问题 解答题
通过研究学生的学习行为,心理学家发现,学生的接受能力依赖于老师引入概念和描述问题所用的时间.授课开始时,学生的兴趣激增,中间有一段不太长的时间,学生的兴趣保持较理想的状态,随后学生注意力开始分散.分析结果和实验表明,用f(x)表示学生掌握和接受概念的能力,x表示提出和讲授概念的时间(单位:分),可有以下的关系:f(x)=
-0.1x2+2.6x+43(0<x≤10)
59                            (10<x≤16)
-2x+91                 (16<x≤40)

(1)开讲后多少分钟,学生的接受能力最强?这个强度可以持续多长时间?
(2)开讲后5分钟与开讲后20分钟比较,学生的接受能力何时强一些?
(3)一道数学难题,需要55的接受能力以及13分钟的时间,老师能否及时在学生一直达到所需接受能力的状态下讲授完?
答案

(1)当0<x≤10时,f(x)=-0.1x2+2.6x+43

为开口向下的二次函数,对称轴为x=13

故f(x)的最大值为f(10)=59

当10<x≤16时,f(x)=59

当x>16时,f(x)=-2x+91为减函数,且f(x)<59

因此,开讲10分钟后,学生达到最强接受能力(为59),能维持6分钟时间.(5分)

(2)∵当0<x≤10时,f(x)=-0.1x2+2.6x+43

∴f(5)=-0.1×52+2.6×5+43=53.5;

∵当x>16时,f(x)=-2x+91,

∴f(20)=51.

故开讲20分钟时学生的接受能力比开讲5分钟时要弱一些.(8分)

(3)令f(x)=55解得x=6或x=18,

且当6≤x≤18时,f(x)≥55

因此学生达到(含超过)55的接受能力的时间为18-6=12<13,

故老师能在学生一直达到所需接受能力的状态下讲授完这个难题.(12分).

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