《3.2.2函数模型的应用实例Ⅰ》教学案1

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高中数学3.2.2函数模型的应用实例第1课时教学设计新人教A版必修1-经典通用宝藏文档

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函数模型的运用实例(第一课时)【教学设计】一、教学内容本课是普通高中课程标准实验教科书(人民教育出版社A版)数学1(必修),3.2.2 函数模型的运用实例的第一课时。

经过对例3,例4的教学让先生学习领会利用已知的函数模型解决成绩和建立确定的函数模型解决理论成绩,进而掌握建立数学模型解决理论成绩的普通步骤。

二、教学目标知识与技能目标:1.能根据图象和表格提供的有关信息和数据,发掘隐含条件,建立函数模型;2.领会分段函数模型的理论运用,规范分段函数的标准方式;3.掌握用待定系数法求解已知函数类型的函数模型;4.学会验证数学模型与理论情况能否吻合的方法及运用数学模型进行预测。

5.会利用建立的函数模型解决理论成绩,掌握求解函数运用题的普通步骤;6.培养先生浏览理解、分析成绩、数形结合、抽象概括、数据处理、数学建模等数学能力.过程与方法目标:1.经过实例分析,巩固练习,结合多媒体教学,培养先生读图的能力;2.经过实例使先生感受函数的广泛运用,领会建立函数模型解决理论成绩的普通过程;3.浸透数形结合、转化与化归等数学思想方法.情感、态度与价值观目标:1.经过切身感受数学建模的过程,让先生体验数学在理论生活中的运用,领会数学来源于生活又服务于生活,体验数学在解决理论成绩中的价值和作用,激发学习数学的兴味与动力,加强学好数学的认识。

2.培养先生的应意图识、创新认识和勇于探求、勤于考虑的精神,优化先生的理性思想和求真务虚的科学态度。

三、教材分析本课时共有2个例题,其中例3是根据图形信息建立确定的函数模型解决理论成绩;例4 是利用已知的确定的函数模型解决理论成绩,并验证求解出的数学模型与理论情况的吻合程度及用数学模型进行预测。

分别在汽车和人口成绩这两种不同运用情境中,引导学生自主建立函数模型来解决理论成绩.教学重点1.根据图形信息建立函数模型解决理论成绩.2.用待定系数法求解函数模型并运用.3.将理论成绩转化为数学成绩的过程。

高中数学3.2.2函数模型的应用举例(1)教案新人教版必修1

高中数学3.2.2函数模型的应用举例(1)教案新人教版必修1

322 (1)函数模型的应用实例(教学设计)教学目标:知识与技能能够找出简单实际问题中的函数关系式,初步体会应用一次函数、二次函数模型解决实际问题.过程与方法感受运用函数概念建立模型的过程和方法,体会一次函数、二次函数模型在数学和其他学科中的重要性.情感、态度、价值观体会运用函数思想和处理现实生活和社会中的简单问题的实用价值.教学重点难点:重点运用一次函数、二次函数模型的处理实际问题.难点运用函数思想理解和处理现实生活和社会中的简单问题.一、新课引入:大约在一千五百年前,大数学家孙子在《孙子算经》中记载了这样的一道题:“今有雏兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雏兔各几何?”这四句的意思就是:有若干只鸡和兔在同一个笼子里,从上面数,有三十五个头;从下面数,有九十四只脚。

求笼中各有几只鸡和兔?你知道孙子是如何解答这个“鸡兔同笼”问题的吗?你有什么更好的方法?原来孙子提出了大胆的设想。

分析解答:介绍孙子的大胆解法:他假设砍去每只鸡和兔一半的脚,则每只鸡和兔就变成了“独脚鸡”和“双脚兔”。

这样,“独脚鸡”和“双脚兔”脚的数量与它们头的数量之差,就是兔子数,即:47—35=12;鸡数就是:35 - 12=23。

激发学生学习兴趣,增强其求知欲望.用方程的思想解答“鸡兔同笼”问题.二、师生互动,新课讲解:例1(课本P102例3)•一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如图所示.1)写出速度v关于时间t的函数解析式;2)写出汽车行驶路程y关于时间t的函数关系式,并作图象;3)求图中阴影部分的面积,关说明所求面积的实际含义;4)假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2004km,试建立汽车行驶这段路程时汽车里程表读数s与时间t的函数解析式,并作出相应的图象.探索:1)将图中的阴影部分隐去,得到的图象什么意义?2)图中每一个矩形的面积的意义是什么?3)汽车的行驶里程与里程表读数之间有什么关系?它们关于时间的函数图象又有何关系?本例所涉及的数学模型是确定的,需要我们利用问题中的数据及其蕴含的关系建立数学模型.此题的主要意图是让学生用函数模型(分段函数)刻画实际问题.50t2004,0t 180(t1)2054, 1 t2(1)获得路程关于时间变化的函数解析式:s 90(t2)2134, 2 t375(t3)2224, 3 t465(t4)2299, 4 t 5.(2)根据解析式画出汽车行驶路程关于时间变化的图象.例2 (课本P103例4).人口问题是当今世界各国普遍关注的问题•认识人口数量的变化规律,可以为有效控制人口增长提供依据•早在1798,英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人口增长模型:rty y o e其中t表示经过的时间,y0表示t=0时的人口数,r表示人口的年平均增长率.(精确到0.0001 ),用马尔萨斯人口增长模型建立我国在这一时期的具体人口增长模型,并检验所得模型与实际人口数据是否相符;2)如果按表中的增长趋势,大约在哪一年我国的人口将达到13亿?探索:1) 本例中所涉及的数量有哪些?2) 描述所涉及数量之间关系的函数模型是否是确定的,确定这种模型需要几个因素?3) 根据表中数据如何确定函数模型?4) 对于所确定的函数模型怎样进行检验,根据检验结果对函数模型又应作出如何评价?如何根据所确定函数模型具体预测我国某个时期的人口数,实质是何种计算方法?本例中,数学模型y y°e n是指数型函数模型,它由y。

4.示范教案(2.2函数模型的应用举例第1课时)

4.示范教案(2.2函数模型的应用举例第1课时)

3.2.2函数模型的使用举例全体规划教育剖析函数根本模型的使用是本章的要点内容之一.教科书用4个例题作演示,并装备了较多的实践问题让学生进行操练.在4个例题中,别离介绍了分段函数、对数函数、二次函数的使用.教科书中还浸透了函数拟合的根本思想.经过本节学习让学生进一步娴熟函数根本模型的使用,进步学生处理实践问题的才能.三维方针1.培育学生由实践问题转化为数学问题的建模才能,即依据实践问题进行信息归纳列出函数解析式.2.会使用函数图象性质对函数解析式进行处理得出数学定论,并依据数学定论处理实践问题.3.经过学习函数根本模型的使用,领会实践与理论的联系,开端向学生浸透理论与实践的辩证联系.要点难点依据实践问题剖析树立数学模型和依据实践问题拟合判别数学模型,并依据数学模型处理实践问题.课时组织2课时教育进程第1课时函数模型的使用实例导入新课思路1.(情形导入)在讲义第三章的章头图中,有一大群喝水、嬉戏的兔子,可是这群兔子曾使澳大利亚伤透了脑筋.1859年,有人从欧洲带进澳洲几只兔子,因为澳洲有旺盛的牧草,并且没有兔子的天敌,兔子数量不断添加,不到100年,兔子们占据了整个澳大利亚,数量到达75亿只.心爱的兔子变得憎恶起来,75亿只兔子吃掉了相当于75亿只羊所吃的牧草,草原的载畜率大大下降,而牛羊是澳大利亚的首要牲口.这使澳大利亚人头痛不已,他们选用各种办法消除这些兔子,直至二十世纪五十年代,科学家选用载液瘤病毒杀死了百分之九十的野兔,澳大利亚人才算松了一口气.与之相应的图中话道出了其间的意蕴:关于一个种群的数量,假如在抱负状况(如没有天敌、食物足够等)下,那么它将呈指数增加;但在天然状况下,种群数量一般契合对数增加模型.上一节咱们学习了不同的函数模型的增加差异,这一节咱们进一步评论不同函数模型的使用.思路2.(直接导入)上一节咱们学习了不同的函数模型的增加差异,这一节咱们进一步评论不同函数模型的使用.推动新课新知探求提出问题①我市有甲、乙两家乒乓球沙龙,两家设备和服务都很好,但收费办法不同.甲家每张球台每小时5元;乙家按月计费,一个月中30小时以内(含30小时)每张球台90元,超越30小时的部分每张球台每小时2元.小张预备下个月从这两家中的一家租一张球台开展活动,其活动时刻不少于15小时,也不超越40小时.设在甲家租一张球台开展活动x小时的收费为f(x)元(15≤x≤40),在乙家租一张球台开展活动x小时的收费为g(x)元(15≤x≤40),试求f(x)和g(x).②A、B两城相距100 km,在两地之间隔A城x km处D 地建一核电站给A、B两城供电,为确保城市安全.核电站距城市间隔不得少于10 km.已知供电费用与供电间隔的平方和供电量之积成正比,份额系数λ=0.25.若A城供电量为20亿度/月,B城为10亿度/月.把月供电总费用y表明成x的函数,并求定义域.③剖析以上实例归于那种函数模型.评论成果:①f(x)=5x(15≤x≤40).g(x)=②y=5x2+(100—x)2(10≤x≤90);③别离归于一次函数模型、二次函数模型、分段函数模型.使用示例思路1例1一辆轿车在某段旅程中的行进速率与时刻的联系如图所示.1.求图3-2-2-1中暗影部分的面积,并阐明所求面积的实践意义;2.假定这辆轿车的里程表在轿车行进这段旅程前的读数为2004km,试树立行进这段旅程时轿车里程表读数s km与时刻t h的函数解析式,并作出相应的图象.图3-2-2-1活动:学生先考虑或评论,再答复.教师依据实践,能够提示引导:图中横轴表明时刻,纵轴表明速度,面积为旅程;因为每个时刻段速度不断改变,轿车里程表读数s km与时刻t h 的函数为分段函数.解:(1)暗影部分的面积为50×1+80×1+90×1+75×1+65×1=360.暗影部分的面积表明轿车在这5小时内行进的旅程为360 km.(2)依据图,有s=这个函数的图象如图3-2-2-2所示.图3-2-2-2变式练习2007深圳高三模仿,理19电信局为了满意客户不同需求,设有A、B两种优惠计划,这两种计划敷衍话费(元)与通话时刻(分钟)之间联系如下图(图3-2-2-3)所示(其间MN∥CD).1.别离求出计划A、B敷衍话费(元)与通话时刻x(分钟)的函数表达式f(x)和g(x);2.假设你是一位电信局推销人员,你是怎么协助客户挑选A、B两种优惠计划?并阐明理由.图3-2-2-3解:(1)先列出两种优惠计划所对应的函数解析式:f(x)=g(x)=(2)当f(x)=g(x)时,x-10=50,∴x=200.∴当客户通话时刻为200分钟时,两种计划均可;当客户通话时刻为0≤x<200分钟,g(x)>f(x),故挑选计划A;当客户通话时刻为x>200分钟时,g(x)<f(x),故选计划B.点评:在处理实践问题进程中,函数图象能够发挥很好的效果,因而,咱们应当留意进步读图的才能.别的,本例题用到了分段函数,分段函数是描写现实问题的重要模型.例2人口问题是当今世界各国遍及重视的问题.知道人口数量的改变规则,可认为有用控制人口增加供给依据.早在1798年,英国经济学家马尔萨斯(T.R.Malthus,1766~1834)就提出了天然状况下的人口增加模型:y=y0e rt,其间t表明经过的时刻,y0表明t=0时的人口数,r表明人口的年均匀增加率.下表是1950~1959年我国的人口数据资料:年份1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959人数/万人55196563057482587966026661456628286456365994672071.假如以各年人口增加率的均匀值作为我国这一时期的人口增加率(准确到0.000 1),用马尔萨斯人口增加模型树立我国在这一时期的详细人口增加模型,并查验所得模型与实践人口数据是否相符;2.假如按表的增加趋势,大约在哪一年我国的人口到达13亿?解:(1)设1951~1959年的人口增加率别离为r1,r2,r3,…,r9.由55196(1+r1)=56300,可得1951年的人口增加率为r1≈0.020 0.同理,可得r2≈0.0210,r3≈0.0229,r4≈0.0250,r5≈0.0197,r6≈0.0223,r7≈0.0276,r8≈0.0222,r9≈0.0184.所以,1950~1959年期间,我国人口的年均匀增加率为r=(r1+r2+…+r9)÷9≈0.0221.令y0=55 196,则我国在1951~1959年期间的人口增加模型为y=55 196e0.0221t,t∈N.依据表中的数据作出散点图,并作出函数y=55196e0.0221t(t∈N)的图象(图3-2-2-4).图3-2-2-4由图能够看出,所得模型与1950~1959年的实践人口数据根本符合.(2)将y=130000代入y=55 196e0.0221t,由核算器可得t≈38.76.所以,假如按表的增加趋势,那么大约在1950年后的第39年(即1989年)我国的人口就已到达13亿.由此能够看到,假如不实施计划生育,而是让人口天然增加,今日我国将面对难以承受的人口压力.变式练习一种放射性元素,开端的质量为500 g,按每年10%衰减.1.求t年后,这种放射性元素质量ω的表达式;2.由求出的函数表达式,求这种放射性元素的半衰期(剩留量为本来的一半所需的时刻叫做半衰期).(准确到0.1.已知lg2=0.301 0,lg3=0.477 1)解:(1)开端的质量为500 g.经过1年后,ω=500(1-10%)=500×0.91;经过2年后,ω=500×0.9(1-10%)=500×0.92;由此推知,t年后,ω=500×0.9t.(2)解方程500×0.9t=250,则0.9t=0.5,所以t==≈6.6(年),即这种放射性元素的半衰期约为6.6年.知能训练某电器公司出产A型电脑.1993年这种电脑每台均匀出产本钱为5 000元,并以纯赢利20%确认出厂价.从1994年开端,公司经过更新设备和加强管理,使出产本钱逐年下降.到1997年,虽然A型电脑出厂价仅是1993年出厂价的80%,但却完成了50%纯赢利的高效益.1.求1997年每台A型电脑的出产本钱;2.以1993年的出产本钱为基数,求1993年至1997年出产本钱均匀每年下降的百分数.(准确到0.01,以下数据可供参考:=2.236,=2.449)活动:学生先考虑或评论,再答复.教师依据实践,能够提示引导.出厂价=单位产品的本钱+单位产品的赢利.解:(1)设1997年每台电脑的出产本钱为x元,依题意,得x(1+50%)=5000×(1+20%)×80%,解得x=3200(元).(2)设1993年至1997年间每年均匀出产本钱下降的百分率为y,则依题意,得5000(1-y)4=3200,解得y1=1-,y2=1+(舍去).所以y=1-≈0.11=11%,即1997年每台电脑的出产本钱为3 200元,1993年至1997年出产本钱均匀每年下降11%.点评:函数与方程的使用是本章的要点,请同学们领会它们的联系.拓宽提高某家电企业依据市场调查剖析,决议调整产品出产计划,预备每周(按120个工时核算)出产空调、彩电、冰箱共360台,且冰箱至少出产60台.已知出产这些家电产品每台所需工时和每台产量如下表:家电称号空调彩电冰箱每台所需工时每台产量(千元) 4 3 2问每周应出产空调、彩电、冰箱各多少台,才能使周产量最高?最高产量是多少?(以千元为单位)解:设每周出产空调、彩电、冰箱别离为x台、y台、z 台,每周产量为f千元,则f=4x+3y+2z,其间由①②可得y=360-3x,z=2x,代入③得则有30≤x≤120.故f=4x+3(360-3x)+2·2x=1080-x,当x=30时,f max=1 080-30=1050.此刻y=360-3x=270,z=2x=60.答:每周应出产空调30台,彩电270台,冰箱60台,才能使每周产量最高,最高产量为1 050千元.点评:函数方程不等式有着亲近的联系,它们彼此转化组成一个有机的全体,请同学们凭借上面的实例仔细领会.讲堂小结本节要点学习了函数模型的实例使用,包含一次函数模型、二次函数模型、分段函数模型等;别的还应重视函数方程不等式之间的彼此联系.活动:学生先考虑或评论,再答复.教师提示、指点,及时点评.引导办法:从根本知识和根本技能两方面来总结.作业讲义P107习题3.2A组5、6.规划感触本节规划从风趣的故事开端,让学生从故事中领会函数模型的挑选,然后经过几个实例介绍常用函数模型.接着经过最新题型练习学生由图表转化为函数解析式的才能,然后处理实践问题,本节的每个例题的资料都是靠近现代生活,学生十分感兴趣的问题,很简单引起学生的共识.(规划者:林大华)。

高中数学 3.2.2 函数模型的应用实例教案 新人教a版必修1

高中数学 3.2.2 函数模型的应用实例教案 新人教a版必修1

3.2.2 函数模型的应用实例[学习目标] 1.会利用已知函数模型解决实际问题.2.能建立函数模型解决实际问题.[预习导引]1.解决函数应用问题的基本步骤利用函数知识和函数观点解决实际问题时,一般按以下几个步骤进行:(一)审题;(二)建模;(三)求模;(四)还原.这些步骤用框图表示如图:2.数学模型就是把实际问题用数学语言抽象概括,再从数学角度来反映或近似地反映实际问题,得出关于实际问题的数学描述.解决学生疑难点要点一用已知函数模型解决问题例1 通过研究学生的学习行为,心理学家发现,学生接受能力依赖于老师引入概念和描述问题所用的时间.讲座开始时,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,随后学生的注意力开始分散,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(f(x)值越大,表示接受的能力越强),x表示提出和讲授概念的时间(单位:min),可有以下的公式:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.1x 2+2.6x +43,0<x ≤10,59,10<x ≤16,-3x +107,16<x ≤30.(1)开始后多少分钟,学生的接受能力最强?能维持多长时间? (2)开讲后5 min 与开讲后20 min 比较,学生的接受能力何时强一些?(3)一个数学难题,需要55的接受能力以及13 min 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这个难题? 解 (1)当0<x ≤10时,f (x )=-0.1x 2+2.6x +43=-0.1(x -13)2+59.9.故f (x )在(0,10]上单调递增,最大值为f (10)=-0.1×(-3)2+59.9=59;当16<x ≤30时,f (x )单调递减,f (x )<-3×16+107=59.因此,开讲后10 min ,学生达到最强的接受能力(值为59),并维持6 min. (2)f (5)=-0.1×(5-13)2+59.9=59.9-6.4=53.5,f (20)=-3×20+107=47<53.5=f (5).因此,开讲后5 min 学生的接受能力比开讲后20 min 强一些. (3)当0<x ≤10时,令f (x )=55, 则-0.1×(x -13)2=-4.9,(x -13)2=49. 所以x =20或x =6.但0<x ≤10, 故x =6.当16<x ≤30时,令f (x )=55,则-3x +107=55. 所以x =17 13.因此,学生达到(或超过)55的接受能力的时间为17 13-6=11 13<13(min),所以老师来不及在学生一直达到所需接受能力的状态下讲授完这道难题.规律方法 解决已给出函数模型的实际应用题,关键是考虑该题考查的是哪种函数,并要注意定义域,然后结合所给模型,列出函数关系式,最后结合其实际意义作出解答. 解决此类型函数应用题的基本步骤是: 第一步:阅读理解,审清题意.读题要做到逐字逐句,读懂题中的文字叙述,理解叙述所反映的实际背景.在此基础上,分析出已知是什么,所求是什么,并从中提炼出相应的数学问题.第二步:根据所给模型,列出函数关系式.根据问题的已知条件和数量关系,建立函数关系式,在此基础上将实际问题转化为一个函数问题.第三步:利用数学的方法将得到的常规函数问题(即数学模型)予以解答,求得结果. 第四步:再将所得结论转译成具体问题的解答.跟踪演练1 统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量为y (升)关于行驶速度x (千米/时)的函数解析式可以表示为:y =112 800x 3-380x +8(0<x ≤120).已知甲、乙两地相距100千米.当汽车以40千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升? 解 当x =40时,汽车从甲地到乙地行驶了10040=2.5(小时),要耗油⎝ ⎛⎭⎪⎫112 800×403-380×40+8×2.5=28.75(升),即当汽车以40千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油28.75升. 要点二 建立函数模型解决实际问题例2 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/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/时.研究表明:当20≤x ≤200时,车流速度v 是车流密度x 的一次函数. (1)当0≤x ≤200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/时)f (x )=x ·v (x )可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/时)解 (1)由题意:当0≤x ≤20时,v (x )=60;当20≤x ≤200时,设v (x )=ax +b ,再由已知得⎩⎪⎨⎪⎧200a +b =0,20a +b =60,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-13,b =2003.故函数v (x )的表达式为v (x )=⎩⎪⎨⎪⎧60,0≤x ≤20,13-x ,20≤x ≤200.(2)依题意并由(1)可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧60x ,0≤x ≤20,13x -x ,20≤x ≤200.当0≤x ≤20时,f (x )为增函数,故当x =20时,其最大值为60×20=1 200; 当20≤x ≤200时,f (x )=13x (200-x )=-13x 2+2003x =-13(x 2-200x )=-13(x -100)2+10 0003,所以当x =100时,f (x )在区间[20,200]上取得最大值10 0003. 综上,当x =100时,f (x )在区间[0,200]上取得最大值10 0003≈3 333, 即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3 333辆/时. 规律方法 根据收集到的数据的特点,通过建立函数模型,解决实际问题的基本过程,如下图所示.跟踪演练2 某投资公司投资甲、乙两个项目所获得的利润分别是M (亿元)和N (亿元),它们与投资额t (亿元)的关系有经验公式:M =13 t ,N =16t ,今该公司将用3亿元投资这两个项目,若设甲项目投资x 亿元,投资这两个项目所获得的总利润为y 亿元. (1)写出y 关于x 的函数表达式; (2)求总利润y 的最大值.解 (1)当甲项目投资x 亿元时,获得利润为M =13x (亿元),此时乙项目投资(3-x )亿元,获得利润为N =16(3-x )(亿元),则有y =13x +16(3-x ),x ∈[0,3].(2)令x =t ,t ∈[0,3],则x =t 2, 此时y =13t +16(3-t 2)=-16(t -1)2+23.∵t ∈[0,3],∴当t =1,即x =1时,y 有最大值为23.即总利润y 的最大值是23亿元.1.某公司市场营销人员的个人月收入与其每月的销售量成一次函数关系,如图所示,由图中给出的信息可知,营销人员没有销售量时的收入是( )A .310元B .300元C .390元D .280元 答案 B解析 由图象知,该一次函数过(1,800),(2,1 300),可求得解析式y =500x +300(x ≥0),当x =0时,y =300.2.小明的父亲饭后出去散步,从家中走20分钟到一个离家900米的报亭看10分钟报纸后,用20分钟返回家里,下面图形中能表示小明的父亲离开家的时间与距离之间的关系的是( )答案 D3.某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,……现有2个这样的细胞,分裂x 次后得到细胞的个数y 与x 的函数关系是( ) A .y =2x B .y =2x -1C .y =2xD .y =2x +1答案 D解析 分裂一次后由2个变成2×2=22个,分裂两次后4×2=23个,……,分裂x 次后y =2x +1个.4.长为3,宽为2的矩形,当长增加x ,宽减少x2时,面积达到最大,此时x 的值为________.答案 12解析 S =(3+x )(2-x 2)=-x 22+x2+6=-12(x -12)2+498,∴x =12时,S max =498.1.函数模型的应用实例主要包括三个方面: (1)利用给定的函数模型解决实际问题; (2)建立确定性的函数模型解决实际问题; (3)建立拟合函数模型解决实际问题.2.在引入自变量建立目标函数解决函数应用题时,一是要注意自变量的取值范围,二是要检验所得结果,必要时运用估算和近似计算,以使结果符合实际问题的要求.3.在实际问题向数学问题的转化过程中,要充分使用数学语言,如引入字母,列表,画图等使实际问题数学符号化.一、基础达标1.某同学家门前有一笔直公路直通长城,星期天,他骑自行车匀速前往,他先前进了a km ,觉得有点累,就休息了一段时间,想想路途遥远,有些泄气,就沿原路返回骑了b km(b <a ),当他记起诗句“不到长城非好汉”,便调转车头继续前进,则该同学离起点的距离与时间的函数关系图象大致为( )答案 C解析 由题意可知,s 是关于时间t 的一次函数,所以其图象特征是直线上升.由于中间休息了一段时间,该段时间的图象应是平行于横轴的一条线段.然后原路返回,图象下降,再调转车头继续前进,则直线一致上升.2.国内快递1 000 g 以内的包裹的邮资标准如下表:( ) A .5.00元 B .6.00元 C .7.00元 D .8.00元 答案 C解析 由题意可知,当x =1 200时,y =7.00元.3.某机器总成本y (万元)与产量x (台)之间的函数关系式是y =x 2-75x ,若每台机器售价为25万元,则该厂获利润最大时应生产的机器台数为( ) A .30 B .40 C .50 D .60 答案 C解析 设安排生产x 台,则获得利润f (x )=25x -y =-x 2+100x=-(x -50)2+2 500.故当x =50台时,获利润最大.4.根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cx,x <A ,c A ,x ≥A(A ,c 为常数).已知工人组装第4件产品用时30 min ,组装第A 件产品用时15 min ,那么c 和A 的值分别是( ) A .75,25 B .75,16 C .60,25 D .60,16 答案 D解析 由题意知,组装第A 件产品所需时间为c A =15,故组装第4件产品所需时间为c 4=30,解得c =60.将c =60代入cA=15,得A =16. 5.某工厂生产某产品x 吨所需费用为P 元,而卖出x 吨的价格为每吨Q 元,已知P =1 000+5x +110x 2,Q =a +xb ,若生产出的产品能全部卖出,且当产量为150吨时利润最大,此时每吨的价格为40元,则有( ) A .a =45,b =-30 B .a =30,b =-45 C .a =-30,b =45 D .a =-45,b =-30 答案 A解析 设生产x 吨产品全部卖出,获利润为y 元, 则y =xQ -P =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +x b -⎝ ⎛⎭⎪⎫1 000+5x +110x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -110x 2+(a -5)x -1 000(x >0). 由题意知,当x =150时,y 取最大值,此时Q =40.∴⎩⎨⎧-a -52⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -110=150,a +150b =40,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =45,b =-30.6.已测得(x ,y )的两组值为(1,2),(2,5),现有两个拟合模型,甲:y =x 2+1,乙:y =3x -1.若又测得(x ,y )的一组对应值为(3,10.2),则选用________作为拟合模型较好.答案 甲解析 对于甲:x =3时,y =32+1=10,对于乙:x =3时,y =8,因此用甲作为拟合模型较好.7.武汉市的一家报摊主从报社买进《武汉晚报》的价格是每份0.40元,卖出的价格是每份0.50元,卖不掉的报纸还可以以每份0.08元的价格退回报社.在一个月(以30天计算)里,有20天每天可卖出400份,其余10天每天只能卖出250份,但每天从报社买进的份数必须相同,他应该每天从报社买进多少份,才能使每月所获得的利润最大?并计算他一个月最多可赚得多少元?解 设报摊主每天买进报纸x 份,每月利润为y 元(x 为正整数). 当x ≤250时,y =0.1×30×x =3x . 当250≤x ≤400时,y =0.1×20×x +0.1×10×250-(x -250)×0.32×10=2x +250-3.2x +800 =1 050-1.2x . 当x ≥400时,y =0.1×20×400+0.1×10×250-(x -400)×0.32×20-(x -250)×0.32×10=800+250-6.4x +2 560-3.2x +800 =-9.6x +4 410.当x ≤250时,取x =250,y max =3×250=750(元). 当250≤x ≤400时,取x =250,y max =750(元). 当x ≥400时,取x =400,y max =570(元).故他应该每天从报社买进250份报纸,才能使每月所获得的利润最大,最大值为750元.二、能力提升8.衣柜里的樟脑丸,随着时间会挥发而体积缩小,刚放进的新丸体积为a ,经过t 天后体积V 与天数t 的关系式为:V =a ·e-kt.已知新丸经过50天后,体积变为49a .若一个新丸体积变为827a ,则需经过的天数为( )A .125B .100C .75D .50 答案 C解析 由已知,得49a =a ·e -50k ,∴e -k=⎝ ⎛⎭⎪⎫49501.设经过t 1天后,一个新丸体积变为827a ,则827a =a ·e-kt 1, ∴827=(e -k)t 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫49501t, ∴t 150=32,t 1=75. 9.“学习曲线”可以用来描述学习某一任务的速度,假设函数t =-144lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-N 90中,t 表示达到某一英文打字水平所需的学习时间,N 表示每分钟打出的字数.则当N =40时,t =________(已知lg 2≈0.301,lg 3≈0.477). 答案 36.72解析 当N =40时,则t =-144lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-4090=-144lg 59=-144(lg 5-2lg 3)=36.72. 10.如图所示,某池塘中浮萍蔓延的面积y (m 2)与时间t (月)的关系y =a t,有以下几种说法:①这个指数函数的底数为2;②第5个月时,浮萍面积就会超过30 m 2; ③浮萍从4 m 2蔓延到12 m 2需要经过1.5个月; ④浮萍每月增加的面积都相等. 其中正确的命题序号是________.答案 ①②解析 由图象知,t =2时,y =4, ∴a 2=4,故a =2,①正确.当t =5时,y =25=32>30,②正确, 当y =4时,由4=2t 1知t 1=2,当y =12时,由12=2t 2知t 2=log 212=2+log 23.t 2-t 1=log 23≠1.5,故③错误;浮萍每月增长的面积不相等,实际上增长速度越来越快,④错误.11.在对口扶贫活动中,为了尽快脱贫(无债务)致富,企业甲将经营状况良好的某种消费品专卖店以5.8万元的优惠价格转让给了尚有5万元无息贷款没有偿还的小型残疾人企业乙,并约定从该店经营的利润中,首先保证企业乙的全体职工每月最低生活费的开支3 600元后,逐步偿还转让费(不计息).根据甲提供的资料有:①这种消费品的进价为每件14元;②该店月销量Q (百件)与销售价格P (元)的关系如下图所示;③每月需各种开支2 000元.(1)当商品的价格为每件多少元时,月利润扣除职工最低生活费的余额最大?并求最大余额. (2)企业乙只依靠该店,最早可望在几年后脱贫? 解 设该店月利润余额为L ,则由题设得:L =Q (P -14)×100-3 600-2 000.①由销量图易得:Q =⎩⎪⎨⎪⎧-2P +50,14≤P ≤20,-32P +40,20<P ≤26,代入①式得 L =⎩⎪⎨⎪⎧-2P +P --5 600,14≤P ≤20,-32P +P --5 600,20<P ≤26,(1)当14≤P ≤20时,L max =450(元), 此时P =19.5(元);当20<P ≤26时,L max =1 2503(元),此时P =613(元).故当P =19.5(元)时,月利润余额最大,最大余额为450元. (2)设可在n 年后脱贫,依题意有12n ×450-50 000-58 000≥0,解得n ≥20.即最早可望在20年后脱贫.三、探究与创新12.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T 0,经过一定时间t 后的温度是T ,则T -T a =(T 0-T a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫12h t,其中T a 表示环境温度,h 称为半衰期.现有一杯用88℃热水冲的速溶咖啡,放在24℃的房间中,如果咖啡降温到40℃需要20 min ,那么降温到35℃时,需要多少时间? 解 由题意知40-24=(88-24)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12h 20, 即14=⎝ ⎛⎭⎪⎫12h 20,解得h =10.故T -24=(88-24)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1210t . 当T =35时,代入上式,得35-24=(88-24)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1210t , 即⎝ ⎛⎭⎪⎫1210t =1164. 两边取对数,用计算器求得t ≈25.因此,约需要25 min ,可降温到35℃.13.今年冬季,我国大部分地区遭遇雾霾天气,给人们的健康、交通安全等带来了严重影响.经研究,发现工业废气等污染物排放是雾霾形成和持续的重要因素,污染治理刻不容缓.为此,某工厂新购置并安装了先进的废气处理设备,使产生的废气经过过滤后排放,以降低对空气的污染.已知过滤过程中废气的污染物数量P (单位:mg/L)与过滤时间t (单位:小时)间的关系为P =P 0e -kt (P 0,k 均为非零常数,e 为自然对数的底数),其中P 0为t =0时的污染物数量.若经过5小时过滤后还剩余90%的污染物.(1)求常数k 的值;(2)试计算污染物减少到40%至少需要多少时间(精确到1小时,参考数据:ln 0.2≈-1.61,ln 0.3≈-1.20,ln 0.4≈-0.92,ln 0.5≈-0.69,ln 0.9≈-0.11.)解 (1)由已知,当t =0时,P =P 0;当t =5时,P =90%P 0.于是有90%P 0=P 0e -5k .解得k =-15ln 0.9(或0.022).(2)由(1)得,知P=tP⎪⎪⎭⎫⎝⎛0.9In51e.当P=40%P0时,有0.4P0=tP⎪⎪⎭⎫⎝⎛0.9In51e.解得t=ln 0.41 5ln 0.9≈-0.9215-=4.600.11≈41.82.故污染物减少到40%至少需要42小时.。

高中数学必修1《函数模型的应用实例》优秀教学设计

高中数学必修1《函数模型的应用实例》优秀教学设计

3.2.2 函数模型的应用实例三维教学目标知识与能力:能够找出简单实际问题中的函数关系式,初步体会应用一次函数、二次函数模型解决实际问题。

过程与方法:感受运用函数概念建立模型的过程和方法,体会一次函数、二次函数模型在数学和其他学科中的重要性。

情感、态度、价值观:体会运用函数思想处理现实生活中和社会中的一些简单问题的实用价值。

教学重点:运用一次函数、二次函数模型解决一些实际问题。

教学难点:将实际问题转变为数学模型。

学习过程一、复习提问我们学过的一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、幂函数的一般形式是什么?二、新课例3、一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如图所示。

(1)求图中阴影部分的面积,并说明所求面积的实际含义;(2)假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2004km ,试建立汽车行 驶这段路程时汽车里程表读数skm 与时间th 的函数解析式,并作出檅应的图像。

解:(1)阴影部分面积为:50×1+80×1+90×1+75×1+65×1=36阴影部分面积表示汽车在5小时内行驶的路程为360km 。

(2)根据图有:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤+-<≤+-<≤+-<≤+-<≤+=542299)4(65432224)3(75322134)2(90212054)1(8010200450t t t t t t t t t t s 画出它的函数图像。

在解决实际问题过程中,函数图像能够发挥很好的作用,因此,我们应当注意提高读图的能力。

本例题是分段函数是刻画现实问题的重要模型。

例4、人口问题是当今世界各国普遍关注的问题,认识人口数量的变化规律,可 以为有效控制人口增长依据。

早在1798年,英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状 态下的人口增长模型:y =rte y 0,其中t 表示经过的时间,y 0表示t =0时的人口数, r 表示人口的年平均增长率。

教学设计:3.2.2 函数模型的应用实例

教学设计:3.2.2 函数模型的应用实例

§3.2.2函数模型的实际应用教学目标:知识与技能:将实际问题转化为函数模型.过程与方法:能够借助函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等)解决实际问题,了解函数模型的广泛应用.情感、态度、价值观:体验函数是描述宏观世界变化规律的基本数学模型,体验指数函数、对数函数等函数与现实世界的密切联系及其在刻画现实问题中的作用.教学重点:重点:将实际问题转化为函数模型,结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义.难点:怎样选择数学模型分析解决实际问题.教学过程例1某市的一家报刊摊点,从报社买进《晚报》的价格是每份0.20元,卖出价是每份0.30元,卖不掉的报纸可以以每份0.05元的价格退回报社.在一个月(以30天计)里,有20天每天可卖出400份,其余10天每天只能卖出250份,但每天从报社买进的份数必须相同,这个摊主每天从报社买进多少份,才能使每月所获的利润最大?并计算他一个月最多可赚得多少元?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:设摊主每天从报社买进x份,显然当x∈[250,400]时,每月所获利润才能最大.而每月所获利润=卖报收入的总价-付给报社的总价.卖报收入的总价包含三部分:①可卖出400份的20天里,收入为20·0.30x;②可卖出250份的10天里,收入为10·0.30·250;③10天里多进的报刊退回给报社的收入为10·0.05·(x-250).付给报社的总价为30·0.20x.解:设摊主每天从报社买进x份,显然当x∈[250,400]时,每月所获利润才能最大.于是每月所获利润y为y=20·0.30x+10·0.30·250+10·0.05·(x-250)-30·0.20x=0.5x+625,x∈[250,400].因函数y在[250,400]上为增函数,故当x=400时,y有最大值825元.例2某医药研究所开发一种新药,如果成人按规定的剂量服用,据监测:服药后每毫升血液中的含药量y与时间t之间近似满足如图所示的曲线.(1)写出服药后y与t之间的函数关系式;(2)据测定:每毫升血液中含药量不少于4微克时治疗疾病有效,假若某病人一天中第一次服药时间为上午7:00,问一天中怎样安排服药的时间(共4次)效果最佳?图3-2-1-15解:(1)依题意,得y =⎪⎩⎪⎨⎧≤<+-≤≤.101,32032,10,6t t t t (2)设第二次服药时在第一次服药后t 1小时,则32-t 1+320=4,t 1=4.因而第二次服药应在11:00; 设第三次服药在第一次服药后t 2小时,则此时血液中含药量应为两次服药量的和,即有32-t 2+32032-(t 2-4)+320=4,解得t 2=9小时,故第三次服药应在16:00; 设第四次服药在第一次后t 3小时(t 3>10),则此时第一次服进的药已吸收完,此时血液中含药量应为第二、三次的和,32-(t 2-4)+32032-(t 2-9)+320=4,解得t 3=13.5小时,故第四次服药应在20:30.变式训练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:讲座开始时,学生兴趣激增;中间有一段不太长的时间,学生的兴趣保持较理想的状态;随后学生的注意力开始分散.分析结果和实验表明,用f (x )表示学生接受概念的能力〔f (x )的值愈大,表示接受的能力愈强〕,x 表示提出和讲授概念的时间(单位:分),可有以下的公式: f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧≤<+-≤<≤<++-.3016.1073,1610.59,100.436.21.02x x x x x x(1)开讲后多少分钟,学生的接受能力最强?能维持多长时间?(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?解:(1)当0<x ≤10时,f (x )=-0.1x 2+2.6x +43=-0.1(x -13)2+59.9,由f (x )的图象,知当x =10时,[f (x )]max =f (10)=59;当10<x ≤16时,f (x )=59;当16<x ≤30时,f (x )=-3x +107,由f (x )的图象,知f (x )<-3×16+107=59.因此,开讲后10分钟,学生的接受能力最强,并能持续6分钟.(2)∵f (5)=-0.1×(5-13)2+59.9=53.5,f (20)=-3×20+107=47<53.5,∴开讲后5分钟时学生的接受能力比开讲后20分钟强.点评:解析式与图象的转换是函数应用的重点,关于分段函数问题更应重点训练. 拓展提升探究内容①在函数应用中如何利用图象求解析式.②分段函数解析式的求法.③函数应用中的最大值、最小值问题.举例探究:(2007山东省青岛高三教学质量检测,理21)某跨国公司是专门生产健身产品的企业,第一批产品A 上市销售40天内全部售完,该公司对第一批产品A 上市后的国内外市场销售情况进行调研,结果如图3-2-1-18(1)、图3-2-1-18(2)、图3-2-1-18(3)所示.其中图3-2-1-18(1)的折线表示的是国外市场的日销售量与上市时间的关系;图3-2-1-18(2)的抛物线表示的是国内市场的日销售量与上市时间的关系;图3-2-1-18(3)的折线表示的是每件产品A 的销售利润与上市时间的关系.图3-2-1-18(1)分别写出国外市场的日销售量f (t )、国内市场的日销售量g (t )与第一批产品A 上市时间t 的关系式;(2)第一批产品A 上市后的哪几天,这家公司的国内和国外日销售利润之和超过6 300万元? 分析:1.利用图象求解析式,先要分清函数类型再利用待定系数法求解析式.2.在t ∈[0,40]上,有几个分界点,请同学们思考应分为几段.3.回忆函数最值的求法.解:(1)f (t )=⎩⎨⎧≤<+-≤≤,4030,2406,300,2t t t t g (t )=203-t 2+6t (0≤t ≤40).(2)每件A 产品销售利润h (t )=⎩⎨⎧≤≤≤≤.4020,60,200,3t t t . 该公司的日销售利润F(t )=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤≤+-≤≤+-≤≤--,4030),240203(60,3020),8203(60,200),8203(3222t t t t t t t t t , 当0≤t ≤20时,F(t )=3t (203-t 2+8t ),先判断其单调性. 设0≤t 1<t 2≤20,则F(t 1)-F(t 2)=3t 1(203-t 12+8t 1)-3t 2(203-t 22+8t 2)=209-(t 1+t 2)(t 1-t 2)2. ∴F(t )在[0,20]上为增函数.∴F(t )max =F(20)=6 000<6 300.当20<t ≤30时,令60(203-t 2+8t )>6 300,则370<t <30; 当30<t ≤40时,F(t )=60(203-t 2+240)<60(203-×302+240)=6 300, 故在第24、25、26、27、28、29天日销售利润超过6 300万元.点评:1.利用图象求解析式,先要分清函数类型再利用待定系数法求解析式,重点是找出关键点.2.在t ∈[0,40]上,有几个分界点,t =20,t =30两点把区间分为三段.3.二次函数的最值可用配方法,另外利用单调性求最值也是常用方法之一.课堂小结本节学习了:幂函数、指数函数、对数函数的应用.作业课本P 107习题3.2A 组3、4.。

高中数学3.2.2函数模型的应用实例教案新人教A版必修1

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《函数模型的应用实例》一、教课内容分析:本节课选自人民教育第一版社 A 版的一般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要点内容之一,函数模型自己就根源于现实,并用于解决实质问题.本节课的内容是在《几类不一样增添的函数模型》和《函数模型的应用实例(一)》内容以后,关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必定的学习,本节课是对以上两节内容的持续与拓展,研究没有给定函数模型或没有确立性函数模型的实质问题进行建模和应用.这节课的内容持续经过一些实例来感觉函数模型的成立和应用,逐渐领会实质问题中建立函数模型的过程,本节课的函数模型的应用实例主要包含成立确立性函数模型解决问题及选择或成立拟合函数模型解决问题.例 5 所给的问题的特色是表中数学的变化是有特定规律的,运用表中的数据规律成立数学模型,注意变化范围和查验结果的合理性,同时使用这类有规律的简单数据实例供给了建立数学模型的方法.例 6 与例 5 有所差别,表中数据的变化规律特色不是和显然,需要自己依据对数据的理解选择模型,这反应一个较为完好的成立函数模型解决问题的过程,让学生逐渐感觉和明确这一点.整节课要修业生分析数据,比较各个函数模型的好坏,选择靠近实质的函数模型,并应用函数模型解决实质问题.增强读图、读表能力;优化学生思想,提升学生研究和解决问题的能力;增强学生数学应企图识,感觉数学的适用性;锻炼学生的吃苦精神,提升学生的团队合作能力.二、教课目的:知识与技术: 1.会分析所给出数据,画出散点图.2.会利用选择或成立的函数模型.3.会运用函数模型解决实质问题.过程与方法: 1.经过对给出的数据的分析,抽象出相应确实定性函数模型,并考证函数模型的合理性.2.经过采集到的数据作出散点图,并经过察看图像判断问题所合用的函数模型,在合理选择部分数据或计算机的拟合功能得出详细的满意的函数分析式,并应用模型解决实质问题.感情、态度和价值观:1.经历成立函数模型解决实质问题的过程,意会数学源自生活,服务生活,领会数学的应用价值.2.培育学生的应企图识、创新意识和研究精神,优化学生的理性思维和求真求实的科学态度.3.提升学生研究学习新知识的兴趣, 培育学生 , 勇于研究的科学态度.三、学生学情分析:1.已掌握了一些基本初等函数的有关知识,有相应的数学基础知识贮备.2.在前面的学习中,初步领会了利用给定函数模型解决实质问题的经历,为本节课累积解决问题的经验.3.学生从文字语言向图像语言和符号语言转变较弱;应企图识和应用能力不强;抽象归纳和局部办理能力单薄.四、教课要点、难点要点:依据采集的数据作出散点图,并经过察看图像选择问题所合用的函数模型,利用演算或计算机数据成立详细的函数分析式.难点:如何合理分析数据选择函数模型和成立详细的函数分析式.五、教课策略分析:鉴于新课程标准倡议以学生为主体进行研究性学习,教师应成为学生学习的指引者、组织者和合作者的教课理念和近来发展区理论,联合本节课的教课目的,采纳以下教课方法:1.问题教课法.在例 1 的教课中,提出如何能更为直观的发现函数模型,指引学生思虑,发现选择函数模型的重要方法,即散点图图像,进而让学生有收获,有成就感.在例 2 的解决过程中,提出一系列的问题串,学会对问题的分析,直抵问题的核心.使学生的学习过程成为在教师引导下的“再创建”过程,并使学生从中领会学习的兴趣.这样能够充分调换学生学习的主动性、踊跃性,使讲堂氛围更为活跃,同时培育了学生自主学习,着手研究的能力.2.分组议论法.在例 2 的教课中,碰到难以选择模型时,经过小组议论,拓展思想,增强合作,解决问题;在获取函数模型后和讲堂总结中,组织小组议论,互相沟通成就,扩大成就影响力.这样不单能够培育学生对数学知识的研究精神和团队协作精神,更能让学生体验成功的乐趣,培育其学习的主动性.3.多媒体协助教课法:在教课过程中,采纳多媒体教课工具,经过动向演示有益于惹起学生的学习兴趣,激发学生的学习热忱,增大信息的容量,使内容充分、形象、直观,提升教课效率和教课质量。

高中数学优质教案 函数模型的应用实例

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§3.2.2函数模型的实际应用教学目标:知识与技能:将实际问题转化为函数模型.过程与方法:能够借助函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等)解决实际问题,了解函数模型的广泛应用.情感、态度、价值观:体验函数是描述宏观世界变化规律的基本数学模型,体验指数函数、对数函数等函数与现实世界的密切联系及其在刻画现实问题中的作用.教学重点:重点:将实际问题转化为函数模型,结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义.难点:怎样选择数学模型分析解决实际问题.教学过程例1某市的一家报刊摊点,从报社买进《晚报》的价格是每份0.20元,卖出价是每份0.30元,卖不掉的报纸可以以每份0.05元的价格退回报社.在一个月(以30天计)里,有20天每天可卖出400份,其余10天每天只能卖出250份,但每天从报社买进的份数必须相同,这个摊主每天从报社买进多少份,才能使每月所获的利润最大?并计算他一个月最多可赚得多少元?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:设摊主每天从报社买进x份,显然当x∈[250,400]时,每月所获利润才能最大.而每月所获利润=卖报收入的总价-付给报社的总价.卖报收入的总价包含三部分:①可卖出400份的20天里,收入为20·0.30x;②可卖出250份的10天里,收入为10·0.30·250;③10天里多进的报刊退回给报社的收入为10·0.05·(x-250).付给报社的总价为30·0.20x.解:设摊主每天从报社买进x份,显然当x∈[250,400]时,每月所获利润才能最大.于是每月所获利润y为y=20·0.30x+10·0.30·250+10·0.05·(x-250)-30·0.20x=0.5x+625,x∈[250,400].因函数y在[250,400]上为增函数,故当x=400时,y有最大值825元.例2某医药研究所开发一种新药,如果成人按规定的剂量服用,据监测:服药后每毫升血液中的含药量y与时间t之间近似满足如图所示的曲线.(1)写出服药后y 与t 之间的函数关系式;(2)据测定:每毫升血液中含药量不少于4微克时治疗疾病有效,假若某病人一天中第一次服药时间为上午7:00,问一天中怎样安排服药的时间(共4次)效果最佳?图3-2-1-15解:(1)依题意,得y =⎪⎩⎪⎨⎧≤<+-≤≤.101,32032,10,6t t t t (2)设第二次服药时在第一次服药后t 1小时,则32-t 1+320=4,t 1=4.因而第二次服药应在11:00; 设第三次服药在第一次服药后t 2小时,则此时血液中含药量应为两次服药量的和,即有32-t 2+32032-(t 2-4)+320=4,解得t 2=9小时,故第三次服药应在16:00; 设第四次服药在第一次后t 3小时(t 3>10),则此时第一次服进的药已吸收完,此时血液中含药量应为第二、三次的和,32-(t 2-4)+32032-(t 2-9)+320=4,解得t 3=13.5小时,故第四次服药应在20:30.变式训练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:讲座开始时,学生兴趣激增;中间有一段不太长的时间,学生的兴趣保持较理想的状态;随后学生的注意力开始分散.分析结果和实验表明,用f (x )表示学生接受概念的能力〔f (x )的值愈大,表示接受的能力愈强〕,x 表示提出和讲授概念的时间(单位:分),可有以下的公式: f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧≤<+-≤<≤<++-.3016.1073,1610.59,100.436.21.02x x x x x x(1)开讲后多少分钟,学生的接受能力最强?能维持多长时间?(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?解:(1)当0<x ≤10时,f (x )=-0.1x 2+2.6x +43=-0.1(x -13)2+59.9,由f (x )的图象,知当x =10时,[f (x )]max =f (10)=59;当10<x ≤16时,f (x )=59;当16<x ≤30时,f (x )=-3x +107,由f (x )的图象,知f (x )<-3×16+107=59.因此,开讲后10分钟,学生的接受能力最强,并能持续6分钟.(2)∵f (5)=-0.1×(5-13)2+59.9=53.5,f (20)=-3×20+107=47<53.5,∴开讲后5分钟时学生的接受能力比开讲后20分钟强.点评:解析式与图象的转换是函数应用的重点,关于分段函数问题更应重点训练. 拓展提升探究内容①在函数应用中如何利用图象求解析式.②分段函数解析式的求法.③函数应用中的最大值、最小值问题.举例探究:(2007山东省青岛高三教学质量检测,理21)某跨国公司是专门生产健身产品的企业,第一批产品A 上市销售40天内全部售完,该公司对第一批产品A 上市后的国内外市场销售情况进行调研,结果如图3-2-1-18(1)、图3-2-1-18(2)、图3-2-1-18(3)所示.其中图3-2-1-18(1)的折线表示的是国外市场的日销售量与上市时间的关系;图3-2-1-18(2)的抛物线表示的是国内市场的日销售量与上市时间的关系;图3-2-1-18(3)的折线表示的是每件产品A 的销售利润与上市时间的关系.图3-2-1-18(1)分别写出国外市场的日销售量f (t )、国内市场的日销售量g (t )与第一批产品A 上市时间t 的关系式;(2)第一批产品A 上市后的哪几天,这家公司的国内和国外日销售利润之和超过6 300万元? 分析:1.利用图象求解析式,先要分清函数类型再利用待定系数法求解析式.2.在t ∈[0,40]上,有几个分界点,请同学们思考应分为几段.3.回忆函数最值的求法.解:(1)f (t )=⎩⎨⎧≤<+-≤≤,4030,2406,300,2t t t t g (t )=203-t 2+6t (0≤t ≤40).(2)每件A 产品销售利润h (t )=⎩⎨⎧≤≤≤≤.4020,60,200,3t t t . 该公司的日销售利润F(t )=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤≤+-≤≤+-≤≤--,4030),240203(60,3020),8203(60,200),8203(3222t t t t t t t t t , 当0≤t ≤20时,F(t )=3t (203-t 2+8t ),先判断其单调性. 设0≤t 1<t 2≤20,则F(t 1)-F(t 2)=3t 1(203-t 12+8t 1)-3t 2(203-t 22+8t 2)=209-(t 1+t 2)(t 1-t 2)2. ∴F(t )在[0,20]上为增函数.∴F(t )max =F(20)=6 000<6 300.当20<t ≤30时,令60(203-t 2+8t )>6 300,则370<t <30; 当30<t ≤40时,F(t )=60(203-t 2+240)<60(203-×302+240)=6 300, 故在第24、25、26、27、28、29天日销售利润超过6 300万元.点评:1.利用图象求解析式,先要分清函数类型再利用待定系数法求解析式,重点是找出关键点.2.在t ∈[0,40]上,有几个分界点,t =20,t =30两点把区间分为三段.3.二次函数的最值可用配方法,另外利用单调性求最值也是常用方法之一.课堂小结本节学习了:幂函数、指数函数、对数函数的应用.作业课本P 107习题3.2A 组3、4.。

高中数学第三章函数的应用3.2.2函数模型的应用实例教案新人教A版必修1

高中数学第三章函数的应用3.2.2函数模型的应用实例教案新人教A版必修1

高中数学第三章函数的应用3.2.2函数模型的应用实例教案新人教A版必修13.2.2 函数模型的应用实例[目标] 1.会用分段函数模型或自建函数模型解决一些简单的实际问题;2.会根据所给数据选择合适的函数模型进行拟合.[重点] 根据给定的函数模型解决实际问题.[难点] 建立数学模型解答实际问题.知识点一解函数模型应用题的一般步骤[填一填]1.函数模型应用的两个方面(1)利用已知函数模型解决问题;(2)建立恰当的函数模型,并利用所得函数模型解释有关现象,对某些发展趋势进行预测.2.解函数应用题的一般步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数理关系.(2)建模:将文字语言转化为数学语言,用数学知识建立相应的数学模型.(3)求模:求解数学模型,得到数学结论.(4)还原:将用数学方法得到的结论还原为实际问题.[答一答]1.常见的函数模型有哪些?提示:(1)正比例函数模型:f(x)=kx(k为常数,k≠0);(2)反比例函数模型:f(x)=kx(k为常数,k≠0);(3)一次函数模型:f(x)=kx+b(k,b为常数,k≠0);(4)二次函数模型:f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0);(5)指数函数模型:f(x)=ab x+c(a,b,c为常数,a≠0,b>0,b≠1);(6)对数函数模型:f(x)=m log a x+n(m,n,a为常数,m≠0,a>0,a≠1);(7)幂函数模型:f(x)=ax n+b(a,b,n为常数,a≠0,n≠1).知识点二函数拟合与预测的一般步骤[填一填](1)收集数据;(2)画散点图;(3)选择函数模型;(4)求函数模型;(5)检验.若符合实际情况,则用函数模型解释实际问题;若不符合实际情况则从(3)重新开始.[答一答]2.如何根据收集到的数据解决实际问题?提示:通过收集数据直接去解决问题的一般过程如下:第一步:收集数据;第二步:根据收集到的数据在平面直角坐标系内画出散点图;第三步:根据点的分布特征,选择一个能刻画散点图特征的函数模型;第四步:选择其中的几组数据求出函数模型;第五步:将已知数据代入所求出的函数模型进行检验,看其是否符合实际.若不符合实际,则重复第三、四、五步.若符合实际,则进入下一步;第六步:用求得的函数模型去解释实际问题.以上过程可用程序框图表示如下:3.数据拟合时,得到的函数为什么需要检验?提示:因为根据已给的数据作出散点图,一般是以比较熟悉的、最简单的函数作模拟,但所估计的函数有时可能误差较大或不切合客观实际,此时要重新调整数据或选用其他函数模型.类型一建立函数模型的应用题[例1] 某汽车城销售某种型号的汽车,进货单价为25万元.市场调研表明:当销售单价为29万元时,平均每周能售出8辆,而当销售单价每降低0.5万元时,平均每周能多售出4辆.设每辆汽车降价x万元,每辆汽车的销售利润为y万元(每辆车的销售利润=销售单价-进货单价).(1)求y与x之间的函数关系式,并在保证商家不亏本的前提下,写出x的取值范围;(2)假设这种汽车平均每周的销售利润为z万元,试写出z与x之间的函数关系式;(3)当每辆汽车的销售单价为多少万元时,平均每周的销售利润最大?最大利润是多少?[分析] 解决本题需弄清楚:每辆车的销售利润=销售单价-进货单价;先求出每辆车的销售利润,再乘以售出辆数可得每周销售利润.通过二次函数求最值,可得汽车合适的销售单价.[解] (1)因为y=29-25-x,所以y=-x+4(0≤x≤4).(2)z=(8+x0.5×4)y=(8x+8)(-x+4)=-8x2+24x+32(0≤x≤4).(3)由(2)知,z=-8x2+24x+32=-8(x-1.5)2+50(0≤x≤4).故当x=1.5时,z max =50.所以当销售单价为29-1.5=27.5万元时,每周的销售利润最大,最大利润为50万元.在函数模型中,二次函数模型占有重要的地位,因为根据实际问题建立函数解析式后,可利用配方法、判别式法、换元法、函数的单调性等来求函数的最值,从而解决实际问题中的最大、最小等问题.[变式训练1] 据市场分析,烟台某海鲜加工公司当月产量在10吨至25吨时,月生产总成本y(万元)可以看成月产量x(吨)的二次函数;当月产量为10吨时,月总成本为20万元;当月产量为15吨时,月总成本最低为17.5万元,且为二次函数的顶点.(1)写出月总成本y (万元)关于月产量x (吨)的函数关系式;(2)已知该产品销售价为每吨1.6万元,那么月产量为多少时,可获最大利润?解:(1)设y =a (x -15)2+17.5,将x =10,y =20代入上式,得20=25a +17.5.解得a =110. 所以y =110(x -15)2+17.5(10≤x ≤25). (2)设最大利润为Q (x ), 则Q (x )=1.6x -y =1.6x -⎝ ⎛⎭⎪⎫110x 2-3x +40 =-110(x -23)2+12.9(10≤x ≤25). 因为x =23∈[10,25],所以月产量为23吨时,可获最大利润12.9万元.类型二 已知函数模型的应用题[例2] 已知某产品市场价格与市场供应量P 的关系近似满足P (x )=2(1-kt )(x -b )2(其中t 为关税的税率,且t ∈[0,12),x 为市场价格,b ,k 为正常数),当t =18时的市场供应量曲线如图所示.(1)根据图象求b ,k 的值;(2)记市场需求量为Q ,它近似满足Q (x )=211-x 2,当P =Q 时的价格称为市场平衡价格,为使市场平衡价格不低于9元,求税率的最小值.[解] (1)由图象知:⎩⎪⎨⎪⎧2(1-k 8)(5-b )2=1,2(1-k 8)(7-b )2=2, ⇒⎩⎪⎨⎪⎧(1-k 8)(5-b )2=0,(1-k 8)(7-b )2=1,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ b =5,k =6. (2)当P =Q 时,有2(1-6t )(x -5)2=211-x 2, 即(1-6t )(x -5)2=11-x 2⇒2(1-6t )=22-x (x -5)2=17-(x -5)(x -5)2 =17(x -5)2-1x -5. 令m =1x -5,则2(1-6t )=17m 2-m . ∵x ≥9,∴m ∈(0,14]. 当m =14时,2(1-6t )取最大值1316,故t ≥19192, 即税率的最小值为19192.(1)本题利用已知函数模型解决实际问题,首先利用给出的函数图象,通过待定系数法确定函数关系式,再利用函数关系式求最值,求最值时注意自变量的取值范围.(2)对于题中已给出数学模型问题,只要解数学模型即可,较常用的方法是待定系数法解模型,然后利用相应的解析式及对应函数的性质解决实际问题.[变式训练2] 灌满开水的热水瓶放在室内,如果瓶内开水原来的温度是θ1度,室内气温是θ0度,t 分钟后,开水的温度可由公式θ=θ0+(θ1-θ0)e -kt 求得,这里,k 是一个与热水瓶类型有关的正的常量.现有一只某种类型的热水瓶,测得瓶内水温为100℃,过1小时后又测得瓶内水温变为98℃.已知某种奶粉必须用不低于85℃的开水冲调,现用这种类型的热水瓶在早上六点灌满100℃的开水,问:能否在这一天的中午十二点用这瓶开水来冲调上述奶粉?(假定该地白天室温为20℃)解:根据题意,有98=20+(100-20)e-60k , 整理得e -60k =3940. 利用计算器,解得k =0.000 422 2.故θ=20+80e -0.000 422 2t .从早上六点至中午十二点共过去6小时,即360分钟.当t =360时,θ=20+80e -0.000 422 2×360=20+80e -0.152,由计算器算得θ≈88℃>85℃,即能够在这一天的中午十二点用这瓶开水来冲调奶粉.类型三 拟合函数模型的应用题[例3] 某个体经营者把开始六个月试销A ,B 两种商品的逐月投资与所获纯利润列成下表:该经营者准备下月投入12万元经营这两种产品,但不知投入A ,B 两种商品各多少万元才合算.请你帮助制定一个资金投入方案,使得该经营者能获得最大利润,并按你的方案求出该经营者下月可获得的最大纯利润(结果保留两个有效数字).[分析] 只给出数据,没明确函数关系,这样就需要准确的画出散点图.然后根据图形选择合适的函数模型来解决实际问题.[解] 以投资额为横坐标,纯利润为纵坐标,在平面直角坐标系中画出散点图,如图所示.观察散点图可以看出,A 种商品的所获纯利润y 与投资额x 之间的变化规律可以用二次函数模型进行模拟,如图①所示.取(4,2)为最高点,则y =a (x -4)2+2,再把点(1,0.65)代入,得0.65=a (1-4)2+2,解得a =-0.15,所以y =-0.15(x -4)2+2. B 种商品所获纯利润y 与投资额x 之间的变化规律是线性的,可以用一次函数模型进行模拟,如图②所示.设y =kx +b ,取点(1,0.25)和(4,1)代入,得⎩⎪⎨⎪⎧ 0.25=k +b ,1=4k +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ k =0.25,b =0.所以y =0.25x .即前六个月所获纯利润y 关于月投资A 种商品的金额x 的函数关系式是y =-0.15(x -4)2+2;前六个月所获纯利润y 关于月投资B 种商品的金额x 的函数关系式是y =0.25x .设下月投入A ,B 两种商品的资金分别为x A ,x B (万元),总利润为W (万元),那么⎩⎪⎨⎪⎧ x A +x B =12,W =y A +y B =-0.15(x A -4)2+2+0.25x B .所以W =-0.15(x A -196)2+0.15×(196)2+2.6. 当x A =196≈3.2(万元)时,W 取最大值,约为4.1万元,此时x B ≈8.8(万元). 即该经营者下月把12万元中的3.2万元投资A 种商品,8.8万元投资B 种商品,可获得最大利润约为4.1万元.拟合数据,建立函数模型解决实际问题的一般步骤:根据收集到的数据作出散点图,然后根据散点图的形状,选用比较接近的可能的函数模型来描述所涉及的数量之间的关系,然后利用待定系数法确定出具体的函数解析式,若符合实际,可用此函数模型解释问题,若不符合实际,则继续选择模型,重复操作过程.[变式训练3] 我国2014年至2017年国内生产总值(单位:万亿元)如下表所示:(2)利用得出的关系式求生产总值,与表中实际生产总值比较.解:(1)画出函数图象,如图所示,从函数的图象可以看出,画出的点近似地落在一条直线上,设所求的一次函数为y =kx +b (k ≠0).把点(0,8.206 7)和(3,10.239 8)的坐标代入上式,解方程组,得⎩⎪⎨⎪⎧ k =0.677 7,b =8.206 7.因此所求的函数关系式为y =0.677 7x +8.206 7.(2)由得到的关系式计算出2015年和2016年的国内生产总值分别为0.677 7×1+8.206 7=8.884 4(万亿元),0.677 7×2+8.206 7=9.562 1(万亿元).与实际的生产总值相比,误差不超过0.1万亿元.1.一根蜡烛长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( B )解析:由题意h =20-5t,0≤t ≤4.结合图象知应选B.2.“红豆生南国,春来发几枝?”如图给出了红豆生长时间t (月)与枝数y (枝)的散点图,那么红豆生长时间与枝数的关系用下列哪个函数模型拟合最好( C )A .y =t 3B .y =log 2tC .y =2tD .y =2t 2 解析:符合指数函数模型.3.将进货单价为8元的商品按10元/个销售时,每天可卖出100个,若此商品的销售单价涨1元,日销售量就减少10个,为了获取最大利润,此商品的销售单价应定为14元.解析:设销售单价应涨x 元,则实际销售单价为(10+x )元,此时日销售量为(100-10x )个,每个商品的利润为(10+x )-8=2+x (元),∴总利润y =(2+x )(100-10x )=-10x 2+80x +200=-10(x -4)2+360(0<x <10,且x ∈N *).∴当x =4时y 有最大值,此时单价为14元.4.在不考虑空气阻力的情况下,火箭的最大速度v 米/秒和燃料的质量M 千克、火箭(除燃料外)的质量m 千克的函数关系式是v =2 000·ln(1+M m ).当燃烧质量是火箭质量的e 6-1倍时,火箭的最大速度可达12千米/秒.解析:当v =12 000时,2 000·ln(1+M m )=12 000,∴ln(1+M m )=6,∴M m =e 6-1.5.某学校准备购买一批电脑,在购买前进行的市场调查显示:在相同品牌、质量与售后服务的条件下,甲、乙两公司的报价都是每台6 000元.甲公司的优惠条件是购买10台以上的,从第11台开始按报价的七折计算,乙公司的优惠条件是均按八五折计算.(1)分别写出在两公司购买电脑的总费用y 甲,y 乙与购买台数x 之间的函数关系式;(2)根据购买的台数,你认为学校应选择哪家公司更合算?解:(1)y 甲=⎩⎪⎨⎪⎧ 6 000x (0≤x ≤10,x ∈N ),60 000+4 200(x -10)(x ≥11,x ∈N )=⎩⎪⎨⎪⎧ 6 000x (0≤x ≤10,x ∈N ),4 200x +18 000(x ≥11,x ∈N ),y 乙=5 100x (x ∈N ),(2)当x ≤10时,显然y 甲>y 乙;当x >10时,令y 甲>y 乙,即4 200x +18 000>5 100x ,解得x <20.答:当购买的台数不超过20台时,应选择乙公司,当购买台数超过20台时,应选择甲公司.——本课须掌握的三大问题1.函数模型的应用实例主要包括三个方面:(1)利用给定的函数模型解决实际问题;(2)建立确定性的函数模型解决实际问题;(3)建立拟合函数模型解决实际问题.2.在引入自变量建立目标函数解决函数应用题时,一是要注意自变量的取值范围,二是要检验所得结果,必要时运用估算和近似计算,以使结果符合实际问题的要求.3.在实际问题向数学问题的转化过程中,要充分使用数学语言,如引入字母,列表,画图等使实际问题数学符号化.学习至此,请完成课时作业261。

3.2.2 函数模型的应用实例 学案

3.2.2 函数模型的应用实例 学案

3.2.2 函数模型的应用实例(学案)一、学习目标1.能利用已知函数模型求解实际问题.2.能自建确定性函数模型解决实际问题.3.了解建立拟合函数模型的步骤,并了解检验和调整的必要性.二、自主学习知识点一 几类已知函数模型函数模型 函数解析式一次函数模型f (x )=ax +b (a ,b 为常数,a ≠0)反比例函数模型 f (x )=kx+b (k ,b 为常数且k ≠0)二次函数模型 f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c 为常数,a ≠0)指数型函数模型 f (x )=ba x +c (a ,b ,c 为常数,b ≠0,a >0且a ≠1) 对数型函数模型 f (x )=b log a x +c (a ,b ,c 为常数,b ≠0,a >0且a ≠1)幂函数型模型f (x )=ax n +b (a ,b 为常数,a ≠0)知识点二 应用函数模型解决问题的基本过程 用函数模型解应用题的四个步骤(1)审题——弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择模型;(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)求模——求解数学模型,得出数学模型; (4)还原——将数学结论还原为实际问题.1.实际问题中两个变量之间一定有确定的函数关系.( × ) 2.用来拟合散点图的函数图象一定要经过所有散点.( × ) 3.函数模型中,要求定义域只需使函数式有意义.( × )4.用函数模型预测的结果和实际结果必须相等,否则函数模型就无存在意义了.( × )三、合作探究类型一 利用已知函数模型求解实际问题 例1 某列火车从北京西站开往石家庄,全程277 km.火车出发10 min 开出13 km 后,以120 km/h 的速度匀速行驶.试写出火车行驶的总路程S 与匀速行驶的时间t 之间的关系,并求火车离开北京2 h 内行驶的路程.解 因为火车匀速运动的时间为(277-13)÷120 =115 (h),所以0≤t ≤115.因为火车匀速行驶t h 所行驶的路程为120t km ,所以,火车运行总路程S 与匀速行驶时间t之间的关系是S =13+120t ⎝⎛⎭⎫0≤t ≤115.2 h 内火车行驶的路程S =13+120×⎝⎛⎭⎫2-1060=233(km). 反思与感悟 在实际问题中,有很多问题的两变量之间的关系是已知函数模型,这时可借助待定系数法求出函数解析式,再根据解题需要研究函数性质.跟踪训练1 如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米.则水位下降1米后,水面宽________米.-=-=-=答案=-=-=- 2 6解析 以拱顶为原点,过原点与水面平行的直线为x 轴,建立平面直角坐标系(如图),则水面和拱桥交点A (2,-2),设抛物线所对应的函数关系式为y =ax 2(a ≠0),则-2=a ·22,∴a =-12,∴y =-12x 2.当水面下降1米时,水面和拱桥的交点记作B (b ,-3),将B 点的坐标代入到y =-12x 2中,得b =±6,因此水面宽26米.类型二 自建确定性函数模型解决实际问题例2 某住宅小区为了营造一个优雅、舒适的生活环境,打算建造一个八边形的休闲花园,它的主体造型的平面图是由两个相同的矩形ABCD 和EFGH 构成面积为200米2的十字形区域,且计划在正方形MNPK 上建一座花坛,其造价为4 200元/米2,在四个相同的矩形上(图中的阴影部分)铺花岗岩路面,其造价为210元/米2,并在四个三角形空地上铺草坪,其造价为80元/米2.(1)设AD 的长为x 米,试写出总造价Q (单位:元)关于x 的函数解析式; (2)问:当x 取何值时,总造价最少?求出这个最小值. 解 (1)设AM =y ,AD =x ,则x 2+4xy =200,∴y =200-x 24x.故Q =4 200x 2+210×4xy +80×2y 2=38 000+4 000x 2+400 000x 2(0<x <102).(2)令t =x 2,则Q =38 000+4 000⎝⎛⎭⎫t +100t , 且0<t <200.∵函数u =t +100t在(0,10]上单调递减,在[10,200)上单调递增,∴当t =10时,u min =20.故当x =10时,Q min =118 000(元).反思与感悟 自建模型时主要抓住四个关键:“求什么,设什么,列什么,限制什么”. 求什么就是弄清楚要解决什么问题,完成什么任务.设什么就是弄清楚这个问题有哪些因素,谁是核心因素,通常设核心因素为自变量. 列什么就是把问题已知条件用所设变量表示出来,可以是方程、函数、不等式等.限制什么主要是指自变量所应满足的限制条件,在实际问题中,除了要使函数式有意义外,还要考虑变量的实际含义,如人不能是半个等.跟踪训练2 某旅游点有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;若超过6元,则每提高1元,租不出去的自行车就增加3辆.旅游点规定:每辆自行车的日租金不低于3元并且不超过20元,每辆自行车的日租金x 元只取整数,用y 表示出租所有自行车的日净收入.(日净收入即一日中出租的所有自行车的总收入减去管理费用后的所得) (1)求函数y =f (x )的解析式;(2)试问日净收入最多时每辆自行车的日租金应定为多少元?日净收入最多为多少元? 解 (1)当3≤x ≤6时,y =50x -115,令50x -115>0, 解得x >2.3.又因为x ∈N ,所以3≤x ≤6,且x ∈N . 当6<x ≤20,且x ∈N 时,y =[50-3(x -6)]x -115=-3x 2+68x -115, 综上可知y =f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧50x -115,3≤x ≤6,x ∈N ,-3x 2+68x -115,6<x ≤20,x ∈N .(2)当3≤x ≤6,且x ∈N 时,因为y =50x -115是增函数,所以当x =6时,y max =185元. 当6<x ≤20,且x ∈N 时,y =-3x 2+68x -115=-3⎝⎛⎭⎫x -3432+8113, 所以当x =11时,y max =270元.综上所述,当每辆自行车日租金定为11元时才能使日净收入最多,为270元. 类型三 建立拟合函数模型解决实际问题例3 某个体经营者把开始六个月试销A ,B 两种商品的逐月投资金额与所获纯利润列成下表.投资A 种商品金额(万元)1 2 3 4 5 6获纯利润(万元) 0.65 1.39 1.85 2 1.84 1.40 投资B 种商品金额(万元)1 2 3 4 5 6获纯利润(万元) 0.30 0.59 0.88 1.20 1.51 1.79该经营者准备第七个月投入12万元经营这两种商品,但不知A ,B 两种商品各投入多少万元才合算,请你帮助制定一个资金投入方案,使得该经营者能获得最大纯利润,并按你的方案求出该经营者第七个月可获得的最大纯利润(结果保留两位有效数字).解 以投资额为横坐标,纯利润为纵坐标,在平面直角坐标系中画出散点图,如图所示.观察散点图可以看出,A 种商品所获纯利润y 与投资额x 之间的变化规律可以用二次函数模型进行模拟,如图①所示.取(4,2)为最高点,则y =a (x -4)2+2(a ≠0),再把点(1,0.65)代入,得0.65=a (1-4)2+2,解得a =-0.15,所以y =-0.15(x -4)2+2. B 种商品所获纯利润y 与投资额x 之间的变化规律是线性的,可以用一次函数模型进行模拟,如图②所示.设y =kx +b (k ≠0),取点(1,0.30)和(4,1.20)代入, 得⎩⎪⎨⎪⎧ 0.30=k +b ,1.2=4k +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =0.3,b =0. 所以y =0.3x .设第七个月投入A ,B 两种商品的资金分别为x 万元,(12-x )万元,总利润为W 万元,那么W =y A +y B=-0.15(x -4)2+2+0.3(12-x ), 所以W =-0.15(x -3)2+0.15×9+3.2.当x =3时,W 取最大值,约为4.6万元,此时B 商品的投资为9万元.故该经营者下个月把12万元中的3万元投资A 种商品,9万元投资B 种商品,可获得最大利润,约为4.6万元.反思与感悟 在建立和应用函数模型时,准确地把题目要求翻译成数学问题非常重要,另外实际问题要注意实际意义对定义域、取值范围的影响.跟踪训练3 某商场经营一批进价为每件30元的商品,在市场销售中发现此商品的销售单价x 元与日销量y 销售单价x (元) 30 40 45 50 日销售量y (件) 60 30 15 0(1)在所给坐标系中,根据表中提供的数据描出实数对(x ,y )对应的点,并确定x 与y 的一个函数关系式y =f (x ).(2)设经营此商品的日销售利润为P 元,根据上述关系式写出P 关于x 的函数关系式,并指出销售单价x 为多少时,才能获得最大日销售利润.解 实数对(x ,y )对应的点如图所示,由图可知y 是x 的一次函数.(1)设f (x )=kx +b , 则⎩⎪⎨⎪⎧ 60=30k +b ,30=40k +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-3,b =150. 所以f (x )=-3x +150,30≤x ≤50,检验成立. (2)P =(x -30)·(-3x +150)=-3x 2+240x -4 500,30≤x ≤50,所以对称轴x =-2402×(-3)=40∈[30,50].答 当销售单价为40元时,所获利润最大.。

优秀教案34-函数模型应用实例(1)

优秀教案34-函数模型应用实例(1)

3.2.2 函数模型的应用实例(1)教材分析函数基本模型的应用是本章的重点内容之一,本小节教材共有4个例题作为示范,并配备了较多的实际问题让学生进行练习.在这4个例题中,分别介绍了分段函数、指数函数、幂函数的应用.本小节分两个教学课时,本节课是第1课时.我以教材例3和例4为基础,分别在图形和数表两种不同应用情境中,引导学生自主建立函数模型来解决实际问题.因此,本节课的教学重点是:根据图、表信息建立函数模型解决实际问题.课时分配本节内容用1课时的时间完成,主要讲解分段函数及指数函数模型来解决简单的数学问题.教学目标重点: 分段函数和指数函数模型的简单应用.难点:根据确定的函数模型分析和解决实际问题.知识点:函数模型的应用实例.能力点:培养学生的读图能力,将实际问题转化为数学问题的能力,并将数学问题转译回实际问题,发展学生提出问题、分析问题的能力.教育点:经历由特殊到一般的研究数学问题的过程,体会探究的乐趣,激发学生的学习热情.自主探究点:怎样根据已有的数学模型分析解决实际问题.考试点:利用图表信息解决实际问题是高考的热点,与人们生活息息相关的实际问题是考试重点.易错易混点:根据实际问题确定数学模型的定义域.拓展点:如何根据实际问题抽象出数学模型.教具准备多媒体课件和三角板课堂模式学案导学一、引入新课大约在一千五百年前,大数学家孙子在《孙子算经》中记载了这样的一道题:“今有雏兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雏兔各几何?”这四句的意思就是:有若干只鸡和兔在同一个笼子里,从上面数,有三十五个头;从下面数,有九十四只脚。

求笼中各有几只鸡和兔?你知道孙子是如何解答这个“鸡兔同笼”问题的吗?你有什么更好的方法?【师生活动】师:介绍孙子的大胆解法:他假设砍去每只鸡和兔一半的脚,则每只鸡和兔就变成了“独脚鸡”和“双脚兔”。

这样,“独脚鸡”和“双脚兔”脚的数量与它们头的数量之差,就是兔子数,即:47-35=12;鸡数就是:35-12=23。

高中数学第三章函数的应用3.2函数模型及其应用3.2.2函数模型的应用实例教学设计新人教A版必修1

高中数学第三章函数的应用3.2函数模型及其应用3.2.2函数模型的应用实例教学设计新人教A版必修1

3.2.2 函数模型应用实例整体设计教学目标知识与技能:(1)通过实例“汽车行驶规律〞,理解一次函数、分段函数应用,提高学生读图能力.(2)通过“马尔萨斯人口增长模型〞,使学生学会指数型函数应用,了解函数模型在社会生活中广泛应用.过程与方法:在实际问题解决中,开展学生科学地提出问题、分析问题能力,体会数学与物理、人类社会关系.情感、态度与价值观:通过学习,体会数学在社会生活中应用价值,培养学生兴趣与探究素养.重点、难点教学重点:分段函数与指数型函数应用.教学难点:函数模型体验与建立.教学过程导入新课思路1.(情境导入)在课本第三章章头图中,有一大群喝水、嬉戏兔子,但是这群兔子曾使澳大利亚伤透了脑筋.1859年,有人从欧洲带进澳洲几只兔子,由于澳洲有茂盛牧草,而且没有兔子天敌,兔子数量不断增加,不到100年,兔子们几乎占领了整个澳大利亚,数量到达75亿只.得意兔子变得可恶起来,75亿只兔子吃掉了相当于75亿只羊所吃牧草,草原载畜率大大降低,而牛、羊是澳大利亚主要牲口.这使澳大利亚人头痛不已,他们采用各种方法消灭这些兔子,直至二十世纪五十年代,科学家采用载液瘤病毒杀死了百分之九十野兔,澳大利亚人才算松了一口气.与之相应,图中话道出了其中意蕴:对于一个种群数量,如果在理想状态(如没有天敌、食物充足等)下,那么它将呈指数增长;但在有限制环境中,种群数量一般符合对数增长模型.上一节我们学习了不同函数模型增长差异,这一节我们将进一步讨论不同函数模型应用.思路2.(直接导入)上一节我们学习了不同函数模型增长差异,这一节我们将进一步讨论不同函数模型应用.推进新课新知探究提出问题(1)我市有甲、乙两家乒乓球俱乐部,两家设备与效劳都很好,但收费方式不同.甲家每张球台每小时5元;乙家按月计费,一个月中30小时以内(含30小时)每张球台90元,超过30小时局部每张球台每小时2元.小张准备下个月从这两家中一家租一张球台开展活动,其活动时间不少于15小时,也不超过40小时.设在甲家租一张球台开展活动x小时收费为f(x)元(15≤x≤40),在乙家租一张球台开展活动x小时收费为g(x)元(15≤x≤40),试求f (x )与g (x ).(2)A ,B 两城相距100 km ,在两地之间距A 城x km 处D 地建一核电站,给A ,B 两城供电,为保证城市平安.核电站距城市距离不得少于10 km.供电费用与供电距离平方与供电量之积成正比,比例系数λ=0.25.假设A 城供电量为20亿度/月,B 城为10亿度/月.把月供电总费用y 表示成x 函数,并求定义域.(3)分析以上实例属于那种函数模型.讨论结果:(1)f (x )=5x (15≤x ≤40);g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 90,15≤x ≤30,2(x -30)+90,30<x ≤40.(2)y =5x 2+52(100—x )2(10≤x ≤90). (3)分别属于一次函数模型、分段函数模型、二次函数模型. 应用例如例1 一辆汽车在某段路程中行驶速率与时间关系如图1所示.图1(1)求图1中阴影局部面积,并说明所求面积实际含义;(2)假设这辆汽车里程表在汽车行驶这段路程前读数为2 004 km ,试建立行驶这段路程时汽车里程表读数s (km)与时间t (h)函数解析式,并作出相应图象.活动:学生先思考讨论,再答复.教师可根据实际情况,提示引导.图中横轴表示时间,纵轴表示速度,面积为路程;由于每个时间段速度不同,汽车里程表读数s (km)与时间t (h)函数为分段函数.解:(1)阴影局部面积为50×1+80×1+90×1+75×1+65×1=360.阴影局部面积表示汽车在这5小时内行驶路程为360 km.(2)根据图1,有s =⎩⎪⎨⎪⎧ 50t +2 004,0≤t <1,80(t -1)+2 054,1≤t <2,90(t -2)+2 134,2≤t <3,75(t -3)+2 224,3≤t <4,65(t -4)+2 299,4≤t ≤5.这个函数图象如图2所示.图2图3两种优惠方案所对应函数解析式:20010031010010x x x ≤≤⎧⎪⎨>⎪⎩,,-,,g (x )=500500()3100500.10x g x x x ≤≤⎧⎪=⎨->⎪⎩,,,y=y0e rt,其中t表示经过时间,y0表示t=0时人口数,r表示人口年平均增长率.下表是1950~1959年我国人口数据资料:(准确到0.000 1),用马尔萨斯人口增长模型建立我国在这一时期具体人口增长模型,并检验所得模型与实际人口数据是否相符;(2)如果按表增长趋势,大约在哪一年我国人口到达13亿?解:(1)设1951~1959年人口增长率分别为r1,r2,r3,…,r9.由55 196(1+r1)=56 300,可得1951年人口增长率为r1≈0.020 0.同理可得,r2≈0.021 0,r3≈0.022 9,r4≈0.025 0,r5≈0.019 7,r6≈0.022 3,r7≈0.027 6,r8≈0.022 2,r9≈0.018 4.于是,1951~1959年期间,我国人口年平均增长率为r=(r1+r2+…+r9)÷9≈0.022 1.令y0=55 196,那么我国在1950~1959年期间人口增长模型为y=55 196e0.022 1t,t∈N.根据表中数据作出散点图,并作出函数y=55 196e0.022 1t(t∈N)图象(图4).图4由图可以看出,所得模型与1950~1959年实际人口数据根本吻合.(2)将y=130 000代入y=55 196e0.022 1t,由计算器可得t≈38.76.所以,如果按表增长趋势,那么大约在1950年后第39年(即1989年)我国人口就已到达13亿.由此可以看到,如果不实行方案生育,而是让人口自然增长,今天我国将面临难以承受人口压力.知能训练某电器公司生产A型电脑.1993年这种电脑平均每台生产本钱为5 000元,并以纯利润20%确定出厂价.从1994年开场,公司通过更新设备与加强管理,使生产本钱逐年降低.到1997年,尽管A型电脑出厂价仅是1993年出厂价80%,但却实现了50%纯利润高效益.(1)求1997年每台A型电脑生产本钱;(2)以1993年生产本钱为基数,求1993年至1997年生产本钱平均每年降低百分数.(准确到0.01,以下数据可供参考:5=2.236,6=2.449)活动:学生先思考讨论,再答复.教师根据实际情况,提示引导. 出厂价=单位商品本钱+单位商品利润.解:(1)设1997年每台电脑生产本钱为x 元,依题意,得 x (1+50%)=5 000×(1+20%)×80%,解得x =3 200(元).(2)设1993年至1997年间每年平均生产本钱降低百分率为y ,那么依题意,得5 000(1-y )4=3 200,解得y 1=1-255,y 2=1+255(舍去).所以y =1-255≈0.11=11%, 即1997年每台电脑生产本钱为3 200元,1993年至1997年生产本钱平均每年降低约为11%.点评:函数与方程应用是本章重点,请同学们体会它们关联性. 拓展提升某家电企业根据市场调查分析,决定调整产品生产方案:准备每周(按120个工时计算)生产空调、彩电、冰箱共360台,且冰箱至少生产60台.生产这些家电产品每台所需工时与每台产值如下表:最高产值是多少?(以千元为单位)解:设每周生产空调、彩电、冰箱分别为x 台、y 台、z 台,每周产值为f 千元,那么f =4x +3y +2z ,其中⎩⎪⎨⎪⎧x +y +z =360,12x +13y +14z =120,x ≥0,y ≥0,z ≥60, ①②③由①②可得y =360-3x ,z =2x ,代入③得⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥0,360-3x ≥0,2x ≥60,那么有30≤x ≤120.故f =4x +3(360-3x )+2·2x =1 080-x ,当x =30时,f max =1 080-30=1 050.此时y =360-3x =270,z =2x =60.答:每周应生产空调30台,彩电270台,冰箱60台,才能使每周产值最高,最高产值为1 050千元.点评:函数、方程、不等式有着密切关系,它们相互转化组成一个有机整体.请同学们借助上面实例细心体会.课堂小结本节重点学习了函数模型实例应用,包括一次函数模型、二次函数模型、分段函数模型等;另外还应关注函数、方程、不等式之间相互关系.活动:学生先思考讨论,再答复.教师提示、点拨,及时评价.引导方法:从根本知识与根本技能两方面来总结.作业课本习题组5,6.设计感想本节设计从有趣故事开场,让学生从故事中体会函数模型选择,然后通过几个实例介绍常用函数模型.接着通过最新题型,训练学生由图表转化为函数解析式能力,从而解决实际问题.本节每个例题素材贴近现代生活,都是学生非常感兴趣问题,很容易引起学生共鸣.第2课时王仁海,瓯海中学教师,本教学设计获浙江省教学设计大赛省一等奖.整体设计教学分析本节课选自?普通高中课程标准实验教科书数学1必修(A版)?第三章“函数模型应用实例〞,即建立拟合函数模型解决实际问题.函数模型应用是中学数学重要内容之一,它主要包含三个方面:利用给定函数模型解决实际问题,建立确定性函数模型解决问题,建立拟合函数模型解决实际问题.而建立拟合函数模型解决实际问题是其重点,也是难点.函数模型应用教学,既有不可替代位置,又有重要现实意义.本节通过实例来说明函数模型应用,是因为函数模型本身就来源于现实,能给学生提供更多从实际问题中发现或建立数学模型时机,并体会数学在实际问题中应用价值.因此在中学教学中有重要地位.学情分析学生在学习本节内容之前,已经学习了函数图象与性质,理解了函数图象与性质之间关系,尤其是学习了几类不同函数增长模型与3.2.2函数模型应用实例.学会了如何利用给定函数模型解决实际问题,建立确定性函数模型解决问题,已经具备了一定函数模型应用能力.这为理解建立拟合函数模型解决实际问题提供了根底,也为深入理解如何建立适宜拟合函数模型提供了依据.但学生对于动态数据认识薄弱,对于综合应用函数图象与性质尚不够熟练,这些都给学生选择适宜模型造成一定困难.因此,在教学时应该为学生创设熟悉问题情境,充分利用学生熟悉函数图象来选择适宜模型.引导学生观察、计算、思考与理解问题本质.教学目标知识与技能:了解函数拟合根本思想,学会建立拟合函数模型解决实际问题.过程与方法:借助信息技术,利用数据画出函数图象,从拟合简单一次函数模型入手,掌握多角度观察函数图象技能,探究出各种适宜拟合函数模型.在建构知识过程中体会数形结合思想与从特殊到一般归纳思想.情感、态度与价值观:体验探究乐趣,体验函数是描述变化规律根本数学模型,培养学生分析解决问题能力.重点与难点重点:将实际问题化为函数模型,建立适宜拟合函数模型解决简单实际问题.难点:如何建立适当函数模型来解决实际问题.教学过程设计思想一、创设应用情境,引出问题前面我们学习过两种函数模型应用,分别是利用给定函数模型解决实际问题,建立确定性函数模型解决问题,那么在既没有给出函数模型又无法建立确定性函数模型情况下,又该如何解决实际问题呢?二、组织探究例1 下表是我校从实施研究性学习以来,高一年级段学生研究性学习小论文在我市每年一次评比中获奖相关数据.个变化现象函数解析式.设计意图以学生熟悉实际问题为背景,激活学生原有知识,形成学生“再创造〞欲望,让学生在熟悉环境中发现新知识,使新知识与原知识形成联系,同时也表达了数学应用价值.探究:(1)组织学生读、议,小组讨论该如何分析题目? ①列表图1③根据点分布特征,可以考虑以一次函数y =kx +b (k ≠0)作为描绘篇数与年份变化趋势.取(1,14),(4,35),有⎩⎪⎨⎪⎧14=k ·1+b ,35=k ·4+b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =7,b =7.这样,我们就得到函数模型y =7x +7.作出此模型函数图象如下:图2根据上述图象,我们发现这个函数模型与数据拟合程度较好,这说明它能较好地反映我校获奖篇数与年份变化趋势.图3确定函数模型由前三组数据,用计算器确定函数模型:图4可见,乙同学选择模型较好.此变式训练是为进一步稳固例1拟合函数思想,培养学生应用数学意识与提高解决问题能力.例2 我校不同身高男、女同学体重平均值如下表:似地反映我校同学体重y kg与身高x cm函数关系?试写出这个函数模型解析式.(2)假设体重超过一样身高同学体重平均值1.2倍为偏胖,低于0.8倍为偏瘦,下面请各位同学对照拟合函数模型来测算自己体重是否正常?设计意图本例题以学生熟悉问题出发再创设情境,引起学生学习兴趣,再次引发学生构建自身根底上“再创造〞,并通过小组合作学习,培养学生解决问题能力,应用数学意识.问题(1)探究:①通过学生自主活动分析数据,发现此题只给出了通过测量得到数据表,要想由这些数据直接发现函数模型是困难.②教师引导学生将表中数据输入计算器或计算机,画出它们散点图.教师提问所作散点图与哪个函数图象最接近,从而选择这个函数模型.图5由图可发现指数型函数y=a×b x图象可能与散点图吻合较好,可选之.③教师再问:如何确定拟合函数模型中a,b值.④教师把学生每4人分成一小组合作探究,求出拟合函数模型中a,b值,然后画出图形,得到拟合函数效果如何?⑤教师下去巡视后,请小组中1名成员上台到实物投影处讲解.组1:选取(168,61.4),(172,66.2)两组数据,用计算器算出a =2.6,b=1.019.这样得到函数模型为y x,画出这个函数图象与散点图.图6我们发现,函数y x不能很好地反映我校学生身高与体重关系.组2:选取(154,46.5),(168,61.4)两组数据,用计算器算出a =2.2,b=1.02.这样得出函数模型为y x,画出这个函数图象与散点图.图7我们发现,散点图上点根本上或大多数接近函数y x图象,所以函数y x很好地刻画了我校学生身高与体重关系.教师引导学生回参谋题特点及解决问题过程与方法.此题需要判断选择函数模型与问题所给数据吻合程度,当取表中不同两组数据时,得到函数解析式可能会不一样,需不断修正.当然此题假设运用计算器或计算机拟合功能,那么获得函数模型会更准确,下课后同学们自己试一试,并且本例题表达了一个完整建立函数模型进而解决问题过程.在教师引导下,请一学生归纳解决问题根本过程:设计意图引导学生进展反思与总结,并将之一般化,用流程形式表达出来,培养了学生反思能力及总结提升能力.问题(2)探究:由于是研究学生自身体重问题,因而学生兴趣很高,每人很快都编好了自己问题,解答起来.如一男生身高175 cm,体重80 kg,他计算如下:将x=175代入y x,得y175≈70.4.由于80÷70.4≈1.136<1.2.所以,该男生体重正常.设计意图采用师生平等对话交流,学生单独完成模式.因为此题是测算自己本身体重问题,所以学生兴趣很高.此题问题难度不大,但意义重大,是培养数学应用意识重要素材,即用拟合函数来预测自己关心日常生活问题,学生体验过程方式教学,表达了新课程理念.三、练习反应教材本节练习1.学生完成后在小组中互相批改、交流.设计意图本环节以个别指导为主,表达面对全体学生理念,使学生及时稳固所学知识、方法,以到达教学目标.四、小结反思以小组中1人总结,3人倾听方式,对本课内容进展自主小结,教师归纳强调建立拟合函数模型解决实际问题根本过程.设计意图提高学习主动性,培养学生表达、交流数学能力,自主小结形式是将课堂还给学生,是对所学内容回忆与梳理.五、课外作业教材习题组1题,B组1题.六、课外实践通过拟合函数模型看温州经济开展.上网收集1995~2005年温州国内生产总值、财政收支、对外经济三项数据,建立适当拟合函数模型,画出拟合函数模型图象,并通过拟合函数图象来预测温州在2021年经济开展状况.设计意图课外作业为稳固作业,课外实践为拓展作业,培养学生应用数学知识、提高解决问题能力,培养学生探究与再创造能力.教学流程创设情境——实际问题引入,激发学生兴趣.组织探究——画出散点图,建立模型,体会不同函数模型拟合准确程度.探索研究——由数据画出散点图,建立拟合函数模型,尝试选择不同函数拟合数据并不断修正.稳固反思——师生交流共同小结,归纳建立拟合函数模型应用题求解方法与步骤.作业回馈——强化根本方法及过程,标准根本格式.课外实践——收集生活中具体实际问题,运用拟合函数思想来解决,培养问题意识及提高应用数学能力.知识构造问题探讨(1)第三章函数模型应用实例是否可以设置为3课时,给定函数模型、建立确定性函数模型、建立拟合函数模型解决实际问题各设置1课时,这样可以让学生感受到函数广泛应用,真实体验到数学是有用;表达新课程问题性,应用性特点;培养学生问题意识,更加拓展学生数学活动空间,开展学生“做数学〞“用数学〞意识.(2)在函数模型应用中,建立拟合函数模型解决实际问题是实际应用最广泛、学生最陌生、也是难度最大,尤其是如何建立适当拟合函数模型来解决实际问题.建议在教材中是否可安排更多建立拟合函数模型解决实际问题例题,加深学生对如何建立适当拟合函数模型理解.并在练习中多安排渗透拟合函数思想思考题.第21 页。

高中数学 323函数模型的应用实例(一)教案 新人教A版必修1 教案

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函数模型的应用实例(一)(一)教学目标1.知识与技能:初步掌握一次和二次函数模型的应用,会解决较简单的实际应用问题.2.过程与方法:经历运用一次和二次函数模型解决实际问题,提高学生的数学建模能力.3.情感、态度与价值观:了解数学知识来源于生活,又服务于实际,从而培养学生的应用意识,提高学习数学的兴趣.(二)教学重点、难点一次和二次函数模型的应用是本节的重点,数学建模是本节的难点.(三)教学方法本节内容主要是例题教学,因此采用学生探究解题方法,总结解题规律,教师启发诱导的方法进行教学.(四)教学过程教学环节教学内容师生互动设计意图复习引入回顾一次函数和二次函数的有关知识. 教师提出问题,学生回答.师:一次函数、二次函数的解析式及图象与性质.生:回答上述问题.以旧引新,激发兴趣.应用举例1.一次函数模型的应用S与匀速行驶的时间t之间的关系,并求火车离开2h内行驶的路程.教师提出问题,让学生读题,找关键字句,联想学过的函数模型,求出函数关系式.学生根据要求,完成例1的解答.例1 解:因为火车匀速运动的时间为(200 – 13)÷120 =115(h),所以115t≤≤.通过此问题背景,让学生恰当选择相应一次函数模型解决问题,加深对函数概念本质的认识因为火车匀速行驶时间t h 所行驶路程为120t ,所以,火车运行总路程S 与匀速行驶时间t 之间的关系是11130120(0).5S tt =+≤≤2h 内火车行驶的路程11131206S =+⨯=233(km). 和理解.让学生体验解决实际问题的过程和方法.解题方法:1.读题,找关键点;2.抽象成数学模型;3.求出数学模型的解;4.做答.学生总结,教师完善.培养学生分析归纳、概括能力.从而初步体验解应用题的规律和方法.2.二次函数模型的应用例2 某农家旅游公司有客房300间,每间日房租20元,每天都客满.公司欲提高档次,并提高租金.如果每间客房每日增加2元,客房出租数就会减少10间.若不考虑其他因素,旅社将房间租金提高到多少时,每天客房的租金总收入最高?让学生自己读题,并回答下列问题:①题目求什么,应怎样设未知量;②每天客房的租金收入与每间客房的租金、客房的出租数有怎样的关系;③学生完成题目.法一:用列表法求解.此法可作为学生探求思路的方法,但由于运算比较繁琐,一般不用,应以法二求解为重点.对法二让学生读题,回答问题.教师指导,学生自己动手解题.师生合作由实际问题建模,让学生尝试解答.例2 解答:方法一 依题意可列表如下:解应用题首先要读懂题意,设计出问题指导学生审题,建立正确的数学模型.同时,培养学生独立解决问题的能力.x y0 300×20 = 60001 (300 –10×1)(20 + 2×1) = 63802 (300 –10×2)(20 + 2×2) = 67203 (300 –10×3)(20 + 2×3) = 70204 (300 –10×4)(20 + 2×4) = 72805 (300 –10×5)(20 + 2×5) = 75006 (300 –10×6)(20 + 2×6) = 76807 (300 –10×7)(20 + 2×7) = 78208 (300 –10×8)(20 + 2×8) =79209 (300 –10×9)(20 + 2×9) = 798010 (300 – 10×10)(20 + 2×10) =800011 (300 – 10×11)(20 + 2×11) =798012 (300 – 10×12)(20 + 2×12) =792013 (300 – 10×13)(20 + 2×13) =7820……由上表容易得到,当x = 10,即每天租金为40元时,能出租客房200间,此时每天总租金最高,为8000元.再提高租金,总收入就要小于8000元了.方法二设客房租金每间提高x个2元,则将有10x间客房空出,客房租金的总收入为y = (20 + 2x) (300 – 10x )= –20x2 + 600x– 200x + 6000= –20(x2–20x+ 100 –100) + 6000= –20(x– 10)2 + 8000.由此得到,当x = 10时,y max = 8000.即每间租金为20 + 10×2 = 40(元)时,客房租金的总收入最高,每天为8000元.3.分将函数模型的应用例 3 一辆汽车在某段路程中的行驶速率与时间的关系如图所示.(1)求图中阴影部分的面积,并说明所求面积的实际含义;(2)假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2004km,试建立行驶这段路程时汽车里程表读数s km与时间t h的函数解析式,并作出相应的图象.生:解答:(1)阴影部分的面积为50×1+80×1+90×1+75×1+65×1=360.阴影部分的面积表示汽车在这5小时内行驶的路程为360km.(2)根据图,有502004,01,80(1)2054,12,90(2)2134,23,75(3)2224,34,65(4)2299,4 5.t tt ts t tt tt t+≤<⎧⎪-+≤<⎪⎪=-+≤<⎨⎪-+≤<⎪-+≤≤⎪⎩这个函数的图象如图所示.实际应用用问题解决的一般步骤:理解问题⇒简化假设⇒数学建模⇒解答模型⇒检验模型⇒评价与应用的进一步深体.巩固练习课堂练习学生练习,师生点评. 学生动手实习题1.如果一辆汽车匀速行驶,1.5h行驶路程为90km,求这辆汽车行驶路程与时间之间的函数关系,以及汽车3h所行驶的路程.习题2.已知某食品5kg价格为40元,求该食品价格与重量之间的函数关系,并求8kg食品的价格是多少元.习题3.有300m长的篱笆材料,如果利用已有的一面墙(设长度够用)作为一边,围成一块矩形菜地,问矩形的长、宽各为多少时,这块菜地的面积最大?f与打车路程x之间的函数关系.1.设汽车行驶的时间为t h,则汽车行驶的路程S km与时间t h之间的函数关系为S = vt.当t = 1.5时,S = 90,则v = 60.因此所求的函数关系为S=60t,当t = 3时,S = 180,所以汽车3h所行驶的路程为180km.2.设食品的重量为x kg,则食品的价格y元与重量x kg之间的函数关系式为y=8x,当x = 8时,y = 64,所以当8kg食品的价格为64元.3.设矩形菜地与墙相对的一边长为x cm,则另一组对边的长为3002x-m,从而矩形菜地的面积为:21(300)21(150)11250(0300).2S x xx x=-=--+<<当x = 150时,S max = 11250.即当矩形的长为150m,宽为75m时,菜地的面积最大.4.解:所求函数的关系式为100410 1.2(4)41523.2 1.8(15)15xy x xx x<≤⎧⎪=+-<≤⎨⎪+->⎩践、体验所学方法,从而提升解应用题的技能.归纳小结课堂小结解决应用用问题的学生总结,师生完善使学生养成归纳总结的步骤:读题—列式—解答.好习惯.让学生初步掌握数学建模的基本过程.布置作业 习题2—3B 第1、3题:教材第71页“思考与讨论”.学生练习使学生巩固本节所学知识与方法.备选例题例1 某游艺场每天的盈利额y 元与售出的门票数x X 之间的关系如图所示,试问盈利额为750元时,当天售出的门票数为多少?【解析】根据题意,每天的盈利额y 元与售出的门票数x X 之间的函数关系是:3.75(0400)1.251000(400600)x x y x x ≤≤⎧=⎨+≤≤⎩(1)当0≤x ≤x =750,得x =200.(2)当400≤x ≤x + 1000 = 750,得x = – 200 (舍去). 综合(1)和(2),盈利额为750元时,当天售出的门票数为200X. 答:当天售出的门票数为200X 时盈利额为750元.例2 某个经营者把开始六个月试销A 、B 两种商品的逐月投资与所获纯利润列成下表:投资A 种商品金额(万元) 123456获纯利润(万元)2投资B 种商品金额(万元) 123456获纯利润(万元)1该经营者准备下月投入12万元经营这两种产品,但不知投入A、B两种商品各多少才最合算. 请你帮助制定一个资金投入方案,使得该经营者获得最大的利润,并按你的方案求出该经营者下月可获得的最大纯利润(结果保留两位有效数字).【解析】以投资额为横坐标,纯利润为纵坐标,在直角坐标系中画出散点图:据此,可考虑用下列函数分别描述上述两组数据之间的对应关系.y = –a (x – 4)2 + 2 (a>0) ①y = bx②把x = 1,y代入①式,得0.65 = –a (1 – 4)2 + 2,解得a = 0.15.故前六个月所获纯利润关于月投资A商品的金额的函数关系式可近似地用y = –0.15(x– 4)2 + 2表示,再把x = 4,y = 1代入②式,得b = 0.25,故前六个月所获利润关于月投资B种商品的金额的函数关系可近似地用yx表示.设下月投资A种商品x万元,则投资B种商品为(12 –x)万元,可获纯利润y = – 0.15 (x– 4)2 + 2 + 0.25 (12 –x)= –x2x + 2.6,当0.952(0.15)x-=⨯-≈3.2时,2max 4(0.15) 2.60.954(0.15)y⨯-⨯-=⨯-≈4.1.故下月分别投资A、B两种商品3.2万元和8.8万元,可获最大纯利润4.1万元.【评析】幂函数模型的应用题经常以二次函数的形式出现,要注意y = x2变换到y = a (x–m)2 + b后发生的变化.。

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《3.2.2 函数模型的应用实例(Ⅰ)》教学案1
一、教学目标:
1. 知识与技能能够找出简单实际问题中的函数关系式,初步体会应用一次函数、二次函数模型解决实际问题.
2.过程与方法感受运用函数概念建立模型的过程和方法,体会一次函数、二次函数模型在数学和其他学科中的重要性.
3.情感、态度、价值观体会运用函数思想处理现实生活中和社会中的一些简单问题的实用价值.
二、教学重点与难点:
1.教学重点:运用一次函数、二次函数模型解决一些实际问题.
2. 教学难点:将实际问题转变为数学模型.
三、学法与教学用具
1. 学法:学生自主阅读教材,采用尝试、讨论方式进行探究.
2. 教学用具:多媒体
四、教学设想
(一)创设情景,揭示课题
引例:大约在一千五百年前,大数学家孙子在《孙子算经》中记载了这样的一道题:“今有雏兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雏兔各几何?”这四句的意思就是:有若干只有几只鸡和兔?你知道孙子是如何解答这个“鸡兔同笼”问题的吗?你有什么更好的方法?老师介绍孙子的大胆解法:他假设砍去每只鸡和兔一半的脚,则每只鸡和兔就变成了“独脚鸡”和“双脚兔”. 这样,“独脚鸡”和“双脚兔”脚的数量与它们头的数量之差,就是兔子数,即:47-35=12;鸡数就是:35-12=23.
比例激发学生学习兴趣,增强其求知欲望.
可引导学生运用方程的思想解答“鸡兔同笼”问题.
(二)结合实例,探求新知
例1. 某列火车众北京西站开往石家庄,全程277km,火车出发10min开出13km后,以120km/h匀速行驶. 试写出火车行驶的总路程S与匀速行驶的时间t之间的关系式,并求火车离开北京2h内行驶的路程.
探索:
1)本例所涉及的变量有哪些?它们的取值范围怎样;
2)所涉及的变量的关系如何?
3)写出本例的解答过程.
老师提示:路程S和自变量t的取值范围(即函数的定义域),注意t的实际意义.
学生独立思考,完成解答,并相互讨论、交流、评析.
例2.某商店出售茶壶和茶杯,茶壶每只定价20元,茶杯每只定价5元,该商店制定了两种优惠办法:
1)本例所涉及的变量之间的关系可用何种函数模型来描述?
2)本例涉及到几个函数模型?
3)如何理解“更省钱?”;
4)写出具体的解答过程.
在学生自主思考,相互讨论完成本例题解答之后,老师小结:通过以上两例,数学模型是用数学语言模拟现实的一种模型,它把实际问题中某些事物的主要特征和关系抽象出来,并用数学语言来表达,这一过程称为建模,是解应用题的关键.数学模型可采用各种形式,如方程(组),函数解析式,图形与网络等 .
课堂练习1某农家旅游公司有客房300间,每间日房租为20元,每天都客满. 公司欲提高档次,并提高租金,如果每间客房日增加2元,客房出租数就会减少10间. 若不考虑其他因素,旅社将房间租金提高到多少时,每天客房的租金总收入最高?
引导学生探索过程如下:
1)本例涉及到哪些数量关系?
2)应如何选取变量,其取值范围又如何?
3)应当选取何种函数模型来描述变量的关系?
4)“总收入最高”的数学含义如何理解?
根据老师的引导启发,学生自主,建立恰当的函数模型,进行解答,然后交流、进行评析.
[略解:]
设客房日租金每间提高2x元,则每天客房出租数为300-10x,由x>0,且300-10x >0得:0<x<30
设客房租金总上收入y元,则有:
y=(20+2x)(300-10x)
=-20(x-10)2+8000(0<x<30)
y=8000.
由二次函数性质可知当x=10时,max
所以当每间客房日租金提高到20+10×2=40元时,客户租金总收入最高,为每天8000元.
课堂练习2要建一个容积为8m3,深为2m的长方体无盖水池,如果池底和池壁的造价每平方米分别为120元和80元,试求应当怎样设计,才能使水池总造价最低?并求此最低造
价.
(三)归纳整理,发展思维.
引导学生共同小结,归纳一般的应用题的求解方法步骤:
1) 合理迭取变量,建立实际问题中的变量之间的函数关系,从而将实际问题转化为
函数模型问题:
2)运用所学知识研究函数问题得到函数问题的解答;
3)将函数问题的解翻译或解释成实际问题的解;
4)在将实际问题向数学问题的转化过程中,能画图的要画图,可借助于图形的。

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