút gọi
  1. 1
    Cước điện thoại trả trước gồm phí thuê bao cố định hằng tháng cộng phí theo phút gọi, tuân theo công thức $y = ax + b$. Biết bạn An gọi $40$ phút phải trả $25$ nghìn đồng, gọi $100$ phút phải trả $55$ nghìn đồng. a) Tìm $a$, $b$ và nêu ý nghĩa. b) Tháng sau An gọi $150$ phút, hỏi phải trả bao nhiêu tiền?
  2. 2
    Ta có hai điểm $(40; 25)$ và $(100; 55)$.
  3. 3
    $a = \frac{55 - 25}{100 - 40} = \frac{30}{60} = 0{,}5$.
  4. 4
    Thay điểm $(40; 25)$: $25 = 0{,}5 \times 40 + b = 20 + b$, suy ra $b = 5$. Vậy $y = 0{,}5x + 5$.
  5. 5
    $a = 0{,}5$ là giá cước mỗi phút gọi (nghìn đồng/phút); $b = 5$ là phí thuê bao cố định hằng tháng (nghìn đồng), không phụ thuộc số phút gọi.
  6. 6
    Thay $x = 150$: $y = 0{,}5 \times 150 + 5 = 75 + 5 = 80$ (nghìn đồng).
  7. 7
    Vậy tháng sau gọi $150$ phút, An phải trả $80$ nghìn đồng.
Sai lầm thường gặp
Sai lầm thường gặp là gán nhầm vai trò của $a$, $b$ — ví dụ tưởng phí thuê bao chính là $a$ trong khi nó là $b$ — dẫn đến diễn giải sai kết quả dù tính toán số học vẫn đúng. Một lỗi khác là lấy sai thứ tự hai điểm khi tính $a$, khiến kết quả dương hoá âm; luôn giữ đúng cùng một thứ tự điểm ở tử và mẫu như đã lưu ý ở Chương 4.

Luyện tập có hướng dẫn

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ
Mô hình hoá tình huống thực tế bằng hàm số bậc nhất: coi mỗi cặp dữ kiện là một điểm $(x;y)$, tìm $a$ bằng công thức chênh lệch tung độ chia chênh lệch hoành độ, tìm $b$ bằng cách thay một điểm, rồi dùng công thức để tính giá trị đề bài hỏi. Luôn diễn giải $a$, $b$ đúng theo ngữ cảnh để kiểm tra lại đáp số.

Em đã vận dụng đầy đủ định nghĩa, đồ thị, hệ số góc, vị trí tương đối và cách mô hình hoá thực tế của hàm số bậc nhất. Bài ôn tập cuối khoá sẽ ghép cả năm mảnh kiến thức này lại trong một bài toán tổng hợp, đúng phong cách một đề kiểm tra.