2.1.3生活中的成本计算一、教学目标知识与技能:以水费、出租车计费和个税为实例,学会构建分段函数模型解决生活中简单的成本计算问题过程与方法:通过解决生活成本问题,初步建立利用分段函数解决生活问题的数学思想,学会借助数学模型解题情感与价值观:通过生活实例,感悟数学建模与生活的联系,提升数学建模能力二、教学重难点重点:建立分段函数模型解决生活中的成本难点:在复杂背景下,将分段函数模型中各段对应的表达式数学化、符号化三、教学过程(一)问题呈现从2014年元旦起萧山区实行阶梯式水价每月居民用水量水价(元/立方米)一级(15立方米及以下)2.50二级(超过15而不超过25立方米部分)3.50三级(25立方米以上部分)4.401.若我家4月份用水量是20立方米,则4月份水费是多少?2.请建立所要的交水费和用水量之间的数学模型(1)分析:从收费标准看,所交水费是分段计算的。先找到所用水量的级数,再确定水价(2)假设:本月用水量是立方米,所交水费元(3)模型构建当用水量为一级,即时,当用水量为二级,即时,当用水量为三级,即时,(4)模型求解设计意图:以具体实例引出分段函数,熟悉利用分段函数建模流程(二)方法归纳定义:对自变量不同取值,有着不同的函数表达式,这样的函数通常叫做“分段函数”。注意:对于分段函数,因为在不同的定义范围内,函数有着不同的对应关系,所以必须先分段研究,再合并函数表达式。构造分段函数时,要对自变量取值范围做合理划分,不重不漏。150xx.y522515x)x(..y1553155225x)x(...y2544105315522525441053155225151553155215052x),x(...x),x(..x,x.yxyx设计意图:对模型和方法小结,提醒构建模型分段时注意点(三)实战演练A同学从镇上出发坐公交到萧山汽车东站后发现,若再坐公交去学校怕迟到,于是打算坐出租车。经百度地图查询推荐路线:全程有6.3千米,11个红绿灯(预计等待4分钟),车费约18元。18元够了吗?萧山出租车计费方式(如下图)一般出租车计价器显示以“元”为单位,即小于等于0.50元舍去,大于等于0.51元进为1元。设计意图:通过更贴近生活的事例计算,巩固分段函数模型的求值(四)学以致用《中华人民共和国个人所得税法》规定,个人全月工资等收入不超过3500元时,不必交税,超过3500元的部分为当月应纳税所得额,税款分段累计全月工资收入额税率不超过3500元部分0%超过3500元,不超过5000元部分3%超过5000元,不超过8000元部分10%超过8000元,不超过12500元部分20%…………(1)计算月收入为10000元时所应缴税额(2)若当月所交个税为169元,则当月的收入是多少?(3)请建立所缴税款与月收入之间的函数关系设计意图:以更多分级的税收问题,进一步巩固分段函数模型的构建及求值(五)总结升华利用分段函数建立的数学模型解决生活成本计算。数学源于生活,更服务于生活(六)课后作业书本课后习题xy2.解决问题(1)分析:①从表中可以看出,萧山出租车计费根据路程采用分段计费②(2)假设:①出租车行驶路程为x,所需费用为y②全程畅通,等候费忽略不计(3)模型构建:101075375211103352113011x),x(..x),x(.x,y(4)模型求解:当路程x=6.3时,费用y=19.25元(5)模型检验:18元打车费可能不够3.方法小结对自变量x的不同取值,有着不同的函数表达式,这样的函数通常叫做“分段函数”4.同类问题某市的B同学从商场打车回家,付费17元。发票记录如下:4月10日20:30-20:48;里程4.2千米;单价2.40元,等候时间00:04.16。已知B市出租车计价标准如下:①起步价12元,起步里程3千米;超过起步里程部分按2.4元/公里;超过13千米以上(不含13千米),超过部分3.6元/公里。②当日23点(含23点)至次日5点(不含5点),起步费、超起步里程价格上浮30%。③非司机原因低速或等候费用按0.5元/每分钟计费(不足1分钟按1分钟计,1分15秒按2分钟计算,以此类推)④计价器以“元”为单位,即小于等于0.50元舍去,大于等于0.51元进为1元。问题1:请写出行驶里程为x千米和对应里程费y之间函数关系(1)分析①该市出租车里程费根据路程采用分段计费路程(千米)价格0路程≤33路程≤10路程10路程x(千米)价格②(2)模型建构131363105211133342113012x),x(..x),x(.x,y(3)模型求解当路程=6.3时,费用=19.25元问题2:最后应付款17元有无错误?请验证5.学以致用《中华人民共和国个人所得税法》规定,个人全月工资等收入不超过3500元时,不必交税,超过3500元部分为当月应纳税所得额,税款分段累计全月应纳税所得额税率不超过1500元部分3%超过1500元,不超过4500元部分10%超过4500元,不超过9000元部分20%…………(1)分别计算月收入为2950元,5000元,10000元时所应缴税额(2)请建立所缴税款y与月收入x之间的函数关系xy