15函数的模型及其应用

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高中数学必修一教案-函数模型的应用实例

高中数学必修一教案-函数模型的应用实例

《函数模型的应用实例》一、教学内容分析:本节课选自人民教育出版社A版的普通高中课程标准实验教科书·数学必修1中3.2.2函数模型的应用实例(第二课时).函数基本模型的应用是本章的重点内容之一,函数模型本身就来源于现实,并用于解决实际问题.本节课的内容是在《几类不同增长的函数模型》和《函数模型的应用实例(一)》内容之后,对于纯数学知识的几类函数及其性质和给定的函数模型应用有了一定的学习,本节课是对以上两节内容的延续与拓展,研究没有给定函数模型或没有确定性函数模型的实际问题进行建模和应用.这节课的内容继续通过一些实例来感受函数模型的建立和应用,逐步体会实际问题中构建函数模型的过程,本节课的函数模型的应用实例主要包括建立确定性函数模型解决问题及选择或建立拟合函数模型解决问题.例5所给的问题的特点是表中数学的变化是有特定规律的,运用表中的数据规律建立数学模型,注意变化范围和检验结果的合理性,同时使用这种有规律的简单数据实例提供了建立数学模型的方法.例6与例5有所区别,表中数据的变化规律特点不是和明显,需要自己根据对数据的理解选择模型,这反映一个较为完整的建立函数模型解决问题的过程,让学生逐步感受和明确这一点.整节课要求学生分析数据,比较各个函数模型的优劣,选择接近实际的函数模型,并应用函数模型解决实际问题.强化读图、读表能力;优化学生思维,提高学生探究和解决问题的能力;强化学生数学应用意识,感受数学的实用性;锻炼学生的吃苦精神,提高学生的团队合作能力.二、教学目标:知识与技能:1.会分析所给出数据,画出散点图.2.会利用选择或建立的函数模型.3.会运用函数模型解决实际问题.过程与方法:1.通过对给出的数据的分析,抽象出相应的确定性函数模型,并验证函数模型的合理性.2.通过收集到的数据作出散点图,并通过观察图像判断问题所适用的函数模型,在合理选择部分数据或计算机的拟合功能得出具体的满意的函数解析式,并应用模型解决实际问题.情感、态度和价值观:1.经历建立函数模型解决实际问题的过程,领悟数学源自生活,服务生活,体会数学的应用价值.2.培养学生的应用意识、创新意识和探索精神,优化学生的理性思维和求真务实的科学态度.3.提高学生探究学习新知识的兴趣,培养学生,勇于探索的科学态度.三、学生学情分析:1.已掌握了一些基本初等函数的相关知识,有相应的数学基础知识储备.2.在前面的学习中,初步体会了利用给定函数模型解决实际问题的经历,为本节课积累解决问题的经验.3.学生从文字语言向图像语言和符号语言转化较弱;应用意识和应用能力不强;抽象概括和局部处理能力薄弱.四、教学重点、难点重点:根据收集的数据作出散点图,并通过观察图像选择问题所适用的函数模型,利用演算或计算机数据建立具体的函数解析式.难点:怎样合理分析数据选择函数模型和建立具体的函数解析式.五、教学策略分析:基于新课程标准倡导以学生为主体进行探究性学习,教师应成为学生学习的引导者、组织者和合作者的教学理念和最近发展区理论,结合本节课的教学目标,采用如下教学方法:1.问题教学法.在例1的教学中,提出如何能更为直观的发现函数模型,引导学生思考,发现选择函数模型的重要方法,即散点图图像,从而让学生有收获,有成就感.在例2的解决过程中,提出一系列的问题串,学会对问题的剖析,直达问题的核心.使学生的学习过程成为在教师引导下的“再创造”过程,并使学生从中体会学习的兴趣.这样可以充分调动学生学习的主动性、积极性,使课堂气氛更加活跃,同时培养了学生自主学习,动手探究的能力.2.分组讨论法.在例2的教学中,遇到难以选择模型时,通过小组讨论,拓展思维,加强合作,解决问题;在获得函数模型后和课堂总结中,组织小组讨论,相互交流成果,扩大成果影响力.这样不仅能够培养学生对数学知识的探索精神和团队协作精神,更能让学生体验成功的乐趣,培养其学习的主动性.3.多媒体辅助教学法:在教学过程中,采用多媒体教学工具,通过动态演示有利于引起学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,增大信息的容量,使内容充实、形象、直观,提高教学效率和教学质量。

函数的概念与基本初等函数函数模型及其应用课件文ppt

函数的概念与基本初等函数函数模型及其应用课件文ppt
函数的概念与基本初等函数函数 模型及其应用课件文ppt
xx年xx月xx日
目录
• 函数的概念与基本初等函数 • 函数模型的选择与建立 • 函数模型的应用领域 • 建立函数模型的实例分析 • 函数模型的进阶应用与挑战 • 总结与展望
01
函数的概念与基本初等函数
函数定义与性质
函数定义
设x和y是两个变量,D是一个数集,如果对于D中的每个x值,都有唯一确定的y值与之对应,那么称y 是x的函数,记作y=f(x)。
06
总结与展望
函数模型的重要性和应用前景
函数模型在各个领域 的应用广泛
无论是自然科学、社会科学还是工程 技术,函数模型都扮演着重要的角色 。
函数模型在数据处理 和分析中的重要性
通过函数模型可以对数据进行拟合、 预测和推断,进而为决策提供科学依 据。
函数模型在算法设计 和优化中的关键作用
函数模型可以描述算法的性能、复杂 度和精度,为算法优化提供基础。
在工程设计中,利用已知的设计 参数,建立函数模型,优化设计 方案。
03
函数模型的应用领域
函数模型在物理中的应用
力学
利用函数模型描述物体的运动轨迹、受力情况等。
电磁学
函数模型可以描述电路、电磁波的传播等。
光学
用函数模型研究光的传播、折射、反射等。
函数模型在化学中的应用
物质结构
函数模型可以描述分子、原子等微观粒子的结构和 运动。
图解法
通过绘制变量之间的关系图,建立函数模型。
最小二乘法
通过最小化预测值与实际值之间的平方误差 ,建立函数模型。
函数模型的应用实例
01
02
03
经济预测
科学计算
工程设计

函数模型及其应用

函数模型及其应用

函数模型及其应用‖知识梳理‖1.几种常见的函数模型| 微点提醒|1.“直线上升”是匀速增长,其增长量固定不变;“指数增长”先慢后快,其增长量成倍增加,常用“指数爆炸”来形容;“对数增长”先快后慢,其增长速度缓慢.2.充分理解题意,并熟悉掌握几种常见函数的图象和性质是解题的关键.3.易忽视实际问题中自变量的取值范围,需合理确定函数的定义域,必须验证数学结果对实际问题的合理性.‖易错辨析‖判断下列结论是否正确(请在括号中打”√”或“×”)(1)幂函数增长比一次函数增长更快.(×)(2)在(0,+∞)内,随着x的增大,y=a x(a>1)的增长速度会超过并远远大于y=xα(α>0)的增长速度.(√)(3)指数型函数模型,一般用于解决变化较快,短时间内变化量较大的实际问题.(√)(4)不存在x0,使ax0<x n0<log a x0.(×)‖自主测评‖1.下表是函数值y随自变量x变化的一组数据,它最可能的函数模型是()x 4 5 6 7 8 9 10 y15171921232527A.一次函数模型 C .指数函数模型D .对数函数模型解析:选A 根据已知数据可知,自变量每增加1,函数值增加2,因此函数值的增量是均匀的,故为一次函数模型.2.(教材改编题)一根蜡烛长20 cm ,点燃后每小时燃烧5 cm ,燃烧时剩下的高度h (cm)与燃烧时间t (h)的函数关系用图象表示为图中的( )答案:B3.生产一定数量商品的全部费用称为生产成本,某企业一个月生产某种商品x 万件时的生产成本为C (x )=12x 2+2x +20(万元).一万件售价是20万元,为获取更大利润,该企业一个月应生产该商品数量为( ) A .36万件 B .18万件 C .22万件D .9万件解析:选B 设利润为L (x ),则利润L (x )=20x -C (x )=-12(x -18)2+142,当x =18时,L (x )有最大值.4.某城市客运公司确定客票价格的方法是:如果行程不超过100 km ,票价是0.5元/km ,如果超过100 km ,超过100 km 的部分按0.4元/km 定价,则客运票价y (元)与行驶千米数x (km)之间的函数关系式是________.解析:由题意可得y =⎩⎪⎨⎪⎧0.5x ,0<x ≤100,0.4x +10,x >100.答案:y =⎩⎪⎨⎪⎧0.5x ,0<x ≤100,0.4x +10,x >1005.(教材改编题)某公司为了业务发展制定了一个激励销售人员的奖励方案,在销售额x 为8万元时,奖励1万元.销售额x 为64万元时,奖励4万元.若公司拟定的奖励模型为y =a log 4x +b .某业务员要得到8万元奖励,则他的销售额应为________万元.解析:依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a log 48+b =1,a log 464+b =4,即⎩⎪⎨⎪⎧32a +b =1,3a +b =4,解得a =2,b =-2. 所以y =2log 4x -2,当y =8时,即2log 4x -2=8. x =1 024(万元) 答案:1 024…………考点一 函数模型的选择…………………|自主练透型|……………|典题练全|1.下表是在某个投资方案中,整理到的投入资金x (万元)与收益y (万元)的统计表.投入资金x (万元) 1 2 3 4 5 6 收益y (万元)0.40.81.63.16.212.3A .y =ax +bB .y =a ·b xC .y =ax 2+bx +cD .y =b log a x +c解析:选B 画出大致散点图如图所示,根据散点图可知选B.2.某研究所对人体在成长过程中,年龄与身高的关系进行研究,根据统计,某地区未成年人,从1岁到16岁的年龄x (岁)与身高y (米)的散点图如图,则该关系较适宜的函数模型为( )A .y =ax +bB .y =a +log b xC .y =a ·b xD .y =ax 2+b解析:选B 根据散点图可知,较适宜的函数模型为y =a +log b x ,故选B.3.某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x (单位:千元)对年销售量y (单位:t )的影响。

函数模型及其应用

函数模型及其应用

演 实 战


∵R(x)在[0,210]上是增函数,∴x=210时,
场 点


搏 核 心
R(x)有最大值为-15(210-220)2+1 680=1 660.


∴年产量为210吨时,可获得最大利润1 660万元.
课 时



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高三总复习·数学(理)


考向二 指数函数模型的应用
养 满




[典例剖析]
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第九节 函数模型及其应用
战 沙










ห้องสมุดไป่ตู้





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考纲要求:1.了解指数函数、对数函数以及幂函数的增

纲 考
长特征,知道直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类



型增长的含义.2.了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂

考 向
数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为(
)
演 实













函数模型及其应用教案

函数模型及其应用教案

函数模型及其应用教案一、教学目标1. 理解函数的概念,了解函数模型的产生和应用;2. 学习两种常见函数模型的基本形式和参数,并能解决实际问题应用;3. 认识函数模型在现实生活和工程实践中的重要作用;4. 提高学生分析和解决实际问题的能力。

二、教学重点1. 函数的概念与应用;2. 两种常见函数模型的基本形式与参数;3. 实际问题中函数模型的应用。

三、教学难点1. 函数模型在数学联系与实际应用展示之间的联系;2. 如何将实际问题转化为基本形式的函数模型。

四、教学方法1. 讲授教学法;2. 课堂互动式教学法;3. 问题式教学法。

五、教学准备1. 多媒体教学设备;2. 函数模型案例资料。

六、教学过程1. 引入函数是一种重要的数学概念,也是自然科学、经济学、工程技术等领域的基础。

而函数模型则是在实际问题中应用函数的过程中,通过对数据和经验的分析产生的数学模型,可用于预测、控制、优化等目的。

今天我们将学习两种常见函数模型及其应用。

2. 基础知识讲解(1)函数的概念函数是一个输入输出关系的特殊情况。

数学上定义一个函数是指一组数对,其中第一个数(称为自变量)从一个特定集合中取任意一个值,;第二个数(称为因变量或函数值)则从另一集合中取一个值,这个取值完全由第一个数决定。

(2)线性函数模型线性函数模型可以写为 y=a*x+b 的形式,其中 a 称为斜率,b称为截距。

它的应用非常广泛,比如经济学中的供给函数、消费函数,工程学中的动力学方程等等,都可以通过线性函数模型来描述。

(3)指数函数模型指数函数模型可以用 y=a^x+b 的形式表示,其中 a 称为底数,b 称为位移。

指数函数具有非常广泛的应用,在物理学、天文学、化学、生物学、经济学等领域中都有其用途,比如放射性衰变过程、细胞增殖过程、经济增长过程等等都可以使用指数函数模型来描述。

3. 练习将下列实际问题转化为线性函数模型或指数函数模型,并求出相应的参数或曲线。

高三数学高考中常用函数模型归纳及应用

高三数学高考中常用函数模型归纳及应用

○高○考中常用函数模型....归纳及应用 山东莘县观城中学 郭银生 岳红霞高中数学中,函数是重点内容,函数思想贯穿于数学的每一个领域,函数图象是数形结合的常用工具。

复杂的函数问题也是有简单的基本初等函数组合而成,熟练掌握常见的函数模型对解决函数综合问题大有裨益。

高考试题中,函数问题是“大块头”,各套试题所占比重在30%以上。

现归纳常用的函数模型及其常见应用如下: 一. 常数函数y=a判断函数奇偶性最常用的模型,a=0时,既是奇函数,又是偶函数,a ≠0时只是偶函数。

关于方程解的个数问题时常用。

例1.已知x ∈(0, π],关于方程2sin(x+3π)=a 有两个不同的实数解,则实数a 的取植范围是( )A .[-2,2] B.[3,2] C.( 3,2] D.( 3,2)解析;令y=2sin(x+3π), y=a 画出函数y=2sin(x+3π),y=a 图象如图所示,若方程有两个不同的解,则两个函数图象有两个不同的交点,由图象知( 3,2),选D二. 一次函数y=kx+b (k ≠0)函数图象是一条直线,易画易分析性质变化。

常用于数形结合解决问题,及利用“变元”或“换元”化归为一次函数问题。

有定义域限制时,要考虑区间的端点值。

例2.不等式2x 2+1≤m(x-1)对一切│m │≤2恒成立,则x 的范围是( )A .-2≤x ≤2 B.431- ≤x ≤0 C.0≤x ≤471+ D. 471-≤x ≤413-解析:不等式可化为m(x-1)- 2x 2+1≥0设f(m)= m(x-1)- 2x 2+1若x=1, f(m)=-3<0 (舍) 则x ≠1则f(m)是关于m 的一次函数,要使不等式在│m │≤2条件下恒成立,只需⎩⎨⎧≥-≥0)2(0)2(f f ,解之可得答案D 三.二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)二次函数是应用最广泛的的函数,是连接一元二次不等式和一元二次方程的纽带。

函数模型及其应用的教学教案

函数模型及其应用的教学教案

函数模型及其应用的教学教案教学教案:函数模型及其应用一、教学目标1.了解函数模型的基本概念和特性;2.掌握函数模型在实际问题中的应用;3.培养学生的数学建模能力和问题解决能力。

二、教学重点和难点1.函数模型的基本概念和特性;2.函数模型在实际问题中的应用。

三、教学方法1.讲授与示范相结合;2.小组合作学习;3.课堂实践。

四、教学过程步骤一:导入新知识(10分钟)1.复习函数的基本概念和性质;2.提出问题:“函数模型是什么?它有什么特点?”;3.学生回答问题并进行讨论。

步骤二:讲解函数模型的基本概念(20分钟)1.介绍函数模型的定义和表示方法;2.引导学生理解函数模型的含义:根据已知条件,建立函数模型来描述一个实际问题;3.示范几个常见的函数模型。

步骤三:探究函数模型的特性(20分钟)1.引入函数模型的性质:单调性、奇偶性、周期性等;2.以实例为例,让学生观察并总结函数模型的特性;3.学生合作完成几个练习题。

步骤四:应用函数模型解决实际问题(30分钟)1.通过实例介绍函数模型在实际问题中的应用,如物体自由落体、物种数量增长等;2.让学生进行小组合作,选择一个实际问题,建立相应的函数模型并解决问题;3.学生展示他们的解决方案,进行评价和讨论。

步骤五:巩固与拓展(20分钟)1.让学生复习巩固所学的内容,完成一篇小结;2.引导学生思考:函数模型在其他学科中的应用;3.教师进行点评和总结。

五、教学评估1.课堂表现评价:学生是否积极参与讨论、是否能熟练运用函数模型解决实际问题等;2.书面作业评价:布置相关练习题,检查学生的掌握程度。

六、教学资源1.教材:《数学教材》;2.多媒体教学工具;3.实际问题的资料。

七、教学反思通过本节课的教学,学生能够理解函数模型的基本概念和特性,能够应用函数模型解决实际问题。

在教学过程中,我注重将知识与实际问题相结合,让学生能够在解决问题的过程中感受到函数模型的重要性和应用价值。

高中数学第三章函数的应用第2节函数模型及其应用(1)教案新人教A版必修1

高中数学第三章函数的应用第2节函数模型及其应用(1)教案新人教A版必修1

第二节函数模型及其应用第一课时整体设计教学分析函数是描述客观世界变化规律的基本数学模型,不同的变化规律需要用不同的函数模型来描述.本节的教学目标是认识指数函数、对数函数、幂函数等函数模型的增长差异,体会直线上升、指数爆炸与对数增长的不同,应用函数模型解决简单问题.课本对几种不同增长的函数模型的认识及应用,都是通过实例来实现的.通过教学让学生认识到数学来自现实生活,数学在现实生活中是有用的.三维目标1.借助信息技术,利用函数图象及数据表格,比较指数函数、对数函数以及幂函数的增长差异.2.恰当运用函数的三种表示方法(解析式、表格、图象)并借助信息技术解决一些实际问题.3.让学生体会数学在实际问题中的应用价值,培养学生学习兴趣.重点难点教学重点:认识指数函数、对数函数、幂函数等函数模型的增长差异,体会直线上升、指数爆炸与对数增长的不同.教学难点:应用函数模型解决简单问题.课时安排2课时教学过程第1课时作者:林大华导入新课思路1.(事例导入)一张纸的厚度大约为0.01 cm,一块砖的厚度大约为10 cm,请同学们计算将一张纸对折n次的厚度和n块砖的厚度,列出函数关系式,并计算n=20时它们的厚度.你的直觉与结果一致吗?解:纸对折n次的厚度:f(n)=0.01·2n(cm),n块砖的厚度:g(n)=10n(cm),f(20)≈105 m,g(20)=2 m.也许同学们感到意外,通过对本节课的学习大家对这些问题会有更深的了解.思路2.(直接导入)请同学们回忆指数函数、对数函数以及幂函数的图象和性质,本节我们将通过实例比较它们的增长差异.推进新课新知探究提出问题①如果张红购买了每千克1元的蔬菜x千克,需要支付y元,把y表示为x的函数.②正方形的边长为x,面积为y,把y表示为x的函数.③某保护区有1单位面积的湿地,由于保护区的努力,使湿地面积每年以5%的增长率增长,经过x年后湿地的面积为y,把y表示为x的函数.④分别用表格、图象表示上述函数.,⑤指出它们属于哪种函数模型.⑥讨论它们的单调性.⑦比较它们的增长差异.⑧另外还有哪种函数模型与对数函数相关.活动:先让学生动手做题后再回答,经教师提示、点拨,对回答正确的学生及时表扬,对回答不准确的学生提示引导考虑问题的思路.①总价等于单价与数量的积.②面积等于边长的平方.③由特殊到一般,先求出经过1年、2年… ④列表画出函数图象.⑤引导学生回忆学过的函数模型.⑥结合函数表格与图象讨论它们的单调性. ⑦让学生自己比较并体会.⑧其他与对数函数有关的函数模型. 讨论结果:①y =x .②y =x 2.③y =(1+5%)x.图1 图2 图3⑤它们分别属于:y =kx +b (直线型),y =ax 2+bx +c (a ≠0,抛物线型),y =ka x+b (指数型).⑥从表格和图象得出它们都为增函数.⑦在不同区间增长速度不同,随着x 的增大y =(1+5%)x的增长速度越来越快,会远远大于另外两个函数.⑧另外还有与对数函数有关的函数模型,形如y =log a x +b ,我们把它叫做对数型函数. 应用示例例1假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案的回报如下: 方案一:每天回报40元;方案二:第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元; 方案三:第一天回报0.4元,以后每天的回报比前一天翻一番. 请问,你会选择哪种投资方案?活动:学生先思考或讨论,再回答.教师根据实际,可以提示引导:我们可以先建立三种投资方案所对应的函数模型,再通过比较它们的增长情况,为选择投资方案提供依据.解:设第x 天所得回报是y 元,则方案一可以用函数y =40(x ∈N *)进行描述;方案二可以用函数y =10x (x ∈N *)进行描述;方案三可以用函数y =0.4×2x -1(x ∈N *)进行描述.三个模型中,第一个是常数函数,后两个都是递增函数模型.要对三个方案做出选择,就要对它的增长情况进行分析.我们先用计算机计算一下三种所得回报的增长情况.图4由表和图4可知,方案一的函数是常数函数,方案二、方案三的函数都是增函数,但方案二与方案三的函数的增长情况很不相同.可以看到,尽管方案一、方案二在第1天所得回报分别是方案三的100倍和25倍,但它们的增长量固定不变,而方案三是“指数增长”,其“增长量”是成倍增加的,从第7天开始,方案三比其他两方案增长得快得多,这种增长速度是方案一、方案二无法企及的.从每天所得回报看,在第1~3天,方案一最多;在第4天,方案一和方案二一样多,方案三最少;在第5~8天,方案二最多;第9天开始,方案三比其他两个方案所得回报多得多,到第30天,所得回报已超过2亿元.天,应选择方案二;投资11天(含11天)以上,则应选择方案三.针对上例可以思考下面问题:①选择哪种方案是依据一天的回报数还是累积回报数. ②课本把两种回报数都列表给出的意义何在? ③由此得出怎样的结论.答案:①选择哪种方案依据的是累积回报数. ②让我们体会每天回报数的增长变化.③上述例子只是一种假想情况,但从中我们可以体会到,不同的函数增长模型,其增长变化存在很大差异.图5根据图中两函数图象的交点所对应的横坐标为250,元时,由图象可知,y1所对应的自变量的值大于+50=200,∴x=375;在销售利润达到10万元时,按销售利润进行奖励,且奖金y(单位:万元)随着利润x(单位:万元)的增加而增加,但奖金总数不超过5万元,同时奖金不超过利润的25%.现有三个奖励模型:y=0.25x,y=log7x+1,y=1.002x,其中哪个模型能符合公司的要求?活动:学生先思考或讨论,再回答.教师根据实际,可以提示引导:某个奖励模型符合公司要求,就是依据这个模型进行奖励时,奖金总数不超过5万元,同时奖金不超过利润的25%,由于公司总的利润目标为1 000万元,所以人员销售利润一般不会超过公司总的利润.于是只需在区间[10,1 000]上,检验三个模型是否符合公司要求即可.不妨先作出函数图象,通过观察函数的图象,得到初步结论,再通过具体计算,确认结果.解:借助计算器或计算机作出函数y=0.25x,y=log7x+1,y=1.002x的图象(图6).图6观察函数的图象,在区间[10,1 000]上,模型y =0.25x ,y =1.002x的图象都有一部分在直线y =5的上方,只有模型y =log 7x +1的图象始终在y =5的下方,这说明只有按模型y =log 7x +1进行奖励时才符合公司的要求.下面通过计算确认上述判断.首先计算哪个模型的奖金总数不超过5万.对于模型y =0.25x ,它在区间[10,1 000]上递增,而且当x =20时,y =5,因此,当x >20时,y >5,所以该模型不符合要求;对于模型y =1.002x,由函数图象,并利用计算器,可知在区间(805,806)内有一个点x 0满足1.002x 0=5,由于它在区间[10,1 000]上递增,因此当x >x 0时,y >5,所以该模型也不符合要求;对于模型y =log 7x +1,它在区间[10,1 000]上递增,而且当x =1 000时,y =log 71 000+1≈4.55<5,所以它符合奖金总数不超过5万元的要求.再计算按模型y =log 7x +1奖励时,奖金是否不超过利润的25%,即当x ∈[10,1 000]时,是否有y x=log 7x +1x≤0.25成立.令f (x )=log 7x +1-0.25x ,x ∈[10,1 000].利用计算器或计算机作出函数f (x )的图象(图7),由函数图象可知它是递减的,因此图7f (x )<f (10)≈-0.316 7<0,即log 7x +1<0.25x .所以当x ∈[10,1 000]时,log 7x +1x<0.25.说明按模型y =log 7x +1奖励,奖金不超过利润的25%. 变式训练市场营销人员对过去几年某商品的价格及销售数量的关系做数据分析发现有如下规律:该商品的价格每上涨x %(x >0),销售数量就减少kx %(其中k 为正实数).目前,该商品定价为a 元,统计其销售数量为b 个.(1)当k =12时,该商品的价格上涨多少,就能使销售的总金额达到最大?(2)在适当的涨价过程中,求使销售总金额不断增加....时k 的取值范围. 解:依题意,价格上涨x %后,销售总金额为y =a (1+x %)·b (1-kx %)=ab10 000[-kx 2+100(1-k )x +10 000].(1)取k =12,y =ab 10 000(-12x 2+50x +10 000),所以x =50,即商品价格上涨50%,y 最大为98ab .(2)因为y =ab10 000[-kx 2+100(1-k )x +10 000],此二次函数的开口向下,对称轴为x =501-kk,在适当涨价过程后,销售总金额不断增加,即要求此函数当自变量x 在{x |x >0}的一个子集内增大时,y 也增大.所以501-k k>0,解得0<k <1.点评:这类问题的关键在于列函数解析式建立函数模型,然后借助不等式进行讨论.光线通过一块玻璃,其强度要损失10%,把几块这样的玻璃重叠起来,设光线原来的强度为k ,通过x 块玻璃以后强度为y .(1)写出y 关于x 的函数关系式;(2)通过多少块玻璃以后,光线强度减弱到原来的13以下.(lg3≈0.477 1)解:(1)光线经过1块玻璃后强度为(1-10%)k =0.9k ;光线经过2块玻璃后强度为(1-10%)·0.9k =0.92k ;光线经过3块玻璃后强度为(1-10%)·0.92k =0.93k ;光线经过x 块玻璃后强度为0.9xk .∴y =0.9x k (x ∈N *).(2)由题意:0.9x k <k 3.∴0.9x<13.两边取对数,x lg0.9<lg 13.∵lg0.9<0,∴x >lg 13lg0.9.∵lg 13lg0.9=lg31-2lg3≈10.4,∴x min =11. ∴通过11块玻璃以后,光线强度减弱到原来的13以下.拓展提升某池塘中野生水葫芦的面积与时间的函数关系的图象(如图8所示).假设其关系为指数函数,并给出下列说法:①此指数函数的底数为2;②在第5个月时,野生水葫芦的面积就会超过30 m 2;③野生水葫芦从4 m 2蔓延到12 m 2只需1.5个月;④设野生水葫芦蔓延到2 m 2、3 m 2、6 m 2所需的时间分别为t 1、t 2、t 3,则有t 1+t 2=t 3; ⑤野生水葫芦在第1到第3个月之间蔓延的平均速度等于在第2到第4个月之间蔓延的平均速度.哪些说法是正确的?图8解:①说法正确. ∵关系为指数函数,∴可设y =a x (a >0且a ≠1).∴由图知2=a 1. ∴a =2,即底数为2.②∵25=32>30,∴说法正确. ③∵指数函数增长速度越来越快, ∴说法不正确.④t1=1,t2=log23,t3=log26,∴说法正确.⑤∵指数函数增长速度越来越快,∴说法不正确.课堂小结活动:学生先思考或讨论,再回答.教师提示、点拨,及时评价.引导方法:从基本知识和基本技能两方面来总结.答案:(1)建立函数模型;(2)利用函数图象性质分析问题、解决问题.作业课本习题3.2A组1、2.设计感想本节设计由学生熟悉的素材入手,结果却出乎学生的意料,由此使学生产生浓厚的学习兴趣.课本中两个例题不仅让学生学会了函数模型的应用,而且体会到它们之间的差异;我们补充的例题与之相映生辉,其难度适中,是各地高考模拟经常选用的素材.其中拓展提升中的问题紧贴本节主题,很好地体现了指数函数的性质特点,是不可多得的素材.。

高一数学必修一教案《函数模型及其应用》

高一数学必修一教案《函数模型及其应用》

高一数学必修一教案《函数模型及其运用》【导语】心无旁骛,全力以赴,争分夺秒,坚强拼搏脚踏实地,不骄不躁,长风破浪,直济沧海,我们,注定成功!作者高一频道为大家推荐《高一数学必修一教案《函数模型及其运用》》期望对你的学习有帮助!【篇一】【内容】建立函数模型刻画现实问题【内容解析】函数模型本身就来源于现实,并用于解决实际问题,所以本节内容是通过对展现的实例进行分析与探究使得学生能有更多的机会从实际问题中发觉或建立数学模型,并能体会数学在实际问题中的运用价值,同时本课题是学生在初中学习了函数的图象和性质的基础上刚上高中进行的一节探究式课堂教学。

在一个具体问题的解决进程中,学生可以从知道知识升华到熟练运用知识,使他们能辩证地看待知识知道与知识运用间的关系,与所学的函数知识前后牢牢相扣,相辅相成。

;另一方面,函数模型本身就是与实际问题结合在一起的,空讲理论只能导致学生不能真正知道函数模型的运用和在运用进程中函数模型的建立与解决问题的进程,而从简单、典型、学生熟悉的函数模型中发掘、提炼出来的思想和方法,更容易被学生接受。

同时,应尽量让学生在简单的实例中学习并感受函数模型的挑选与建立。

由于建立函数模型离不开函数的图象及数据表格,所以会有一定量的原始数据的处理,这可能会用到电脑和运算器以及图形工具,而我们的教学应更加关注的是通过实际问题的分析进程来挑选适当的函数模型和函数模型的构建进程。

在这个进程中,要使学生侧重体会的是模型的建立,同时体会模型建立的可操作性、有效性等特点,学习模型的建立以解决实际问题,培养发展有条理的思维和表达能力,提高逻辑思维能力。

【教学目标】(1)体现建立函数模型刻画现实问题的基本进程.(2)了解函数模型的广泛运用(3)通过学生进行操作和探究提高学生发觉问题、分析问题、解决实际问题的能力(4)提高学生探究学习新知识的爱好,培养学生,勇于探索的科学态度【重点】了解并建立函数模型刻画现实问题的基本进程,了解函数模型的广泛运用【难点】建立函数模型刻画现实问题中数据的处理【教学目标解析】通过对全班学生中抽样得出的样本进行分析和处理,,使学生认识到本节课的重点是利用函数建模刻画现实问题的基本进程和提高解决实际问题的能力,在引导突出重点的同时能过学生的小组合作探究来突破本节课的难点,这样,在小组合作学习与探究进程中实现教学目标中对知识和能力的要求(目标1,2,3)在如何用函数建模刻画现实问题的基本进程中让学生亲身体验函数运用的广泛性,同时提高学生探究学习新知识的爱好,培养学生主动参与、自主学习、勇于探索的科学态度,从而实现教学目标中的德育目标(目标4)【学生学习中预期的问题及解决方案预设】①描点的规范性;②实际操作的速度;③解析式的运算速度④运算终止后不进行检验针对上述可能显现的问题,我在课前课上处理是,课前给学生准备一些坐标纸来提高描点的规范性,同时让学生使用运算器利用小组讨论来进行多人合作以期提高相应运算速度,在解析式得出后引导学生得出的标准应当是只有一个的较好的,不能有很多的标准,这样以期引导学生想到对结果进行挑选从而引出检验.【教学用具】多媒体辅助教学(ppt、运算机)。

第15讲 函数模型及其应用(解析版)

第15讲 函数模型及其应用(解析版)

第15讲 函数模型及其应用【基础巩固】1.(2022·辽宁葫芦岛·二模)某生物兴趣小组为研究一种红铃虫的产卵数y 与温度x (单位:℃)的关系.现收集了7组观测数据()(),1,2,,7i i x y i L =得到下面的散点图:由此散点图,在20℃至36℃之间,下面四个回归方程类型中最适宜作为红铃虫产卵数y 和温度x 的回归方程类型的是( ) A .y a bx =+ B .by a x=+C .e x y a b =+D .ln y a b x =+【答案】C【解析】由散点图可以看出红铃虫产卵数y 随着温度x 的增长速度越来越快, 所以e x y a b =+最适宜作为红铃虫产卵数y 和温度x 的回归方程类型. 故选:C2.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F 遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射升空,载人飞船精准进入预定轨道,顺利将3名宇航员送入太空,发射取得圆满成功.已知在不考虑空气阻力和地球引力的理想状态下,可以用公式0lnMv v m=⋅计算火箭的最大速度(m /s)v ,其中0(m /s)v 是喷流相对速度,(kg)m 是火箭(除推进剂外)的质量,(kg)M 是推进剂与火箭质量的总和,Mm称为“总质比”.若某型火箭的喷流相对速度为1000m /s ,当总质比为625时,该型火箭的最大速度约为( )(附:lge 0.434,lg 20.301≈≈) A .5790m /s B .6219m/s C .6442m/s D .6689m/s【答案】C【解析】0v v =4lg54(1lg 2)ln 1000ln 625100010006442m/s lge lgeMm -=⨯=⨯=⨯≈. 故选:C .3.(2022·海南海口·二模)在核酸检测时,为了让标本中DNA 的数量达到核酸探针能检测到的阈值,通常采用PCR 技术对DNA 进行快速复制扩增数量.在此过程中,DNA 的数量n X (单位:g /L μμ)与PCR 扩增次数n 满足0 1.6n n X X =⨯,其中0X 为DNA 的初始数量.已知某待测标本中DNA 的初始数量为0.1g /L μμ,核酸探针能检测到的DNA 数量最低值为10g /L μμ,则应对该标本进行PCR 扩增的次数至少为( )(参考数据:lg1.60.20≈,ln1.60.47≈)A .5B .10C .15D .20【答案】B【解析】由题意知00.1X =,10n X =,令100.1 1.6n =⨯,得1.6100n =,取以10为底的对数得lg1.62n =,所以210lg1.6n =≈. 故选:B.4.(2022·北京·二模)某工厂产生的废气经过滤后排放,过滤过程中废气的污染物含量P (单位:mg /L )与时间t (单位:h )间的关系为0ektP P -=,其中0P ,k 是正的常数.如果在前10h 污染物减少19%,那么再过5h 后污染物还剩余( ) A .40.5% B .54% C .65.6% D .72.9%【答案】D【解析】由题设,1000(119%)e kP P --=,可得5e 0.9k -=,再过5个小时,0005(0.81(119%)0.9)e 0.729kP P P P -=⨯==-,所以最后还剩余72.9%. 故选:D5.(2022·山东·肥城市教学研究中心模拟预测)垃圾分类,一般是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、分类投放和分类搬运,从而变成公共资源的一系列活动的总称.分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值,力争物尽其用.进行垃圾分类收集可以减少垃圾处理量和处理设备,降低处理成本,减少土地资源的消耗,具有社会、经济、生态等几方面的效益.已知某种垃圾的分解率v 与时间t (月)满足函数关系式t v a b =⋅(其中,a b 为非零常数).若经过6个月,这种垃圾的分解率为5%,经过12个月,这种垃圾的分解率为10%,那么这种垃圾完全分解(分解率为100%)至少需要经过( )(参考数据lg 20.3≈)A .40个月B .32个月C .28个月D .20个月【答案】B【解析】依题意有()()61260.05,120.1,v ab v ab ⎧==⎪⎨==⎪⎩,解得162b =,0.025a =,故()160.0252tv t ⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭.令()1v t =,得16240t ⎛⎫= ⎪⎝⎭,故()16126610.6lg 4012lg 2log 403210.3lg 2lg 26t ⨯++===≈=. 故选B .6.(2022·全国·高三专题练习)有一批材料可以建成200m 的围墙,如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地,中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如图所示),若围墙厚度不计,则围成的矩形最大面积为( )A .22500mB .22750mC .23000mD .23500m【答案】A【解析】设矩形的宽为m x ,则该矩形的长为()2004m x -,所以,矩形的面积为()()()2220044504252500S x x x x x =-=--=--+,其中050x <<,故当25x =时,S 取得最大值22500m . 故选:A.7.(2022·全国·高三专题练习)为了预防某种病毒,某商场需要通过喷洒药物对内部空间进行全面消毒.出于对顾客身体健康的考虑,相关部门规定空气中这种药物的浓度不超过0.25毫克/立方米时,顾客方可进入商场.已知从喷洒药物开始,商场内部的药物浓度y(毫克/立方米)与时间t (分钟)之间的函数关系为100.1,0101,102t at t y t -≤≤⎧⎪=⎨⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎩,函数的图象如图所示.如果商场规定9:30顾客可以进入商场,那么开始喷洒药物的时间最迟是( )A .9:00B .8:40C .8:30D .8:00【答案】A【解析】根据函数的图象,可得函数的图象过点(10,1), 代入函数的解析式,可得1121a-⎛⎫⎪⎝⎭=,解得1a =,所以1100.1,0101,102tt t y t -≤≤⎧⎪=⎨⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎩, 令0.25y ≤,可得0.10.25t ≤或11020.251t -⎛⎝≤⎫ ⎪⎭,解得0 2.5t <≤或30t ≥,所以如果商场规定9:30顾客可以进入商场,那么开始喷洒药物的时间最迟是9:00. 故选:A.8.(2022·山东师范大学附中模拟预测)已知某电子产品电池充满时的电量为3000毫安时,且在待机状态下有两种不同的耗电模式可供选择.模式A :电量呈线性衰减,每小时耗电300毫安时;模式B :电量呈指数衰减,即:从当前时刻算起,t 小时后的电量为当前电量的12t倍.现使该电子产品处于满电量待机状态时开启A 模式,并在x 小时后,切换为B 模式,若使其在待机10小时后有超过5%的电量,则x 的取值范围是( ) A .12x << B .12x <≤C .89x <<D .89x ≤<【答案】C【解析】由题意得,x 小时后的电量为(3000300)x -毫安,此时转为B 模式, 可得10小时后的电量为101(3000300)2xx --⋅,则由题意可得101(3000300)30000.052xx --⋅>⨯, 化简得101(10)0.52xx --⋅>,即9102x x -->令10m x =-,则12m m ->, 由题意得010x <<,则010m <<,令m 分别为1,2时,这个不等式左右两边大小相等, 由函数y x =和12x y -=的图象可知, 该不等式的解集为12m <<, 所以1102x <-<,得89x <<, 故选:C9.(多选)(2022·全国·高三专题练习)尽管目前人类还无法准确预报地震,但科学家经过研究,已经对地震有所了解,例如,地震时释放的能量E (单位:焦耳)与地震里氏震级M 之间的关系为lg E =4.8+1.5M ,则下列说法正确的是( ) A .地震释放的能量为1015.3焦耳时,地震里氏震级约为七级 B .八级地震释放的能量约为七级地震释放的能量的6.3倍 C .八级地震释放的能量约为六级地震释放的能量的1000倍D .记地震里氏震级为n (n =1,2,···,9,10),地震释放的能量为an ,则数列{an }是等比数列 【答案】ACD【解析】对于A :当15.310E =时,由题意得15.3lg10 4.8 1.5M =+, 解得7M =,即地震里氏震级约为七级,故A 正确;对于B :八级地震即8M =时,1lg 4.8 1.5816.8E =+⨯=,解得16.8110E =,所以16.81.5115.3101010 6.310E E ==>≠,所以八级地震释放的能量约为七级地震释放的能量的 1.510倍,故B 错误;对于C :六级地震即6M =时,2lg 4.8 1.5613.8E =+⨯=,解得13.8210E =,所以16.83113.821010100010E E ===, 即八级地震释放的能量约为六级地震释放的能量的1000倍,故C 正确; 对于D :由题意得lg 4.8 1.5n a n =+(n =1,2,···,9,10),所以 4.8 1.510nn a +=,所以 4.8 1.5(1) 6.3 1.511010n n n a ++++== 所以6.31.5 1.51 4.81.5101010nn n n a a +++==,即数列{an }是等比数列,故D 正确; 故选:ACD10.(多选)(2022·山东日照·三模)某公司通过统计分析发现,工人工作效率E与工作年限()0r r >,劳累程度()01T T <<,劳动动机()15b b <<相关,并建立了数学模型0.141010r E T b -=-⋅,已知甲、乙为该公司的员工,则下列结论正确的是( )A .甲与乙劳动动机相同,且甲比乙工作年限长,劳累程度弱,则甲比乙工作效率高B .甲与乙劳累程度相同,且甲比乙工作年限长,劳动动机高,则甲比乙工作效率低C .甲与乙劳动动机相同,且甲比乙工作效率高,工作年限短.则甲比乙劳累程度弱D .甲与乙工作年限相同,且甲比乙工作效率高,劳动动机低,则甲比乙劳累程度强 【答案】AC【解析】设甲与乙的工人工作效率12,E E ,工作年限12,r r ,劳累程度12,T T ,劳动动机12,b b ,对于A ,0.141212122,,,15,01b b r r T T b b -=><<<<<℃210.140.421121,0r r b b T T -->>>, 则()120.140.1412112210101010r r E E T b T b ---=-⋅--⋅()1200.1.1424211100r rT b T b --=⋅-⋅>,℃12E E >,即甲比乙工作效率高,故A 正确; 对于B ,121212,,T T r r b b =>>,℃2210.0.140.140.141402.14121110,r r r b b b b b ----->>>>>,则()120.140.1412112210101010r r E E T b T b ---=-⋅--⋅()210.141210.14100r rT b b --=->,℃12E E >,即甲比乙工作效率高,故B 错误: 对于C ,112221,,b b E E r r =><,℃()210.140.14122211100r r E E T b T b ---=⋅-⋅>,210.140.142211r rT b T b --⋅>⋅℃()()11220.140.41110.122141r r r r b b b T T ---->=>, 所以1T T >2,即甲比乙劳累程度弱,故C 正确; 对于D ,12121221,,,01r r E E b b b b =><<<, ℃()210.140.14122211100r r E E T b T b ---=⋅-⋅>,210.140.142211r rT b T b --⋅>⋅℃()()11220.140.41110.122141r r r r b b b T T ---->=>, 所以1T T >2,即甲比乙劳累程度弱,故D 错误. 故选:AC11.(2022·河北·模拟预测)劳动实践是大学生学习知识、锻炼才干的有效途径,更是大学生服务社会、回报社会的一种良好形式某大学生去一服装厂参加劳动实践,了解到当该服装厂生产的一种衣服日产量为x 件时,售价为s 元/件,且满足8202s x =-,每天的成本合计为60020x +元,请你帮他计算日产量为___________件时,获得的日利润最大,最大利润为___________万元.【答案】 200 7.94 【解析】由题意易得日利润()()()()260020820260020220079400y s x x x x x x =⨯-+=--+=--+,故当日产量为200件时,获得的日利润最大,最大利润为7.94万元, 故答案为:200,7.94.12.(2022·全国·模拟预测)一种药在病人血液中的量保持1000mg 以上才有疗效,而低于500mg 病人就有危险.现给某病人静脉注射了这种药2000mg ,如果药在血液中以每小时10%的比例衰减,为了充分发挥药物的利用价值,那么从现在起经过______小时内向病人的血液补充这种药,才能保持疗效.(附:lg 20.3010≈,lg30.4771≈,精确到0.1h ) 【答案】6.6【解析】设x h 后血液中的药物量为y mg , 则有()020001100xy =-, 令1000y ≥得:lg 20.30106.612lg3120.4771x ≤≈≈--⨯故从现在起经过6.6h 内向病人的血液补充这种药,才能保持疗效. 故答案为:6.613.(2022·北京东城·三模)某超市在“五一”活动期间,推出如下线上购物优惠方案:一次性购物在99元(含99元)以内,不享受优惠;一次性购物在99元(不含99元)以上,299元(含299元)以内,一律享受九折优惠;一次性购物在299元(不含299元)以上,一律享受八折优惠;小敏和小昭在该超市购物,分别挑选了原价为70元和280元的商品,如果两人把商品合并由小昭一次性付款,并把合并支付比他们分别支付节省的钱,按照两人购买商品原价的比例分配,则小敏需要给小昭___________元. 【答案】61.6【解析】由题可得两人把商品合并由小昭一次性付款实际付款为()702800.8280+⨯=元, 他们分别支付应付款为702800.9322+⨯=元,故节省32228042-=元, 故小敏需要给小昭70704261.670280-⨯=+元.故答案为:61.6.14.(2022·重庆·模拟预测)我国的酒驾标准是指车辆驾驶员血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml ,已知一驾驶员某次饮酒后体内每100ml 血液中的酒精含量y (单位:mg )与时间x (单位:h )的关系是:当1103x <<时,227010801111y x x =-+;当113x ≥时,110y x=,那么该驾驶员在饮酒后至少要经过__________h 才可驾车.【答案】5.5 【解析】当1103x <<时,2227010802701080(2)11111111y x x x =-+=--+, 当2x =时,函数有最大值10802011>,所以当1103x <<时,饮酒后体内每100ml 血液中的酒精含量小于20mg/100ml , 当当113x ≥时,函数110y x =单调递减,令11020 5.5y x x==⇒=,因此饮酒后5.5小时体内每100ml 血液中的酒精含量等于20mg/100ml , 故答案为:5.515.(2022·全国·高三专题练习)迷你KTV 是一类新型的娱乐设施,外形通常是由玻璃墙分隔成的类似电话亭的小房间,近几年投放在各大城市商场中,受到年轻人的欢迎.如图是某间迷你KTV 的横截面示意图,其中32AB AE ==,90A B E ∠=∠=∠=︒,曲线段CD 是圆心角为90︒的圆弧,设该迷你KTV 横截面的面积为S ,周长为L ,则SL的最大值为___________.(本题中取3π=进行计算)【答案】633-【解析】设圆弧的半径为3(0)2x x <≤,根据题意可得:32BC DE AB x x ==-=-()()22213339····422244x S AE DE AB DE AE x x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+--+=⨯-+-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭226242x xL AB BC DE x ππ=+++=-+2913642x S L x π-=∴==-,29122S x L x-∴=-令122t x =-(912)t ≤<,则, 212912272624t t S t x L t t -⎛⎫- ⎪-⎛⎫⎝⎭=∴==-++ ⎪⎝⎭ 根据基本不等式,272723344t t +≥,当却仅当 274t t =,即63t =“=”.[)63912,, 63t ∴=633maxSL =-故答案为:633-16.(2022·全国·高三专题练习)某厂借嫦娥奔月的东风,推出品牌为“玉兔”的新产品,生产“玉兔”的固定成本为20000元,每生产一件“玉兔”需要增加投入100元,根据初步测算,总收益满足函数()()()214000400280000400x x x R x x ⎧-≤≤⎪⎨⎪⎩,=,>,其中x 是“玉兔”的月产量.(1)将利润f (x )表示为月产量x 的函数;(2)当月产量为何值时,该厂所获利润最大?最大利润是多少?(总收益=总成本+利润) 【解】(1)由题意,当0400x 时,2()4000.520000100f x x x x =---23000.520000x x =--; 当400x >时,()8000010020000f x x =--60000100x =-;故2130020000,(0400)()210060000,(400)x x x f x x x ⎧-+-⎪=⎨⎪-+>⎩; (2)当0400x 时,2()3000.520000f x x x =--; 当300x =时,max ()(300)25000f x f ==(元) 当400x >时,max ()(400)20000f x f <=(元)2500020000>,∴当300x =时,该厂所获利润最大,最大利润为25000元.17.(2022·上海·华东师范大学附属东昌中学高三阶段练习)如图,某街道拟设立一占地面积为a 平方米的常态化核酸采样点,场地形状为矩形.根据防疫要求,采样点周围通道设计规格要求为:长边外通道宽5米,短边外通道宽8米,采样点长边不小于20米,至多长28米.(1)设采样点长边为x 米,采样点及周围通道的总占地面积为S 平方米,试建立S 关于x 的函数关系式,并指明定义域;(2)当300700a ≤≤时,试求S 的最小值,并指出取到最小值时x 的取值. 【解】(1)由题意采样点及周围通道构成的矩形的长是(16)m x +,宽是(10)m a x+, 故16(16)(10)10160,[20,28]aS x x a x xxa =++=+++∈; (2)由(1)知,1610160,[20,28]aS x a x x=+++∈, 当300490a ≤≤时,161610160210160810160a aS x a x a a a x x=+++≥⋅+=+, 当且仅当1610ax x=即85ax =8[20,28]5a x =8585a a故此时S 的最小值为810160a a +,此时85ax = 当490700a <≤时,令16()10160,[20,28]af x x a x x=+++∈, 则222161016()10,[20,28]a x af x x x x -'=-+=∈, 由于()0f x '=时,8285a x => ,故221016()0,[20,28]x af x x x -'=<∈, 即16()10160,[20,28]af x x a x x=+++∈单调递减, 故min 11()(28)4407af x f ==+,此时28x = ,满足a x x> , 故S 的最小值为114407a+,此时28x =. 18.(2022·全国·高三专题练习)某乡镇响应“绿水青山就是金山银山”的号召,因地制宜的将该镇打造成“生态水果特色小镇”.经调研发现:某珍惜水果树的单株产量W (单位:千克)与施用肥料x (单位:千克)满足如下关系:()253,02()50,251x x W x x x x⎧+≤≤⎪=⎨<≤⎪+⎩,肥料成本投入为10x 元,其它成本投入(如培育管理、施肥等人工费)20x 元.已知这种水果的市场售价大约15元/千克,且销售畅通供不应求,记该水果单株利润为()f x (单位:元) (1)写单株利润()f x (元)关于施用肥料x (千克)的关系式;(2)当施用肥料为多少千克时,该水果单株利润最大?最大利润是多少?【解】(1)依题意()15()1020f x W x x x =--,又()253,02()50,251x x W x x x x⎧+≤≤⎪=⎨<≤⎪+⎩,℃27530225,02()75030,251x x x f x x x x x⎧-+⎪=⎨-<⎪+⎩. (2)当02x 时,2()7530225f x x x =-+,开口向上,对称轴为15x =, ()f x ∴在[0,1]5上单调递减,在1(5,2]上单调递增, ()f x ∴在[0,2]上的最大值为()2465f =.当25x <时,2525()78030(1)780302(1)48011f x x x x x =-++-⨯+++, 当且仅当2511x x=++时,即4x =时等号成立. ℃465480<,℃当4x =时,max ()480f x =.℃当投入的肥料费用为40元时,种植该果树获得的最大利润是480元.【素养提升】1.(2022·全国·高三专题练习)如图,在正方形ABCD 中,|AB |=2,点M 从点A 出发,沿A →B →C →D →A 方向,以每秒2个单位的速度在正方形ABCD 的边上运动:点N 从点B 出发,沿B →C →D →A 方向,以每秒1个单位的速度在正方形ABCD 的边上运动.点M 与点N 同时出发,运动时间为t (单位:秒),℃AMN 的面积为f (t )(规定A ,M ,N 共线时其面积为零,则点M 第一次到达点A 时,y =f (t )的图象为( )A .B .C .D .【答案】A【解析】℃0≤t≤1时,f (t )=211222AM BN t t t ⋅=⋅⋅=; ℃12t <时,()()12122f t MN AB MN t t t =⋅==--=-; ℃23t <≤时,()()()122222f t MN BC MN t t t =⋅==---=-; ℃34t <≤时,()()][()21122322(4)22f t AM DN t t t ⎡⎤=⋅=--⋅--=-⎣⎦; 所以22,012,12()2,23(4),34t t t t f t t t t t ⎧⎪-<⎪=⎨-<⎪⎪-<⎩,其图象为选项A 中的图象, 故选:A .2.(2022·全国·高三专题练习)砖雕是江南古建筑雕刻中很重要的一种艺术形式,传统砖雕精致细腻、气韵生动、极富书卷气.如图是一扇环形砖雕,可视为扇形OCD 截去同心扇形OAB 所得部分.已知扇环周长300cm =,大扇形半径100cm OD =,设小扇形半径cm OA x =,AOB θ∠=弧度,则℃θ关于x 的函数关系式()x θ=_________.℃若雕刻费用关于x 的解析式为()101700w x x =+,则砖雕面积与雕刻费用之比的最大值为________.【答案】 1002100x x++,()0,100x ∈; 3 【解析】由题意可知,AOB θ∠=,OA x = ,100OD =,所以AB x θ=⋅,100AD BC x ==-,DC 100θ=,扇环周长AB AD BC DC +++2002100300x x θθ=⋅+-+=, 解得()1002,0,100100x x xθ+=∈+, 砖雕面积即为图中环形面积,记为S , 则12DOC AOB S S S OD DC =-=⋅⋅扇形扇形12OA AB -⋅⋅ 22111002100100500050002222100x x x x x x θθθθ⎛⎫+=⨯⨯-⋅⋅=-=-⋅ ⎪+⎝⎭, 即雕刻面积与雕刻费用之比为m , 则()()()()()()()210000*********()210101017000170x x w x m x x x x x S +-+=+-+==+, 令170t x =+,则170x t =-,()()22701203901202701227039101010t t t t t m t tt ---+-⨯⨯∴===--+ 122702393639310t t⨯≤-⋅=-+= ,当且仅当180t =时(即10x =)取等号, 所以砖雕面积与雕刻费用之比的最大值为3. 故答案为:1002100x x++,()0,100x ∈;3。

2023届高考数学一轮复习讲义:第15讲 函数模型及其应用

2023届高考数学一轮复习讲义:第15讲 函数模型及其应用

第15讲函数模型及其应用➢考点1 利用函数图象刻画实际问题[名师点睛]判断函数图像与实际问题变化过程是否吻合的方法(1)构建函数模型法:当根据题意易构建函数模型时,先建立函数模型,再结合模型选图像.(2)验证法:根据实际问题中两变量的变化快慢等特点,结合图像的变化趋势,验证是否吻合,从中排除不符合实际的情况,选择符合实际情况的答案.[典例]1.如图,一高为H且装满水的鱼缸,其底部有一排水小孔,当小孔打开时,水从孔中匀速流出,水流完所用时间为T.若鱼缸水深为h时,水流出所用时间为t,则函数h=f(t)的图象大致是()2.(2022·泰州模拟)中国茶文化博大精深,茶水的口感与茶叶类型和水的温度有关.经验表明,某种绿茶用85 ℃的水泡制,再等到茶水温度降至60 ℃时饮用,可以产生最佳口感.为分析泡制一杯最佳口感茶水所需时间,某研究人员每隔1 min测量一次茶水的温度,根据所得数据做出如图所示的散点图.观察散点图的分布情况,下列哪个函数模型可以近似地刻画茶水温度y随时间x变化的规律()A.y=mx2+n(m>0)B.y=ma x+n(m>0,0<a<1)C.y=ma x+n(m>0,a>1)D.y=m log a x+n(m>0,a>0,a≠1)[举一反三]1.(2022·武汉模拟)在用计算机处理灰度图象(即俗称的黑白照片)时,将灰度分为256个等级,最暗的黑色用0表示,最亮的白色用255表示,中间的灰度根据其明暗渐变程度用0至255之间对应的数表示,这样可以给图象上的每个像素赋予一个“灰度值”.在处理有些较黑的图象时,为了增强较黑部分的对比度,可对图象上每个像素的灰度值进行转换,扩展低灰度级,压缩高灰度级,实现如下图所示的效果:则下列可以实现该功能的一种函数图象是()2.(2022·郑州质检)水池有两个相同的进水口和一个出水口,每个口进出水的速度如图甲、乙所示,某天0时到6时该水池的蓄水量如图丙所示,给出以下3个论断:①0时到3时只进水不出水; ②3时到4时不进水只出水; ③4时到5时不进水也不出水. 则一定正确的论断是________(填序号).3.(2022·武汉调研)为研究西南高寒山区一种常见树的生长周期中前10年的生长规律,统计显示,生长4年的树高为73米,如图所示的散点图,记录了样本树的生长时间t (年)与树高y (米)之间的关系.请你据此判断,在下列函数模型:①y =2t -a ;②y =a +log 2t ;③y =12t +a ;④y=t +a 中(其中a 为正的常数),生长年数与树高的关系拟合最好的是________(填写序号),估计该树生长8年后的树高为________米.➢考点2 已知函数模型解决实际问题[名师点睛]求解已知函数模型解决实际问题的关键(1)认清所给函数模型,弄清哪些量为待定系数. (2)根据已知利用待定系数法,确定模型中的待定系数.(3)利用该函数模型,借助函数的性质、导数等求解实际问题,并进行检验. 1.(2022·江苏·高三阶段练习)新冠肺炎疫情防控中,核酸检测是新冠肺炎确诊的有效快捷手段.某医院在成为新冠肺炎核酸检测定点医院并开展检测工作的第n 天,每个检测对象从接受检测到检测报告生成平均耗时()t n (单位:小时)大致服从的关系为00()n N t n n N <=≥(0t ,0N 为常数).已知第16天检测过程平均耗时为16小时,第64天和第67天检测过程平均耗时均为8小时,那么可得到第49天检测过程平均耗时大致为__________小时. 2.(2022·浙江·高三专题练习)某乡镇响应“绿水青山就是金山银山”的号召,因地制宜的将该镇打造成“生态水果特色小镇”.经调研发现:某珍稀水果树的单株产量W (单位:千克)与施用肥料x (单位:千克)满足如下关系:()()253,025050-,251x x W x x x ⎧+≤≤⎪=⎨<≤⎪+⎩,肥料成本投入为10x 元,其它成本投入(如培育管理、施肥等人工费)20x 元.已知这种水果的市场售价大约为15元/千克,且销路畅通供不应求.记该水果树的单株利润为()f x (单位:元). (1)求()f x 的函数关系式;(2)当施用肥料为多少千克时,该水果树的单株利润最大?最大利润是多少?[举一反三]1.(2022·广东茂名·二模)双碳,即碳达峰与碳中和的简称,2020年9月中国明确提出2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”.为了实现这一目标,中国加大了电动汽车的研究与推广,到2060年,纯电动汽车在整体汽车中的渗透率有望超过70%,新型动力电池随之也迎来了蓬勃发展的机遇.Peukert 于1898年提出蓄电池的容量C (单位:A·h ),放电时间t (单位:h )与放电电流I (单位:A )之间关系的经验公式n C I t =⋅,其中32log 2n =为Peukert 常数.在电池容量不变的条件下,当放电电流10A I =时,放电时间57h t =,则当放电电流15A I =,放电时间为( )A .28hB .28.5hC .29hD .29.5h2.(2022·全国·高三专题练习)为了预防某种病毒,某商场需要通过喷洒药物对内部空间进行全面消毒.出于对顾客身体健康的考虑,相关部门规定空气中这种药物的浓度不超过0.25毫克/立方米时,顾客方可进入商场.已知从喷洒药物开始,商场内部的药物浓度y (毫克/立方米)与时间t (分钟)之间的函数关系为100.1,0101,102ta t t y t -≤≤⎧⎪=⎨⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎩,函数的图象如图所示.如果商场规定9:30顾客可以进入商场,那么开始喷洒药物的时间最迟是( )A .9:00B .8:40C .8:30D .8:003.(2022·福建福州·三模)某地在20年间经济高质量增长,GDP 的值P (单位,亿元)与时间t (单位:年)之间的关系为()()0110%tP t P =+,其中0P 为0=t 时的P 值.假定02P =,那么在10t =时,GDP 增长的速度大约是___________.(单位:亿元/年,精确到0.01亿元/年)注:101.1 2.59≈,当x 取很小的正数时,()ln 1x x +≈4.(2022·上海交大附中高三开学考试)2020年11月5日至10日,第三届中国国际进口博览会在上海举行,经过三年发展,进博会让展品变商品,让展商变投资商,交流创意和理念,联通中国和世界,国际采购、投资促进、人文交流,开放合作四大平台作用不断凸显,成为全球共享的国际公共产品.在消费品展区,某企业带来了一款新型节能环保产品参展,并决定大量投放市场.已知该产品年固定研发成本为150万元,每生产1万台需另投入380万元.设该企业一年内生产该产品x 万台且全部售完,每万台的销售收入为()R x 万元,且25002,020()21406250370,20x x R x x x x -<≤⎧⎪=⎨+->⎪⎩. (1)写出年利润S (万元)关于年产量x (万台)的函数解析式;(利润 = 销售收入—成本) (2)当年产量为多少万台时,该企业获得的年利润最大?并求出最大年利润.➢考点3 构建函数模型解决实际问题1.(2022·全国·高三专题练习)A,B两城相距100km,在两城之间距A城x(km)处建一核电站给A,B两城供电,为保证城市安全,核电站距城市距离不得小于10km.已知供电费用等于供电距离(km)的平方与供电量(亿度)之积的0.25倍,若A城供电量为每月20亿度,B城供电量为每月10亿度.(1)求x的取值范围;(2)把月供电总费用y表示成x的函数;(3)核电站建在距A城多远,才能使供电总费用y最少?2.(2022·全国·高三专题练习)杭州地铁项目正在如火如荼的进行中,通车后将给市民出行带来便利,已知某条线路通车后,列车的发车时间间隔t (单位:分钟)满足220t ≤≤,经市场调研测算,列车载客量与发车时间间隔t 相关,当1020t ≤≤时列车为满载状态,载客量为500人,当210t ≤<时,载客量会减少,减少的人数与(10)t -的平方成正比,且发车时间间隔为2分钟时的载客量为372人,记列车载客量为()p t .(Ⅰ)求()p t 的表达式,并求当发车时间间隔为5分钟时,列车的载客量; (Ⅱ)若该线路每分钟的净收益为8()2656()60p t Q t t-=-(元),问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大,并求出最大值.[举一反三]1.(2022·福建龙岩·模拟预测)进入4月份以来,为了支援上海抗击疫情,A 地组织物流企业的汽车运输队从高速公路向上海运送抗疫物资.已知A 地距离上海500km ,设车队从A 地匀速行驶到上海,高速公路限速为60km/h 110~km/h .已知车队每小时运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成,可变部分与速度v km/h 的立方成正比,比例系数为b ,固定部分为a 元.若1200b =,410a =,为了使全程运输成本最低,车队速度v 应为( ) A .80km/hB .90km/hC .100km/hD .110km/h2.(2022·福建·三模)深度学习是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点的.在神经网络优化中,指数衰减的学习率模型为00G GL L D =,其中L 表示每一轮优化时使用的学习率,0L 表示初始学习率,D 表示衰减系数,G 表示训练迭代轮数,0G 表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.5,衰减速度为22,且当训练迭代轮数为22时,学习率衰减为0.45,则学习率衰减到0.05以下(不含0.05)所需的训练迭代轮数至少为( )(参考数据:lg20.3010≈,lg30.4771≈) A .11B .22C .227D .4813.(2022·全国·高三专题练习)在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x 为( )m .A .400B .12C .20D .304.(2022·全国·高三专题练习)单位时间内通过道路上指定断面的车辆数被称为“道路容量”,与道路设施、交通服务、环境、气候等诸多条件相关.假设某条道路一小时通过的车辆数N 满足关系2010000.70.3vN v v d =++,其中0d 为安全距离,v 为车速()m /s .当安全距离0d 取30m 时,该道路一小时“道路容量”的最大值约为( )A.135 B.149C.165 D.1955.(2022·北京西城·一模)调查显示,垃圾分类投放可以带来约0.34元/千克的经济效益.为激励居民垃圾分类,某市准备给每个家庭发放一张积分卡,每分类投放1kg积分1分,若一个家庭一个月内垃圾分类投放总量不低于100kg,则额外奖励x分(x为正整数).月底积分会按照0.1元/分进行自动兑换.①当10x=时,若某家庭某月产生120kg生活垃圾,该家庭该月积分卡能兑换_____元;②为了保证每个家庭每月积分卡兑换的金额均不超过当月垃圾分类投放带来的收益的40%,则x的最大值为___________.6.(2022·重庆·模拟预测)我国的酒驾标准是指车辆驾驶员血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml,已知一驾驶员某次饮酒后体内每100ml血液中的酒精含量y(单位:mg)与时间x(单位:h)的关系是:当113x<<时,227010801111y x x=-+;当113x≥时,110yx=,那么该驾驶员在饮酒后至少要经过__________h才可驾车.7.(2022·全国·高三专题练习)某景区套票原价300元/人,如果多名游客组团购买套票,则有如下两种优惠方案供选择:方案一:若人数不低于10,则票价打9折;若人数不低于50,则票价打8折;若人数不低于100,则票价打7折.不重复打折.方案二:按原价计算,总金额每满5000元减1000元.已知一个旅游团有47名游客,若可以两种方案搭配使用,则这个旅游团购票总费用的最小值为___________元第15讲函数模型及其应用➢考点1 利用函数图象刻画实际问题[名师点睛]判断函数图像与实际问题变化过程是否吻合的方法(1)构建函数模型法:当根据题意易构建函数模型时,先建立函数模型,再结合模型选图像.(2)验证法:根据实际问题中两变量的变化快慢等特点,结合图像的变化趋势,验证是否吻合,从中排除不符合实际的情况,选择符合实际情况的答案.[典例]1.如图,一高为H且装满水的鱼缸,其底部有一排水小孔,当小孔打开时,水从孔中匀速流出,水流完所用时间为T.若鱼缸水深为h时,水流出所用时间为t,则函数h=f(t)的图象大致是()答案 B解析水匀速流出,所以鱼缸水深h先降低快,中间降低缓慢,最后降低速度又越来越快.2.(2022·泰州模拟)中国茶文化博大精深,茶水的口感与茶叶类型和水的温度有关.经验表明,某种绿茶用85 ℃的水泡制,再等到茶水温度降至60 ℃时饮用,可以产生最佳口感.为分析泡制一杯最佳口感茶水所需时间,某研究人员每隔1 min测量一次茶水的温度,根据所得数据做出如图所示的散点图.观察散点图的分布情况,下列哪个函数模型可以近似地刻画茶水温度y随时间x变化的规律()A.y=mx2+n(m>0)B.y=ma x+n(m>0,0<a<1)C.y=ma x+n(m>0,a>1)D.y=m log a x+n(m>0,a>0,a≠1)答案 B解析由函数图象可知符合条件的只有指数函数模型,并且m>0,0<a<1.[举一反三]1.(2022·武汉模拟)在用计算机处理灰度图象(即俗称的黑白照片)时,将灰度分为256个等级,最暗的黑色用0表示,最亮的白色用255表示,中间的灰度根据其明暗渐变程度用0至255之间对应的数表示,这样可以给图象上的每个像素赋予一个“灰度值”.在处理有些较黑的图象时,为了增强较黑部分的对比度,可对图象上每个像素的灰度值进行转换,扩展低灰度级,压缩高灰度级,实现如下图所示的效果:则下列可以实现该功能的一种函数图象是()答案 A解析根据图片处理过程中图象上每个像素的灰度值转换的规则可知,相对于原图的灰度值,处理后的图象上每个像素的灰度值增加,所以图象在y=x上方.结合选项只有A选项能够较好的达到目的.2.(2022·郑州质检)水池有两个相同的进水口和一个出水口,每个口进出水的速度如图甲、乙所示,某天0时到6时该水池的蓄水量如图丙所示,给出以下3个论断:①0时到3时只进水不出水; ②3时到4时不进水只出水; ③4时到5时不进水也不出水. 则一定正确的论断是________(填序号). 答案 ①解析 由甲、乙、丙图可得进水速度为1,出水速度为2,结合丙图中直线的斜率可知,只进水不出水时,蓄水量增加的速度是2,故①正确; 不进只出水时,蓄水量减少的速度为2,故②不正确;两个进水,一个出水时,蓄水量减少的速度也是0,故③不正确.3.(2022·武汉调研)为研究西南高寒山区一种常见树的生长周期中前10年的生长规律,统计显示,生长4年的树高为73米,如图所示的散点图,记录了样本树的生长时间t (年)与树高y (米)之间的关系.请你据此判断,在下列函数模型:①y =2t -a ;②y =a +log 2t ;③y =12t +a ;④y=t +a 中(其中a 为正的常数),生长年数与树高的关系拟合最好的是________(填写序号),估计该树生长8年后的树高为________米.答案 ②103解析 由散点图的走势,知模型①不合适.曲线过点⎝⎛⎭⎫4,73,则后三个模型的解析式分别为②y =13+log 2t ;③y =12t +13;④y =t +13,当t =1时,代入④中,得y =43,与图不符,易知拟合最好的是②.将t =8代入②式,得y =13+log 28=103(米).➢考点2 已知函数模型解决实际问题[名师点睛]求解已知函数模型解决实际问题的关键(1)认清所给函数模型,弄清哪些量为待定系数.1.(2022·江苏·高三阶段练习)新冠肺炎疫情防控中,核酸检测是新冠肺炎确诊的有效快捷手段.某医院在成为新冠肺炎核酸检测定点医院并开展检测工作的第n 天,每个检测对象从接受检测到检测报告生成平均耗时()tn (单位:小时)大致服从的关系为00()n N t n n N <=≥(0t ,0N 为常数).已知第16天检测过程平均耗时为16小时,第64天和第67天检测过程平均耗时均为8小时,那么可得到第49天检测过程平均耗时大致为__________小时. 【答案】647【解析】由第64天和第67天检测过程平均耗时均为8小时知,016N >, 16=,解得064t =.8,解得064N =,所以64()8,64n t n n <=≥⎩,所以当49n =时,64(49)7t =. 故答案为:6472.(2022·浙江·高三专题练习)某乡镇响应“绿水青山就是金山银山”的号召,因地制宜的将该镇打造成“生态水果特色小镇”.经调研发现:某珍稀水果树的单株产量W (单位:千克)与施用肥料x (单位:千克)满足如下关系:()()253,025050-,251x x W x x x ⎧+≤≤⎪=⎨<≤⎪+⎩,肥料成本投入为10x 元,其它成本投入(如培育管理、施肥等人工费)20x 元.已知这种水果的市场售价大约为15元/千克,且销路畅通供不应求.记该水果树的单株利润为()f x (单位:元). (1)求()f x 的函数关系式;(2)当施用肥料为多少千克时,该水果树的单株利润最大?最大利润是多少? 【解】(1)由已知()()()1520101530f x W x x x W x x =--=-()22155330,02,7530225,02,75050750-30,2 5.1550-)30,2511x x x x x x x x x x x x ⎧⨯+-≤≤⎧-+≤≤⎪⎪==⎨⎨-<≤⨯-<≤⎪⎪+⎩+⎩( (2)解:由(1)得()()22175222,02,7530225,02,5=750750-30,2 5.25780301,2 5.11x x x x x f x x x x x x x ⎧⎛⎫-+≤≤⎧-+≤≤⎪⎪⎪⎪⎝⎭=⎨⎨-<≤⎡⎤⎪⎪-++<≤+⎩⎢⎥⎪+⎣⎦⎩当02x ≤≤时,()()max 2465f x f ==;当25x <≤时,()()25780301780304801f x x x ⎡⎤=-++≤-⨯=⎢⎥+⎣⎦ 当且仅当2511x x=++时,即4x =时等号成立. 因为465480<,所以当4x =时,()max 480f x =.∴当施用肥料为4千克时,种植该果树获得的最大利润是480元.[举一反三]1.(2022·广东茂名·二模)双碳,即碳达峰与碳中和的简称,2020年9月中国明确提出2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”.为了实现这一目标,中国加大了电动汽车的研究与推广,到2060年,纯电动汽车在整体汽车中的渗透率有望超过70%,新型动力电池随之也迎来了蓬勃发展的机遇.Peukert 于1898年提出蓄电池的容量C (单位:A·h ),放电时间t (单位:h )与放电电流I (单位:A )之间关系的经验公式n C I t =⋅,其中32log 2n =为Peukert 常数.在电池容量不变的条件下,当放电电流10A I =时,放电时间57h t =,则当放电电流15A I =,放电时间为( )A .28hB .28.5hC .29hD .29.5h【答案】B【解析】解:根据题意可得5710n C =⋅,则当15A I =时,571015n n t ⋅=⋅,所以32231log 2log 222257575728.5h 333nt ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅=⋅=⋅= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即当放电电流15A I =,放电时间为28.5h. 故选:B.2.(2022·全国·高三专题练习)为了预防某种病毒,某商场需要通过喷洒药物对内部空间进行全面消毒.出于对顾客身体健康的考虑,相关部门规定空气中这种药物的浓度不超过0.25毫克/立方米时,顾客方可进入商场.已知从喷洒药物开始,商场内部的药物浓度y (毫克/立方米)与时间t (分钟)之间的函数关系为100.1,0101,102t at t y t -≤≤⎧⎪=⎨⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎩,函数的图象如图所示.如果商场规定9:30顾客可以进入商场,那么开始喷洒药物的时间最迟是( )A .9:00B .8:40C .8:30D .8:00【答案】A【解析】根据函数的图象,可得函数的图象过点(10,1), 代入函数的解析式,可得1121a-⎛⎫⎪⎝⎭=,解得1a =,所以1100.1,0101,102tt t y t -≤≤⎧⎪=⎨⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎩, 令0.25y ≤,可得0.10.25t ≤或11020.251t -⎛⎝≤⎫ ⎪⎭,解得0 2.5t <≤或30t ≥,所以如果商场规定9:30顾客可以进入商场,那么开始喷洒药物的时间最迟是9:00. 故选:A.3.(2022·福建福州·三模)某地在20年间经济高质量增长,GDP 的值P (单位,亿元)与时间t (单位:年)之间的关系为()()0110%tP t P =+,其中0P 为0=t 时的P 值.假定02P =,那么在10t =时,GDP 增长的速度大约是___________.(单位:亿元/年,精确到0.01亿元/年)注:101.1 2.59≈,当x 取很小的正数时,()ln 1x x +≈ 【答案】0.52【解析】由题可知()()2110%2 1.1tt P t =+=⨯,所以()2 1.1ln1.1tP t '=⨯,所以()10102 1.1ln1.12 2.590.10.5180.52P '=⨯≈⨯⨯=≈,即GDP 增长的速度大约是0.52. 故答案为:0.52.4.(2022·上海交大附中高三开学考试)2020年11月5日至10日,第三届中国国际进口博览会在上海举行,经过三年发展,进博会让展品变商品,让展商变投资商,交流创意和理念,联通中国和世界,国际采购、投资促进、人文交流,开放合作四大平台作用不断凸显,成为全球共享的国际公共产品.在消费品展区,某企业带来了一款新型节能环保产品参展,并决定大量投放市场.已知该产品年固定研发成本为150万元,每生产1万台需另投入380万元.设该企业一年内生产该产品x 万台且全部售完,每万台的销售收入为()R x 万元,且25002,020()21406250370,20x x R x x x x -<≤⎧⎪=⎨+->⎪⎩. (1)写出年利润S (万元)关于年产量x (万台)的函数解析式;(利润 = 销售收入—成本) (2)当年产量为多少万台时,该企业获得的年利润最大?并求出最大年利润. 【解】(1)当020x <≤时,()(380150)S xR x x =-+ 25002380150x x x =--- 22120150x x =-+-,当20x >时,()(380150)S xR x x =-+ 62503702140380150x x x=+--- 6250101990x x=--+, 所以年利润S (万元)关于年产量x (万台)的函数解析式为22120150,0206250101990,20x x x S x x x ⎧-+-<≤⎪=⎨--+>⎪⎩(2)当020x <≤时,2221201502(30)1650S x x x =-+-=--+, 所以函数S 在(0,20]上单调递增,所以当20x 时, S 取得最大值1450,当20x >时,62506250101990(10)1990S x x x x=--+=-++199050019901490≤-=-+=, 当且仅当625010x x=,即25x =时取等号,此时S 取得最大值1490,因为14901450>,所以当年产量为25万台时,该企业获得的年利润最大,最大为1490万元➢考点3 构建函数模型解决实际问题1.(2022·全国·高三专题练习)A ,B 两城相距100km ,在两城之间距A 城x (km)处建一核电站给A ,B 两城供电,为保证城市安全,核电站距城市距离不得小于10km.已知供电费用等于供电距离(km)的平方与供电量(亿度)之积的0.25倍,若A 城供电量为每月20亿度,B 城供电量为每月10亿度. (1)求x 的取值范围;(2)把月供电总费用y 表示成x 的函数;(3)核电站建在距A 城多远,才能使供电总费用y 最少? 【解】(1)由题意知x 的取值范围为[10,90].(2)222250.25200.2510(100)5(100)2y x x x x =⨯⨯+⨯⨯-=+-,∴2255(100)2y x x =+-(1090x ≤≤);(3)2255(100)2y x x =+-215500250002x x =-+21510050000()233x =-+,∴1003x =时,min 500003y =. ∴核电站建在距A 城1003km 处,供电总费最少. 2.(2022·全国·高三专题练习)杭州地铁项目正在如火如荼的进行中,通车后将给市民出行带来便利,已知某条线路通车后,列车的发车时间间隔t (单位:分钟)满足220t ≤≤,经市场调研测算,列车载客量与发车时间间隔t 相关,当1020t ≤≤时列车为满载状态,载客量为500人,当210t ≤<时,载客量会减少,减少的人数与(10)t -的平方成正比,且发车时间间隔为2分钟时的载客量为372人,记列车载客量为()p t .(Ⅰ)求()p t 的表达式,并求当发车时间间隔为5分钟时,列车的载客量; (Ⅱ)若该线路每分钟的净收益为8()2656()60p t Q t t-=-(元),问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大,并求出最大值.【解】(Ⅰ)由题设,当210t ≤<时,令2()=500(10)p t k t --,而发车时间间隔为2分钟时的载客量为372人,∴2(2)=500(102)=372p k --,解得2k =.∴2300402,210()=500,1020t t t p t t ⎧+-≤<⎨≤≤⎩,故5t =时有2(5)=5002(105)=450p -⨯-.(Ⅱ)由(Ⅰ)知:25626016,210()134460,1020t t tQ t t t⎧--≤<⎪⎪=⎨⎪-≤≤⎪⎩,∵210t ≤<时,()260132Q t ≤-=当且仅当4t =等号成立, ∴210t ≤<上max ()(4)132Q t Q ==,而1020t ≤≤上,()Q t 单调递减,则max ()(10)74.4Q t Q ==, 综上,时间间隔为4分钟时,每分钟的净收益最大为132元. [举一反三]1.(2022·福建龙岩·模拟预测)进入4月份以来,为了支援上海抗击疫情,A 地组织物流企业的汽车运输队从高速公路向上海运送抗疫物资.已知A 地距离上海500km ,设车队从A 地匀速行驶到上海,高速公路限速为60km/h 110~km/h .已知车队每小时运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成,可变部分与速度v km/h 的立方成正比,比例系数为b ,固定部分为a 元.若1200b =,410a =,为了使全程运输成本最低,车队速度v 应为( ) A .80km/h B .90km/h C .100km/h D .110km/h【答案】C 【解析】解:设运输成本为y 元,依题意可得432150055000000102002y v v v v ⎛⎫=+⋅=+ ⎪⎝⎭, 则()()()3622243222251051010105000000550000005v v v v v y v v v v v--++-=-===' 所以当210v =时0y '=,当60100v ≤<时0y '<,当100110v <≤时0y '>,即函数在()60,100上单调递减,在()100,110上单调递增,所以当100v =时取得极小值即最小值,所以100v =km/h 时全程运输成本最低; 故选:C2.(2022·福建·三模)深度学习是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点的.在神经网络优化中,指数衰减的学习率模型为00G G L L D =,其中L 表示每一轮优化时使用的学习率,0L 表示初始学习率,D 表示衰减系数,G 表示训练迭代轮数,0G 表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.5,衰减速度为22,且当训练迭代轮数为22时,学习率衰减为0.45,则学习率衰减到0.05以下(不含0.05)所需的训练迭代轮数至少为( )(参考数据:lg20.3010≈,lg30.4771≈) A .11 B .22 C .227 D .481【答案】D【解析】由于00G GL L D =,所以220.5GL D =⨯,依题意222290.5100.45D D⇒==⨯,则229100.5GL ⎫ ⎪⎝⎭⨯⎛=, 由220.50.05190G L ⨯<⎛⎫=⎪⎝⎭得2291101G ⎛⎫⎪<⎝⎭,221lg ,1l 1099g lg 101022G G ⎛⎫ ⎭<⎝<-⎪, ()2lg9lg 021G ⋅-<-,()92222,lg10lg 9lg10lg G G ⋅>->-, 222222480.35120.4812lg 37710.045G ==≈->-⨯, 所以所需的训练迭代轮数至少为481轮.故选:D3.(2022·全国·高三专题练习)在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x 为( )m .A .400B .12C .20D .30【答案】C 【解析】设内接矩形另一边长为y ,则由相似三角形性质可得404040x y -=,0<x <40, 解得y =40-x ,所以面积S =x (40-x )=-x 2+40x =-(x -20)2+400(0<x <40), 当x =20时,S max =400.故选:C.4.(2022·全国·高三专题练习)单位时间内通过道路上指定断面的车辆数被称为“道路容量”,与道路设施、交通服务、环境、气候等诸多条件相关.假设某条道路一小时通过的车辆数N 满足关系2010000.70.3v N v v d =++,其中0d 为安全距离,v 为车速()m /s .当安全距离0d 取30m 时,该道路一小时“道路容量”的最大值约为( )A .135B .149C .165D .195【答案】B【解析】由题意得,2010001000149300.70.30.720.3300.70.3v N v v d v v ==≤≈+++⨯++,当且仅当300.3v v=,即10v =时取“=”, 所以该道路一小时“道路容量”的最大值约为149.故选:B5.(2022·北京西城·一模)调查显示,垃圾分类投放可以带来约0.34元/千克的经济效益.为激励居民垃圾分类,某市准备给每个家庭发放一张积分卡,每分类投放1kg 积分1分,若一个家庭一个月内垃圾分类投放总量不低于100kg ,则额外奖励x 分(x 为正整数).月底积分会按照0.1元/分进行自动兑换.①当10x =时,若某家庭某月产生120kg 生活垃圾,该家庭该月积分卡能兑换_____元; ②为了保证每个家庭每月积分卡兑换的金额均不超过当月垃圾分类投放带来的收益的40%,则x 的最大值为___________.【答案】 13 36【解析】①若某家庭某月产生120kg 生活垃圾,则该家庭月底的积分为12010130+=分, 故该家庭该月积分卡能兑换1300.113⨯=元;②设每个家庭每月产生的垃圾为kg t ,每个家庭月底月积分卡能兑换的金额为()f t 元. 若0100t ≤<时,()0.10.340.40.136f t t t t =<⨯=恒成立;若100t ≥时,()0.10.10.340.4f t t x t =+≤⨯,可得()min 0.3636x t ≤=.故x 的最大值为36.故答案为:①13;②36.6.(2022·重庆·模拟预测)我国的酒驾标准是指车辆驾驶员血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml ,已知一驾驶员某次饮酒后体内每100ml 血液中的酒精含量y (单位:mg )与时间x (单位:h )的关系是:当1103x <<时,227010801111y x x =-+;当113x ≥时,110y x =,那么该驾驶员在饮酒后至少要经过__________h 才可驾车.【答案】5.5 【解析】当1103x <<时,2227010802701080(2)11111111y x x x =-+=--+, 当2x =时,函数有最大值10802011>,所以当1103x <<时,饮酒后体内每100ml 血液中的酒精含量小于20mg/100ml , 当当113x ≥时,函数110y x =单调递减,令11020 5.5y x x==⇒=,因此饮酒后5.5小时体内每100ml 血液中的酒精含量等于20mg/100ml ,故答案为:5.5。

课例“函数模型的实际应用”点评

课例“函数模型的实际应用”点评

课例“函数模型的实际应用”点评福州屏东中学周灵函数是高中数学的一条主线,为了使学生更好地理解函数的概念,感受建立函数模型的过程和方法,体会函数模型的广泛应用,新教材第一次将函数的应用独立成章。

函数模型的应用分为三个层次:一是已知函数模型,去解释实际问题;二是函数模型是确定的,求出这个函数模型,去解释实际问题;三是函数拟合,首先作数据的散点图——然后根据散点图考虑选择怎样的函数模型比较合适,通过拟合获得合适的函数模型,之后运用这个函数模型去解释实际问题。

福州屏东中学林宏老师的《函数模型的实际应用》是这一单元的第三课时,就是要实现上述第三层次的要求。

这一部分是新教材新增内容,如何在现代教育技术的支持下,使学生亲历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,是一个值得探讨的问题。

因而本节课是新教材的一个亮点,也是教学中的一个难点。

这节课在教学中进行了有益的尝试,我认为主要有以下几个优点:(1)信息技术的有效应用。

在过去的教材中,由于没有技术的支持,函数的应用形式上比较单一,都是模型已经给定的,虽然看起来是一个实际问题的应用,但因模型给定,实际上将其变成一种运算,学生既不知道所给模型是如何来的,也不知道所选的模型是否合适,运用函数模型解决问题的真实过程没有体现出来。

这节课中图形计算器为学生提供了一个探索数学,发现知识、探究知识和表达观点的有力工具,借助图形计算器,学生绘散点图,自主研究,发现所蕴含的规律,不断提出假设,选择比较合适的函数,方便快捷地拟合散点,并进行验证,直到解决问题。

学生通过自己的动手操作,对建立函数模型解决实际问题的过程有切身的感受,不但提高了教学效果,还增强了学生学习数学的兴趣和成就感,获得了对数学的良好感受。

这在没有技术支持的教学中是根本不可能实现的。

(2)本节课的实际问题的设计和选择恰当,能注意结合学生的实际,选择学生熟悉的背景。

首先从学生感兴趣的身高、体重的关系问题入手,创设问题情景,有利于激发学生的学习兴趣,激起学生探求函数模型的欲望,从而将问题的解决过程变为主动的探求过程.在解决实际问题的过程中引导学生归纳出数学建模的一般方法;接着抛出服装厂的定单问题,将学生置入一个现实环境中,让他们以一个“厂长助理”的身份对身边简单的经营问题进行决策,这有利于学生自觉地将所学的知识用于解决实际问题;最后给出一份拓展作业:收集相关数据,预测2010年福州的私家车拥有量,并对可能出现的问题给相关部门提出合理的建议。

函数模型及其应用几种不同增长的函数模型课件

函数模型及其应用几种不同增长的函数模型课件

03
工程学
在工程学中,对数增长函数可以用来描述某些物理量的变化过程。例如,
材料的疲劳寿命与应力之间的关系往往呈现出对数增长的趋势。
05
幂次增长函数模型
幂次增长函数定义与性质
定义:幂次增长函数是指形如 y = ax^m (a > 0, m ≠ 0) 的函数,其中 a 是常数,m 是实数。
性质
当 m > 0 时,函数在整个定义域内单 调递增;
性质
线性增长函数具有比例性、可加 性和可减性。即当自变量x增加或 减少一个单位时,函数值y按一定 比例增加或减少。
线性增长函数图像及特点
图像
线性增长函数的图像是一条直线, 斜率为k,截距为b。
直线性
图像是一条直线,表示函数值 随自变量变化而均匀变化。
比例性
图像上任意两点的纵坐标之差 与横坐标之差的比值相等,即 斜率k。
函数性质
包括单调性、奇偶性、周期性、连续性等。这些性质反映了函数图像的变化规律 和函数值的分布特征。
常见函数类型及图像
一次函数
形如$y=kx+b(k neq 0)$的函数。图像是 一条直线,斜率为$k$,截距为$b$。
三角函数
如正弦函数、余弦函数、正切函数等。它 们的图像分别是正弦曲线、余弦曲线和正 切曲线,具有周期性和对称性。
统计学
在统计学中,线性增长函数可用于进 行数据拟合和预测分析,如回归分析 中的线性回归模型。
03
指数增长函数模型
指数增长函数定义与性质
01
定义:指数增长函数是一种形如 y = a * b^x (其中 a ≠ 0, b > 1)的函数,表示自变量 x 的指数增长。
02
性质

《函数模型的应用》(第2课时)

《函数模型的应用》(第2课时)

函数模型的应用(第2课时)一、内容和内容解析(一)内容教科书例5和例6,用函数建立数学模型解决实际问题的基本过程.(二)内容解析函数模型是描述客观世界中变量关系和规律的重要数学语言和工具.本节课是函数模型的应用的第2课时,是在学生学习了函数的概念和性质,学习了幂函数、指数函数、对数函数后的综合应用.结合对投资回报和选择奖励模型两个问题的分析,通过比较指数函数、对数函数、线性函数等函数模型的增长速度的差异,进一步理解直线上升、指数爆炸、对数增长的含义,并依此选择合适的函数类型构建数学模型、刻画现实问题的变化规律.本节课的学习,既是前面学习过的函数有关知识的综合应用,也可以让学生体会建立数学模型解决实际问题的一般过程,在此过程中,激发应用数学的意识,逐步形成分析问题、解决问题的能力,提升数学抽象、数学建模等素养.根据上述分析,确定本节教学的教学重点:选择合适的函数类型构建数学模型,体会建立数学模型解决实际问题的一般过程.二、目标和目标解析1.目标能将具体的实际问题化归为函数问题,并能通过分析函数图象及表格数据了解相应的对数函数、线性函数、指数函数的变化差异,正确选择合适的函数模型解决实际问题,提升数学抽象、数学建模等素养.2.目标解析达成上述目标的标志是:(1)能明确教科书例5中的数量关系,指出每个方案的函数模型,为将实际问题抽象为数学问题并化归为函数模型做准备;(2)能从教科书中的例题条件出发,根据“对数增长”“直线上升”“指数爆炸”的含义,数形结合地辨别三种函数的增长差异,从而选择不同的函数模型;(3)在选择或建立函数模型解决实际问题的过程中,围绕“是什么数学问题”“选什么函数模型”“为什么要选某个函数模型”“怎么解答实际问题”,提升学生的数学抽象和数学建模素养.三、教学问题诊断分析首先,学生在本节课之前已经结合实例学习了几类函数的概念、图象和性质,并应用它们解决学科内的一些问题和一些简单的实际问题.但是面对较复杂的实际问题,如何将其转化为数学问题,特别是如何选择函数模型来刻画实际问题,大多数学生既缺乏这方面的经验,也缺乏数学抽象的能力,以及对不同函数模型增长差异的深刻认识.教学可以多从两个方面帮助学生克服困难,一是根据实际问题的条件建立等量关系,从而将实际问题抽象为数学问题;二是从数和形出发,定性和定量地分析实际问题的变化规律,从而选择合适的函数模型.其次,在利用函数模型解决问题的过程中,大多数学生还没有养成利用信息技术根据函数模型进行运算求解的良好习惯.在教学中,可以鼓励学生使用信息技术进行复杂的运算求解,作图画表,多元联系地表示数学对象并分析问题,从而逐步形成利用信息技术研究实际问题的意识.本节课的教学难点是如何选择合适的函数类型建立实际问题的数学模型.四、教学支持条件分析为了帮助学生克服选择实际问题的函数模型,并利用所得函数模型解决问题的困难,教学应充分利用信息技术的计算、作图、列表功能,处理实际数据,便捷地求解,让学生将主要精力投入到定性和定量地分析问题上,针对不同函数模型动态地研究其变化规律.五、教学过程设计(一)例题教学例1 假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案的回报如下:方案一:每天回报40元;方案二:第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元;方案三:第一天回报0.4元,以后每天的回报比前一天翻一番.请问,你会选择哪种投资方案?问题1:请初步选择一种你认为合适的投资方案.追问:(1)你能根据例题提供的三种投资方案的描述,分析出其中的常量、变量及其相互关系,并建立三种投资方案所对应的函数模型吗?(2)三个方案的本质是三个不同的函数模型,如何选择一个标准来比较它们的差异,从而选择合适的函数模型?(3)根据例1中的表格提供的数据,你对三种投资方案分别表现出的回报资金的增长差异有什么认识?(4)你能借助计算工具作出函数图象,并根据图象描述一下三种方案的特点吗?师生活动:教师可提出进一步的问题,指导学生分析其中的数量关系,引导学生正确写出三种投资方案所对应的每天回报金额关于天数的函数关系式.再利用表格和图象比较分析三种函数模型的增长情况,作出需要分投资天数进行选择的初步判断.设计意图:例题教学除了关注例题本身承载的教学目的外,还要注意不同层次的学生在学习上的差异,本例设问意在分层次、有针对性地给出不同的台阶,做到“总体引导,分层指导”,结合学生的实际情况,利用追问逐步深入.追问(1)意在指导学生将实际问题转化为数学问题;追问(2)意在引导学生根据不同函数的增长差异选择合适的函数模型;追问(3)意在引导学生利用数表对三种模型的增长情况进行分析,借助增加量初步发现当自变量变得很大时,指数函数比一次函数增长得快,一次函数比对数函数增长得快,尤其是引导学生通过观察增加量体会指数函数的增长速度;追问(4)意在借助计算结果与图象直观理解“对数增长”“直线上升”“指数爆炸”的实际含义,并通过描述三种方案的特点,为下一个问题埋下伏笔.问题2:仅仅分析每天的回报数就能准确作出选择吗?请结合教科书152页边空的问题进一步思考:关于三种投资方案的选择,你应当如何判断?追问:教科书152页边空的问题中,是根据投资天数作出不同方案的选择,划分天数的标准是什么?这种划分正确吗?师生活动:教师可根据学生的思考,指出计算每月回报的增加量(或增长率)是对数据的基本处理方法,本例提供的表格和图象都可以直观看出三种函数模型的增长差异,但要具体到投资的天数,回报的增加量还不足以作为选择投资方案的依据,然后利用下述追问引导学生选择累计的回报数进行判断,作出正确的回答.最后,在问题2的基础上,给出本题的完整解答.设计意图:教师进一步引导学生分析影响方案选择的因素,使学生认识到要作出正确选择,除了考虑每天的收益外,还要考虑一段时间内累计的回报.最后借助计算工具,得出总收益并作出正确判断.例2某公司为了实现1 000万元利润的目标,准备制定一个激励销售人员的奖励方案:在销售利润达到10万元时,按销售利润进行奖励,且奖金y(单位:万元)随销售利润x(单位:万元)的增加而增加,但奖金总数不超过5万元,同时奖金不超过利润的25%.三个奖励模型:y=0.25x,,其中哪个模型能符合公司的要求?问题3:根据题目条件,你认为应该选择哪个奖励模型才符合公司的要求?追问:(1)公司提出的要求与函数的什么性质有关?这对选择函数模型有什么帮助?(2)函数图象能直观反映函数的性质特征,从而可以直观判断函数模型是否符合公司的要求.为此,你能否作出函数图象,并通过观察作出初步的判断吗?师生活动:教师可以在学生思考问题1的基础上,提出追问中的问题,进一步指导学生结合题目条件,分析例题中隐藏的数量关系,引导学生根据函数的图象与性质确定符合公司要求的函数模型.设计意图:这里依然关注教学的生成,继续在总体指导下有针对性地给出不同台阶的分层问题.追问(1)意在引导学生关注实际问题的变化规律,并建立与函数性质的联系,为选择合适模型做好准备;追问(2)意在引导学生作出函数图象,并结合函数性质作出初步判断,从而实现将实际问题向函数模型转化.问题4:你能说明选择模型的理由,并给出本题的解答吗?追问:(1)你是如何判定所选择的奖励模型是否符合要求?(2)能否给出本题的解答过程?师生活动:教师在学生尝试给出解答的基础上,通过追问中的问题作进一步的指导,帮助学生从画函数图象入手,通过观察函数的图象,得出初步的判断,再通过具体计算求解得出正确结果.设计意图:教师进一步引导学生分析实际问题,并根据函数性质选择合适的函数模型,给出正确解答.追问(1)意在引导学生指出判断依据;追问(2)意在指导学生确认解题基本思路,从而学习运用函数观点分析问题.(二)课堂练习问题:完成教科书第154页练习1,2.师生活动:教师结合两道例题的教学情况让学生进行练习,并根据学生的解答情况,给出应有的指导,或提供正确的解答.设计意图:促进学生进一步应用函数解决实际问题,并从中评价学生达成教学目标的情况.(三)小结问题5:通过解答以上两道例题的实际问题,并结合教科书中的例3和例4,你能归纳出用建立函数模型解决实际问题的基本过程吗?设计意图:总结用建立函数模型解决实际问题的基本过程,提升解决实际问题的能力.(四)布置作业必做题:教科书习题4.5第11,12题;选做题:教科书习题4.5第14题.六、目标检测设计1.为了能在规定时间内完成预期的运输量,某运输公司提出了五种运输方案,每种方案的运输量Q与时间t的关系如下图所示.运输效率(单位时间内的运输量)逐步提高的图象编号是______________.设计意图:考查在具体背景下,根据不同函数模型的增长特点选择合适的函数图象刻画实际问题.2.某工厂今年前三个月生产某种产品的产量分别为1万件、1.2万件、1.3万件.现有三种函数模型用于描述产量y(单位:万件)关于月份x的关系:y=ax+b,y=ax2+bx+c,.若4月份的产量为1.37万件,请问哪个体质量为m kg,当燃料质量为m kg 时,该火箭的最大速度为2ln2 km/s,当燃料质量为m(e-1) kg时,该火箭的最大速度为2 km/s.(1)写出该火箭最大速度y与燃料质量x的函数关系式;(2)当燃料质量为多少时,火箭的最大速度可达12km/s?设计意图:考查建立函数模型,并利用所得函数模型解决实际问题.。

高中数学必修一-函数模型的选择及简单应用

高中数学必修一-函数模型的选择及简单应用

函数模型的选择及简单应用知识集结知识元函数的单调性及单调区间知识讲解1.函数的单调性及单调区间【知识点的认识】一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.若函数f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.【解题方法点拨】判断函数的单调性,有四种方法:定义法;导数法;函数图象法;基本函数的单调性的应用;复合函数遵循“同增异减”;证明方法有定义法;导数法.单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”联结,也不能用“或”联结,只能用“和”或“,”连结.设任意x1,x2∈[a,b]且x1≠x2,那么①⇔f(x)在[a,b]上是增函数;⇔f(x)在[a,b]上是减函数.②(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.函数的单调区间,定义求解求解一般包括端点值,导数一般是开区间.【命题方向】函数的单调性及单调区间.是高考的重点内容,一般是压轴题,常与函数的导数相结合,课改地区单调性定义证明考查大题的可能性比较小.从近三年的高考试题来看,函数单调性的判断和应用以及函数的最值问题是高考的热点,题型既有选择题、填空题,又有解答题,难度中等偏高;客观题主要考查函数的单调性、最值的灵活确定与简单应用,主观题在考查基本概念、重要方法的基础上,又注重考查函数方程、等价转化、数形结合、分类讨论的思想方法.预测明年高考仍将以利用导数求函数的单调区间,研究单调性及利用单调性求最值或求参数的取值范围为主要考点,重点考查转化与化归思想及逻辑推理能力.例题精讲函数的单调性及单调区间例1.已知函数f(x)=x|x|-2x的单调增区间为________________。

《函数模型及其应用(第2课时)》教学设计与反思

《函数模型及其应用(第2课时)》教学设计与反思
量之 间的一种关 系,并给 出近似 的数学 表达式的一种方法 .
前面 学习过一次 函数 、二次 函数 、指数 函数 、对数 函数 以
遍基础较好 ,之前 已较系统地学 习了指数 函数 、对数 函数 、幂 及幂 函数,(几何画板 图像展示)它们都 与现实世 界有着 紧密
函数 等初 等 函数 ,对 其 图像 和性质 已掌 握较好 ,但 对如何 建 的联 系,有着 广泛 的应 用.数 学源 于生 活,又服务 于生 活,它
用第 4课时
学生认识 到函数是描 述客观世界变 化规律 的基本 数学模型,
【教学对象 】佛山市第一 中学高一 16班 (重点班学生) 并能初步运用 函数 思想解决现实生活 中的一些 简单问题,培
1教材 分 析
养学生应 用数学 的意识 和能力,提升学 生的数学 抽象 、数学
1.1教 材 内容 分 析
问题,是属 于数学 应用题 的范 畴,强 调利用 已知模 型解决 问
1.3.2过 程 与 方 法
题 ,但 例 4的价值 很容易发 挥不充 分,即仅仅 视作是 利用所
(1)经历解决 实 际问题 的全过程,初 步掌握 函数模 型 的
给与数 据来求参数,而没有进一步挖掘 自然增长 函数 的价值. 思想 和方法:
并对 上课教师提 出了教学及专业发 展的建议.何教授 的数学
1-3教 学 目标分 析
教 育情怀 、敬业爱 岗精神 深深感染 了与会 数学 同行们,何教
结合上述 的教材和 内容分 析,我们 认为 “3.2.2函数模 型
授专业 、幽默风趣而精彩 的点评更是不 时博得 与会教师们 的 的应用举例”的主要教学 目标是:
“函数模 型及其应 用”的同课异 构课 ,两节课都 获与会 同行们 的高度好评 .“同课异构”的教研方 式,可 以引发参与者智慧 的

高考数学总复习专题讲解15---函数模型及其应用

高考数学总复习专题讲解15---函数模型及其应用

高考数学总复习专题讲解15 函数模型及其应用[考点要求] 1.了解指数函数、对数函数、幂函数的增长特征,结合具体实例体会直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义.2.了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.1.常见的几种函数模型(1)一次函数模型:y=kx+b(k≠0).(2)反比例函数模型:y=kx+b(k,b为常数且k≠0).(3)二次函数模型:y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0).(4)指数函数模型:y=a·b x+c(a,b,c为常数,b>0,b≠1,a≠0).(5)对数函数模型:y=m log a x+n(m,n,a为常数,a>0,a≠1,m≠0).(6)幂函数模型:y=a·x n+b(a≠0).2.三种函数模型之间增长速度的比较函数性质y=a x(a>1)y=log a x(a>1)y=x n(n>0)在(0,+∞)上的增减性单调递增单调递增单调递增增长速度越来越快越来越慢因n而异图象的变化随x的增大逐渐表现为与y轴平行随x的增大逐渐表现为与x轴平行随n值变化而各有不同值的比较存在一个x0,当x>x0时,有log a x<x n<a x3.解函数应用问题的步骤(四步八字)(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型;(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;(3)解模:求解数学模型,得出数学结论;(4)还原:将数学问题还原为实际问题.[常用结论]形如f(x)=x+ax(a>0)的函数模型称为“对勾”函数模型:(1)该函数在(-∞,-a]和[a,+∞)内单调递增,在[-a,0)和(0,a]上单调递减.(2)当x>0时,x=a时取最小值2a,当x<0时,x=-a时取最大值-2a.一、思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数y=2x与函数y=x2的图象有且只有两个公共点.()(2)幂函数增长比直线增长更快.()(3)不存在x0,使ax0<x n0<log a x0.()(4)f(x)=x2,g(x)=2x,h(x)=log2x,当x∈(4,+∞)时,恒有h(x)<f(x)<g(x).()[答案](1)×(2)×(3)×(4)√二、教材改编1.[多选]某工厂一年中各月份的收入、支出情况的统计图如图所示,则下列说法中正确的有()(注:结余=收入-支出)A.收入最高值与收入最低值的比是3∶1B.结余最高的月份是7月C.1至2月份的收入的变化率与4至5月份的收入的变化率相同D.前6个月的平均收入为40万元ABC[由题图可知,收入最高值为90万元,收入最低值为30万元,其比是3∶1,故A正确;由题图可知,7月份的结余最高,为80-20=60(万元),故B 正确;由题图可知,1至2月份的收入的变化率与4至5月份的收入的变化率相同,故C正确;由题图可知,前6个月的平均收入为16×(40+60+30+30+50+60)=45(万元),故D错误.]2.在某个物理实验中,测量得变量x和变量y的几组数据如下表:则对x,yA.y=2x B.y=x2-1C.y=2x-2 D.y=log2xD[根据x=0.50,y=-0.99,代入计算,可以排除A;根据x=2.01,y=0.98,代入计算,可以排除B,C;将各数据代入函数y=log2x,可知满足题意,故选D.] 3.生产一定数量的商品的全部费用称为生产成本,某企业一个月生产某种商品x万件时的生产成本为C(x)=12x2+2x+20(万元).一万件售价为20万元,为获取更大利润,该企业一个月应生产该商品数量为________万件.18[利润L(x)=20x-C(x)=-12(x-18)2+142,当x=18时,L(x)有最大值.]4.用长度为24的材料围一矩形场地,中间加两道隔墙,要使矩形的面积最大,则隔墙的长度为________.3[设隔墙的长度为x(0<x<6),矩形面积为y,则y=x×24-4x2=2x(6-x)=-2(x-3)2+18,∴当x=3时,y最大.]考点1用函数图象刻画变化过程判断函数图象与实际问题中两变量变化过程相吻合的2种方法(1)构建函数模型法:当根据题意易构建函数模型时,先建立函数模型,再结合模型选图象.(2)验证法:当根据题意不易建立函数模型时,则根据实际问题中两变量的变化特点,结合图象的变化趋势,验证是否吻合,从中排除不符合实际的情况,选择出符合实际情况的答案.1.(2019·遵义模拟)如图,有一直角墙角,两边的长度足够长,若P处有一棵树与两墙的距离分别是4 m和a m(0<a<12).不考虑树的粗细,现用16 m长的篱笆,借助墙角围成一个矩形花圃ABCD,设此矩形花圃的最大面积为u,若将这棵树围在矩形花圃内,则函数u=f(a)(单位:m2)的图象大致是()A B C DB[设AD的长为x m,则CD的长为(16-x)m,则矩形ABCD的面积为x(16-x)m2.因为要将点P围在矩形ABCD内,所以a≤x≤12.当0<a≤8时,当且仅当x=8时,u=64;当8<a<12时,u=a(16-a).画出函数图象可得其形状与B选项接近,故选B.]2.有一个盛水的容器,由悬在它的上空的一条水管均匀地注水,最后把容器注满,在注水过程中时间t与水面高度y之间的关系如图所示.若图中PQ为一线段,则与之对应的容器的形状是()A B C DB[由函数图象可判断出该容器必定有不同规则的形状,且函数图象的变化先慢后快,所以容器下边粗,上边细.再由PQ为线段,知这一段是均匀变化的,所以容器上端必是直的一段,故排除A,C,D,选B.]3.汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是()A.消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B.以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C.甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D.某城市机动车最高限速80千米/小时,相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油D[根据图象知消耗1升汽油,乙车最多行驶里程大于5千米,故选项A错;以相同速度行驶时,甲车燃油效率最高,因此以相同速度行驶相同路程时,甲车消耗汽油最少,故选项B错;甲车以80千米/小时的速度行驶时燃油效率为10千米/升,行驶1小时,里程为80千米,消耗8升汽油,故选项C错;最高限速80千米/小时,丙车的燃油效率比乙车高,因此相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油,故选项D对.]准确掌握常见函数模型图象的变化趋势是解决此类问题的关键.考点2应用所给函数模型解决实际问题求解所给函数模型解决实际问题的3个关注点(1)认清所给函数模型,弄清哪些量为待定系数.(2)根据已知利用待定系数法,确定模型中的待定系数.(3)利用该模型求解实际问题.小王大学毕业后,决定利用所学专业进行自主创业.经过市场调查,生产某小型电子产品需投入年固定成本为3万元,每生产x 万件,需另投入流动成本为W (x )万元,在年产量不足8万件时,W (x )=13x 2+x (万元).在年产量不小于8万件时,W (x )=6x +100x -38(万元).每件产品售价为5元.通过市场分析,小王生产的商品能当年全部售完.(1)写出年利润L (x )(万元)关于年产量x (万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入-固定成本-流动成本)(2)年产量为多少万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大?最大利润是多少?[解] (1)因为每件商品售价为5元,则x 万件商品销售收入为5x 万元,依题意得,当0<x <8时,L (x )=5x -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 2+x -3=-13x 2+4x -3; 当x ≥8时,L (x )=5x -⎝ ⎛⎭⎪⎫6x +100x -38-3=35-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +100x . 所以L (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-13x 2+4x -3,0<x <8,35-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +100x ,x ≥8. (2)当0<x <8时,L (x )=-13(x -6)2+9.此时,当x =6时,L (x )取得最大值L (6)=9万元,当x ≥8时,L (x )=35-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +100x ≤35-2x ·100x =35-20=15,此时,当且仅当x=100x,即x=10时,L(x)取得最大值15万元.因为9<15,所以当年产量为10万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大,最大利润为15万元.解决实际问题时,应注意自变量的取值范围,如本例中x∈(0,+∞).一个容器装有细沙a cm3,细沙从容器底部一个细微的小孔慢慢地匀速漏出,t min后剩余的细沙量为y=a e-bt(cm3),经过8 min后发现容器内还有一半的沙子,则再经过________min,容器中的沙子只有开始时的八分之一.16[当t=0时,y=a,当t=8时,y=a e-8b=12a,∴e-8b=12,容器中的沙子只有开始时的八分之一时,即y=a e-b t=18a,e-b t=18=(e-8 b)3=e-24b,则t=24,所以再经过16 min.]考点3构建函数模型解决实际问题构建函数模型解决实际问题的步骤构造二次函数、分段函数模型国庆期间,某旅行社组团去风景区旅游,若每团人数在30或30以下,飞机票每张收费900元;若每团人数多于30,则给予优惠:每多1人,机票每张减少10元,直到达到规定人数75为止.每团乘飞机,旅行社需付给航空公司包机费15 000元.(1)写出每张飞机票的价格关于人数的函数;(2)每团人数为多少时,旅行社可获得最大利润?[解](1)设每团人数为x,由题意得0<x≤75(x∈N*),每张飞机票价格为y 元,则y =⎩⎪⎨⎪⎧900,0<x ≤30,900-10(x -30),30<x ≤75,即y =⎩⎪⎨⎪⎧900,0<x ≤30,1 200-10x ,30<x ≤75.(2)设旅行社获利S 元,则S =⎩⎪⎨⎪⎧900x -15 000,0<x ≤30,1 200x -10x 2-15 000,30<x ≤75,即S =⎩⎪⎨⎪⎧900x -15 000,0<x ≤30,-10(x -60)2+21 000,30<x ≤75.因为S =900x -15 000在区间(0,30]上为增函数,故当x =30时,S 取最大值12 000.又S =-10(x -60)2+21 000,x ∈(30,75],所以当x =60时,S 取得最大值21 000.故当x =60时,旅行社可获得最大利润.解题过程——谨防2种失误(1)二次函数的最值一般利用配方法与函数的单调性等解决,但一定要密切注意函数的定义域,否则极易出错.(2)求分段函数的最值时,应先求出每一段上的最值,然后比较大小得解.构造y =x +a x (a >0)模型某养殖场需定期购买饲料,已知该养殖场每天需要饲料200千克,每千克饲料的价格为1.8元,饲料的保管费与其他费用平均每千克每天0.03元,购买饲料每次支付运费300元.求该养殖场多少天购买一次饲料才能使平均每天支付的总费用最少.[解] 设该养殖场x (x ∈N *)天购买一次饲料,平均每天支付的总费用为y 元. 因为饲料的保管费与其他费用每天比前一天少200×0.03=6(元),所以x 天饲料的保管费与其他费用共是6(x-1)+6(x-2)+…+6=(3x2-3x)(元).从而有y=1x(3x2-3x+300)+200×1.8=300x+3x+357≥2300x·3x+357=417,当且仅当300x=3x,即x=10时,y有最小值.故该养殖场10天购买一次饲料才能使平均每天支付的总费用最少.利用模型f(x)=ax+bx求解最值时,要注意自变量的取值范围及取得最值时等号成立的条件.构建指数函数、对数函数模型(1)世界人口在过去40年翻了一番,则每年人口平均增长率约是(参考数据lg 2≈0.301 0,100.007 5≈1.017)()A.1.5%B.1.6%C.1.7% D.1.8%(2)十三届全国人大一次会议《政府工作报告》指出:过去五年来,我国经济实力跃上新台阶.国内生产总值从54万亿元增加到82.7万亿元,年均增长7.1%,占世界经济比重从11.4%提高到15%左右,对世界经济增长贡献率超过30%,2018年发展的预期目标是国内生产总值增长6.5%左右.如果从2018年开始,以后每年的国内生产总值都按6.5%的增长率增长,那么2020年的国内生产总值约为(提示:1.0653≈1.208)()A.93.8万亿元B.99.9万亿元C.97万亿元D.106.39万亿元(1)C(2)B[(1)设每年人口平均增长率为x,则(1+x)40=2,两边取以10为底的对数,则40lg (1+x)=lg 2,所以lg (1+x)=lg 240≈0.007 5,所以100.007 5=1+x,得1+x≈1.017,所以x≈1.7%.故选C.(2)由题意可知,2020年我国国内年生产总值约为:82.7×(1+6.5%)3≈99.9(万亿元).故选B.](1)与指数函数、对数函数模型有关的实际问题,在求解时,要先学会合理选择模型,指数函数模型(底数大于1)是增长速度越来越快的一类函数模型,与增长率、银行利率有关的问题都属于指数函数模型.(2)在解决指数函数、对数函数模型问题时,一般先需要通过待定系数法确定函数解析式,再借助函数的图象求解最值问题,必要时可借助导数.1.某化工厂生产一种溶液,按市场要求杂质含量不超过0.1%,若初时含杂质2%,每过滤一次可使杂质含量减少13,至少应过滤________次才能达到市场要求.(已知lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)8 [设至少过滤n 次才能达到市场要求,则2%(1-13)n ≤0.1%,即(23)n ≤120,所以n lg 23≤-1-lg 2,所以n ≥7.39,所以n =8.]2.某景区提供自行车出租,该景区有50辆自行车供游客租赁使用,管理这些自行车的费用是每日115元.根据经验,若每辆自行车的日租金不超过6元,则自行车可以全部租出;若超出6元,则每超过1元,租不出的自行车就增加3辆.为了便于结算,每辆自行车的日租金x (元)只取整数,并且要求租自行车一日的总收入必须高于这一日的管理费用,用y (元)表示出租自行车的日净收入(即一日中出租自行车的总收入减去管理费用后得到的部分).(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)试问当每辆自行车的日租金为多少元时,才能使一日的净收入最多?[解] (1)当x ≤6时,y =50x -115,令50x -115>0,解得x >2.3,∵x 为整数,∴3≤x ≤6,x ∈Z .当x >6时,y =[50-3(x -6)]x -115=-3x 2+68x -115.令-3x 2+68x -115>0,有3x 2-68x +115<0,结合x 为整数得6<x ≤20,x∈Z .∴y =⎩⎪⎨⎪⎧50x -115(3≤x ≤6,x ∈Z ),-3x 2+68x -115(6<x ≤20,x ∈Z ).(2)对于y =50x -115(3≤x ≤6,x ∈Z ), 显然当x =6时,y max =185;对于y =-3x 2+68x -115=-3(x -343)2+8113(6<x ≤20,x ∈Z ),当x =11时,y max =270.∵270>185,∴当每辆自行车的日租金定为11元时,才能使一日的净收入最多.。

函数模型及其应用

函数模型及其应用

函数模型及其应用一、构建函数模型的基本步骤:1、审题:弄清题意,分析条件和结论,理顺数量关系;2、建模:引进数学符号,一般地,设自变量为x,函数为y,必要时引入其他相关辅助变量,并用x、y和辅助变量表示各相关量,然后根据已知条件建立关系式,即所谓的数学模型;3、求模:利用数学方法将得到的常规函数问题予以解答,求得结果;4、还原:将所得的结果还原为实际问题的意义,再转译成具体问题的回答。

二、常见函数模型:1、一次函数模型;2、二次函数模型;3、分段函数模型;4、指数函数模型;5、对数函数模型;6、对勾函数模型;7、分式函数模型。

题型1:一次函数模型因一次函数y二kx b(k = 0)的图象是一条直线,因而该模型又称为直线模型,当k 0时,函数值的增长特点是直线上升;当k : 0时,函数值则是直线下降。

例1:某工厂在甲、乙两地的两个分工厂各生产同一种机器12台和6台。

现销售给A 地10台,B地8台。

已知从甲地到A地、B地的运费分别是400元和800元,从乙地到A地、B地的运费分别是300元和500元,(1)设从乙地运x台至A地,求总运费y关于x的函数解析式;(2)若总运费不超过9000元,共有几种调运方案;(3)求出总运费最低的方案和最低运费题型2:二次函数模型二次函数y =ax2• bx • c (a=0)为生活中最常见的一种数学模型,因二次函数可求其最大值(或最小值),故常常最优、最省等最值问题是二次函数的模型。

例2:渔场中鱼群的最大养殖量为m吨,为保证鱼群的生长空间,实际养殖量不能达到最大养殖量,必须留下适当的空闲量,已知鱼群的年增长量y吨和实际养殖量x吨与空闲率的乘积成正比,比例系数为k(k.0)。

(1)写出y关于x的函数关系式,并指出这个函数的定义域;(2)求鱼群年增长量的最大值;(3)当鱼群的年增长量达到最大值时,求k的取值范围。

例3:某租赁公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出。

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---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------1 / 715函数的模型及其应用15 函数的模型及其应用 一、 基础训练 1. 某电脑单价为 a元, 现八折优惠, 则购电脑 x () 台所需款项 y 元与 x 的函数关系式是 . 2. 某人去银行存款a 万元, 每期利率为 p , 并按复利计算, 则存款n () 期后本利和为 万元. 3. 已知镭经过 100 年剩留原来质量的 95.76%, 设质量为 1 的镭经过 x 年后的剩留量为 y , 则 x 与y 之间的函数关系是 . 4. 根据市场调查, 某商品在最近 10 天内 的价格( )f t 与时间 t 满足关系式(,),销量 ( )g t 与时间 t 满足关系式(,), 则这种商品的日销售额的最大值为 . 5. 某商人购货, 进价已按原价a 扣去 25%, 他希望对货物订一新价, 以便按新价让利 20%销售后仍可获得售价25%的纯利. 则此商人经营这种货物的件数 x 与按新价让利总额 y之间的函数关系式是 . 6. 有一批材料可以建成 200m 的围墙, 如果用此材料在一边靠墙的地方围城一块矩形场地, 中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如图), 则围成的矩形的最大面积为 . (围墙不计厚度) 7. 某建材商场国庆期间搞促销活动, 规定:顾客购物总金额不超过 800 元, 不享受任何折扣;如果顾客购物总金额超过 800 元, 则超过 800 元的部分享受一定的折扣优惠,按下表折扣分别累计计算:可以享受折扣优惠金额折扣率不超过 500 元部分 5% 超过500 元部分 10% 某人在此商场购物总金额为 x 元,可以获得的折扣金额为 y 元,则 y 关于 x 的解析式为,若,则此人购物总金额为元. 8.如图,在边长为 4 的正方形ABCD 的边上有一点 P 沿着折线 BCDA ,点 B (起点)向 A 点(终点)移动,设 P 点移动的路程为 x ,的面积为 y ,则的面积与点P 移动的路程x 之间的函数关系式是. A(终点)B(起点)DCPPP 二、例题精讲例1.某村计划建造一个室内面积为2800m 的矩形蔬菜温室,在温室内,沿左、右两侧与后侧内墙各保留 1 m 宽的通道,沿前侧内墙保留3m 宽的空地.当矩形温室的边长各为多少时,蔬菜的种植面积最大?最大种植面积是多少?例 2.某工厂生产某种产品,每件产品出厂价为 50 元,其成本为 25 元,因为在生产过程中,平均每生产一件产品有30.5m 污水排出,为了净化环境,所以工厂设计了两种方案对污水进行处理,并准备实施.方案 1:工厂污水先净化后处理在排出,每处理31m 污水所耗原料费 2 元,并且每月排污设备损耗费为 30000 元;方案 2:工厂将污水排到污水处理厂统一处理,每31m 污水需付 14 元排污费.(1)若工厂每月生产 3000 件产品,你作为厂长在不污染环境又节约资金的前提下,应选择哪种处理污水的方案?请通过计算加以说明;(2)若工厂每月生产 6000 件时,你作为厂---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 长又该如何决策呢?例 3.如图,长方体物体 E 在雨中沿面 P (面积为 S )的垂直方向做匀速移动,速度为 v (),雨速沿 E 移动方向的分速度为 c(). E 移动时单位时间内的淋雨量包括两部分:○ 1 P 或P 的平行面(只有一个面淋雨)的淋雨量,假设其值与成正比,比例系数为 1;○ 2 其他面的淋雨量之和,其值为12.记 y 为 E 移动过程中的总淋雨量,设移动距离100d ,面积.(1)写出 y 的表达式;(2)若,试根据c 的不同取值范围,确定移动速度v ,使总淋雨量 y 最少. EP 例 4.已知海岛 A 与海岸公路 BC 的距离 AB 为 50km, B 与C 之间的距离为 100km,从 A 到C ,先乘船到 D ,船速为 25km/h,再乘汽车由 D 到 C ,车速为50km/h.设从 A 到 C 所用时间为 y(h).(1)按下列要求写出函数关系式:○ 1 设(rad),将 y 表示成的函数关系式;○ 2 设(km),将 y 表示成 x 的函数关系式.(2)请你用(1)中一个函数关系式,确定登陆点的位置,使从 A 到C 所用时间最少. 50BCAD 三、巩固练习 1.某公司有 60 万元资金,计划投资甲、乙两个项目.按要求,对项目甲的投资不小于对项目乙的投资的23润,对项目乙每投资 1 万元可获利 0.6 万元的利润.该公司正确规划投资后,在两个项目上共可获得的最大利润为3 / 7万元.,且对每个项目的投资不能低于 5 万元.对项目甲每投资 1 万元可获得 0.4 万元的利2.物体在常温下的温度变化可以用牛顿冷却规律来描述:设物体的初始温度是0T ,经过一定时间 t(单位:min)后的温度是T ,则,其中aT 称为环境温度, h 称为半衰期.现有一杯 88 热水冲的速溶咖啡,放在的房间中,如果咖啡降到需要 20min,那么这杯咖啡要从降到还需时间. 3.将进货单价为 80 元的商品按 90 元一个出售时,能卖出 400 个.已知该商品每涨价 1 元,其销售量就减少 20 个,为了获得最大利润,售价应定为元. 4.某地每年消耗木材20 万立方米,每立方米价格为 240 元,为了减少木材消耗,决定按t%征收木材税,这样每年的木材消耗量减少52t 万立方米,为了减少木材消耗又保证税金收入每年不少于 90 万元,则t的取值范围是.四、要点回顾 1.解应用题,首先通过审题,分析原型结构,深刻认识问题的实际背景,确定主要矛盾,提出必要的假设,将应用问题转化为数学问题求解;然后,经过检验,求出应用问题的解.从近几年高考应用题来看,顺利解答一个应用题重点要过三关,也就是要从三个方面来具体培养学生分析问题和解决问题的能力:(1)事理关:通过阅读,知道讲的是什么,培养学生独立获取知识的能力;---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ (2)文理关:需要把实际问题的文字语言转化为数学的符号语言,用数学式子表达数学关系;(3)数理关:在建构数学模型的过程中,要求学生有对数学知识的检索能力,认定或构建相应的数学模型,完成由实际问题向实际问题的转化构建了数学模型后,要正确解出问题的答案,需要扎实的基础知识和较强的数理能力.函数模型及其应用作业 1 .假如某商品靠广告销售的收入 R 与广告费 A 之间满足关系,广告效应为,则广告费时,广告效应 D 最大. 2.已知产品生产件数 x 与成本 y (万元)之间有函数关系,若每件产品成本均不超过 7 万元,则产品产量至少应为件. 3.铁道机车运行 1h 所需的成本由两部分组成:固定部分m 元,变动部分(元)与运行速度 x (km/h)的平方成正比,比例系数为 k ().如果机车从甲站匀速开往乙站,甲、乙两站间的距离为500km,则机车从甲站运行到乙站的总成本y(元)与机车运行速度x 之间的函数关系为. 4.用总长为 14.8m 的钢条做成一个长方体容器的框架,如果所做容器有一边比另一边长 0.5m,则它的最大容积为3m . 5.某大楼共有 20 层,有 19 人在第 1 层上了电梯,他们分别要去第 2 至第 20 层,每层 1 人,而电梯只允许停一次,5 / 7只可使 1 人满意,其余 18 人都要步行上楼或下楼,假定乘客每向下走 1 层的不满意度为 1,每向上走 1 层的不满意度为 2,所有人的不满意度之和为 S ,为使S 最小,电梯应当停在第层. 6.某工厂生产某种产品,已知该产品的月生产量 x (吨)与每吨产品的价格 p (元/吨)之间的1242005关系式为,且生产 x 吨的成本为(元).则该产品每月生产吨才能使利润达到最大,最大利润是万元.(利润收入成本) 7.渔场中鲜鱼的最大养殖量为 m 吨,为保证鱼群的生长空间,实际养殖量不能达到最大,必须留出适当的空闲量.已知鱼群的年增长量 y 吨和实际养殖量 x 吨与空闲率的乘积成正比,比例系)(空闲率:空闲量与最大养殖量的比值).(1)写出 y 关于 x 的函数关系式,并求其定义域;数为 k (0(2)求鱼群年增长量的最大值;(3)当鱼群的年增长量达到最大时,求k 的取值范围. 8.(2019 湖北卷)提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v (单位:千米/小时)是车流密度 x (单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到 200 辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为 0;当车流密度不超过 20 辆/千米时,车流速度为 60 千米/小时.研究表明:当时,车流速度v 是车流密度 x 的一次函---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 数.(1)当时,求函数 ( )v x 的表达式;(2)当车流密度 x 为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)可以达到最大?并求出此最大值.(精确到 1 辆/小时) 9.甲、乙两公司生产同一种新产品,经测算,对于函数 ( )f x ,( )g x 及任意,当甲公司投入 x 万元作宣传费时,若乙公司投入的宣传费小于( )f x 万元,则乙公司有失败的风险,否则无风险;当乙公司投入 x 万元作宣传费时,若甲公司投入的宣传费小于 ( )g x 万元,则甲公司有失败的风险,否则无风险.(1)请解释 (0)f ,(0)g 的实际意义;(2)设直线与的图像交于点00(,)x y,,请解释00(,)x y的实际意义. 10.在 50km 长的铁路线 AB 旁的C 处有一个工厂,它与铁路的垂直距离为 10km.由铁路上的 B处向工厂提供原料,公路与铁路每吨每千米的货物运价比为 5:3.为了节约运费,在铁路的 D 处修一货物运转站,沿CD 修一公路(如图),为了使原料从 B 处经货物转运站运到工厂C 的运费最省, D 点应选在何处? ABCD7 / 7。

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