某高科技实验室利用精密仪器测量两种物理量 AA 与 BB 的变化关系。下表记录了 BB 随 AA 变化的部分实验数据,已知 BB 与 AnA^n(其中 nn 为正整数)成正比例关系。 A246B1.612.843.2\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline A & 2 & 4 & 6 \\ \hline B & 1.6 & 12.8 & 43.2 \\ \hline \end{array} (1) 确定 nn 的值,并求出 BB 与 AA 之间的函数关系式;
(2) 当 A=5A = 5 时,求 BB 的值。

完整解法

(1)

1. 根据正比例关系设出函数解析式

因为 BB 与 AnA^n 成正比例关系,设函数关系式为:
B=kAn(k≠0)B = k A^n \quad (k \neq 0)

2. 代入前两组数据列出方程并求解指数 $n$

将表格中的数据 (2,1.6)(2, 1.6) 和 (4,12.8)(4, 12.8) 分别代入 B=kAnB = k A^n 得:
1.6=k⋅2n①1.6 = k \cdot 2^n \quad \text{①}
12.8=k⋅4n②12.8 = k \cdot 4^n \quad \text{②}
两式相除,用 ② 式除以 ① 式可得:
12.81.6=k⋅4nk⋅2n  ⟹  8=(42)n  ⟹  2n=8\frac{12.8}{1.6} = \frac{k \cdot 4^n}{k \cdot 2^n} \implies 8 = \left(\frac{4}{2}\right)^n \implies 2^n = 8
解得 n=3n = 3。

3. 求解比例系数 $k$ 并确定最终关系式

将 n=3n = 3 代入 ① 式得:
1.6=k⋅23  ⟹  1.6=8k  ⟹  k=0.21.6 = k \cdot 2^3 \implies 1.6 = 8k \implies k = 0.2
验证第三组数据 (6,43.2)(6, 43.2):
0.2×63=0.2×216=43.20.2 \times 6^3 = 0.2 \times 216 = 43.2
符合题意。
故 n=3n = 3,BB 与 AA 之间的函数关系式为 B=0.2A3B = 0.2 A^3。

答案

n=3n = 3,BB 与 AA 之间的函数关系式为 B=0.2A3B = 0.2 A^3(或 B=15A3B = \dfrac{1}{5} A^3)。

(2)

1. 代入 $A = 5$ 到函数关系式求 $B$ 的值

由第 (1) 问可知 B=0.2A3B = 0.2 A^3,当 A=5A = 5 时:
B=0.2×53=0.2×125=25B = 0.2 \times 5^3 = 0.2 \times 125 = 25

答案

当 A=5A = 5 时,B=25B = 25。

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