2020高考文科数学(人教版)一轮复习讲义：第14讲 函数模型及其应用 含答案
2020高考文科数学(人教版)一轮复习讲义：第4讲函数及其表示含答案 (2)
1．函数(1)了解构成函数的要素，会求一些简单函数的定义域和值域，了解映射的概念．(2)在实际情景中，会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数．(3)了解简单的分段函数，并能简单应用(函数分段不超过三段)．(4)理解函数的单调性、最大(小)值及几何意义，了解函数的奇偶性的含义．(5)会运用基本初等函数的图象分析函数的性质．2．指数函数(1)了解指数函数模型的实际背景．(2)理解有理数指数幂的含义，了解实数指数幂的意义，掌握幂的运算．(3)理解指数函数的概念及其单调性，掌握指数函数图象通过的特殊点，会画底数为2,3,10，1 2，13的指数函数的图象．(4)体会指数函数是一类重要的函数模型．3．对数函数(1)理解对数的概念及其运算性质，知道用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数，了解对数在简化运算中的作用．(2)理解对数函数的概念及其单调性，掌握对数函数图象通过的特殊点，会画底数2,10，12的对数函数的图象．(3)体会对数函数是一类重要的函数模型．(4)了解指数函数y＝a x(a>0，且a≠1)与对数函数y＝log a x(a>0，且a≠1)互为反函数．4．幂函数(1)了解幂函数的概念．(2)结合函数y＝x，y＝x2，y＝x3，y＝1x，y＝x12的图象，了解它们的变化规律．5．函数与方程结合二次函数图象，了解函数的零点与方程根的关系，判断一元二次方程根的存在性及根的个数．6．函数模型及其应用(1)了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征，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．1．2014～2018年全国卷Ⅰ的考查情况年份考查内容分值2014第5题函数的奇偶性的判定第12题函数的零点(结合导数)第15题分段函数、解不等式5分5分5分2015第10题分段函数求值第12题图象的对称性、求值5分5分2016第8题幂、指数、对数比较大小第9题函数图象(结合导数)5分5分2017第8题函数图象(结合奇偶性)第9题单调性、对称性5分5分2018第12题分段函数、不等式第13题已知函数值求参数5分5分2.2014～2018年全国卷Ⅱ的考查情况年份考查内容分值2014第11题已知单调性求参数第15题奇偶性、对称性应用5分5分2015第12题奇偶性与单调性应用第13题求函数解析式中参数值5分5分2016第10题同一函数问题第12题函数图象的对称性质5分5分2017第8题复合函数的单调性第14题奇偶性、求值5分5分2018第3题函数图象第12题函数的性质，求值5分5分2014年至2018年全国卷Ⅰ和卷Ⅱ的10套试题直接考查本部分内容的试题共21道，除2014年卷Ⅰ考查了3道，占15分，其他各套都考查了2道，占10分．(以导数为主的解答题结合了函数的知识，但没有统计在内)函数是每年高考的必考内容，常以客观题的形式出现，主要考查函数的概念，分段函数的求值、求参数范围；函数的奇偶性、单调性及其应用；指数、对数函数的性质及应用，函数的零点等内容．容易题、中等难度试题及较难试题都有出现．函数是高中数学中极为重要的内容，函数的观点和方法贯穿了高中数学的全过程，是中学数学与高等数学的结合点，是进一步学习高等数学的重要基础．在复习本部分知识时，要注意如下方面：1．加强函数概念的理解，会求一些简单函数的定义域，能够利用解析式求函数的值，要特别注意加强对分段函数的理解，加强函数与方程、分类讨论及数形结合等思想方法的应用意识．2．理解函数的单调性、奇偶性的定义，切实掌握判断函数的单调性、奇偶性的方法，强化函数性质的应用意识．熟练掌握利用函数性质解决求函数最值、求函数零点、求参数范围及解“函数”不等式等相关问题．3．在复习幂、指数、对数函数时，要坚持“定义(概念)→解析式→图象→性质”这条主线．要注意掌握指数、对数的基本运算．要求熟练掌握各种基本初等函数的图象及其图象变换，加强函数图象的应用意识．4．对函数的零点及方程根的复习，要理解函数的零点、方程的实根和函数与x轴交点的横坐标的等价性，掌握零点的存在性定理，能通过两函数图象的交点个数来判断方程零点的个数．函数是传统的学习内容，对这一部分的复习历来师生都十分重视，由于导数的引入，对函数的复习的要求就有所变化，因为导数是研究函数强有力的工具，有些问题在导数中研究变得更加轻松(如函数的单调性)，根据全国卷高考对本单元的要求，在复习时，要适当控制难度．第4讲函数及其表示。
专题12+函数模型及其应用-2020年领军高考数学一轮复习(文理通用)+Word版含解析
2020年领军高考数学一轮复习(文理通用)专题12函数模型及其应用最新考纲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.用基础知识融会贯通1．几类函数模型2.三种函数模型的性质1．解函数应用题的步骤2．“对勾”函数形如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 ，＋∞)上单调递增，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 .重点难点突破【题型一】用函数图象刻画变化过程【典型例题】某市气象部门根据2018年各月的每天最高气温平均值与最低气温平均值（单位：°C ）数据，绘制如下折线图，那么，下列叙述错误的是（ ）A ．各月最高气温平均值与最低气温平均值总体呈正相关B ．全年中2月份的最高气温平均值与最低气温平均值的差值最大C ．全年中各月最低气温平均值不高于10℃的月份有5个D ．从2018年7月至12月该市每天最高气温平均值与最低气温平均值呈下降趋势【解答】解：由2018年各月的每天最高气温平均值和最低气温平均值（单位：℃）数据，绘制出的折线图，知：在A中，各月最高气温平均值与最低气温平均值为正相关，故A正确；在B中，全年中，2月的最高气温平均值与最低气温平均值的差值最大，故B正确；在C中，全年中各月最低气温平均值不高于10℃的月份有1月，2月，3月，11月，12月，共5个，故C 正确；在D中，从2018年7月至12月该市每天最高气温平均值与最低气温平均值，先上升后下降，故D错误故选：D．【再练一题】某种热饮需用开水冲泡，其基本操作流程如下：①先将水加热到100℃，水温y（℃）与时间t（min）近似满足一次函数关系；②用开水将热饮冲泡后在室温下放置，温度y（℃）与时间t（min）近似满足函数的关系式为（a，b为常数），通常这种热饮在40℃时，口感最佳．某天室温为20℃时，冲泡热饮的部分数据如图所示．那么按上述流程冲泡一杯热饮，并在口感最佳时饮用，最少需要的时间为（）A．35min B．30min C．25min D．20min【解答】解：由题意知当0≤t≤5时，图象是直线，当t≥5时，图象的解析式为，图象过（5，100）和（15，60），则，得，即y＝80（）20，t≥5，当y＝40时，得80（）20＝40，即80（）20，得（），得2，得t＝25，即最少需要的时间为25min，故选：C．思维升华判断函数图象与实际问题变化过程相吻合的两种方法(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：根据实际问题中两变量的变化快慢等特点，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．【题型二】已知函数模型的实际问题【典型例题】在一定的储存温度范围内，某食品的保鲜时间y（单位：小时）与储存温度x（单位：℃）满足函数关系y ＝e kx+b（e＝2.71828…为自然对数的底数，k，b为常数），若该食品在0℃时的保鲜时间为120小时，在30℃时的保鲜时间为15小时，则该食品在20℃时的保鲜时间为（）A．30小时B．40小时C．50小时D．80小时【解答】解：由题意可知，∴e30k，∴e10k，∴e20k+b＝（e10k）2•e b•120＝30．故选：A．【再练一题】地震里氏震级是地震强度大小的一种度量．地震释放的能量E（单位：焦耳）与地震里氏震级M之间的关系为lgE＝4.8+1.5M．已知两次地震的里氏震级分别为8.0级和7.5级，若它们释放的能量分别为E1和E2，则的值所在的区间为（）A．（1，2）B．（5，6）C．（7，8）D．（15，16）【解答】解：lgE＝4.8+1.5M，∴lgE1＝4.8+1.5×8＝16.8，lgE2＝4.8+1.5×7.5＝16.05，∴E1＝1016.8，E2＝1016.05，∴100.75，∵100.75＞90.75＝31.5＝35，∴的值所在的区间为（5，6），故选：B．思维升华求解所给函数模型解决实际问题的关注点(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．【题型三】构建函数模型的实际问题命题点1构造一次函数、二次函数模型【典型例题】已知汽车刹车距离y（米）与行驶速度的平方v2（v的单位：千米/时）成正比，当汽车行驶速度为60千米/时，刹车距离为20米．若某人驾驶汽车的速度为90千米/时，则刹车距离为米．【解答】解：由汽车刹车距离y（米）与行驶速度的平方v2（v的单位：千米/时）成正比，设y＝kv2，当汽车行驶速度为60千米/时，刹车距离为20米，∴20＝3600k，解得k，∴y v2，当v＝90千米/时，∴y902＝45米，故答案为：45【再练一题】某农场种植一种农作物，为了解该农作物的产量情况，现将近四年的年产量f（x）（单位：万斤）与年份x （记2015年为第1年）之间的关系统计如下：则f（x）近似符合以下三种函数模型之一：①f（x）＝ax+b；②f（x）＝2x+a；③f（x）＝x2+b．则你认为最适合的函数模型的序号是．【解答】解：若模型为②，则f（1）＝2+a＝4，解得a＝2，于是f（x）＝2x+2，此时f（2）＝6，f（3）＝10，f（4）＝18，与表格中的数据相差太大，不符合；若模型为③，则f（1）＝1+b＝4，解得b＝3，于是f（x）＝x2+3，f（2）＝7，f93）＝12，f（4）＝19，此时，与表格中的数据相差太大，不符合；若模型为①，则根据表中数据得，解得a，b，经检验是最适合的函数模型．故答案为：①．命题点2构造指数函数、对数函数模型【典型例题】已知某种药物在血液中以每小时20%的比例衰减，现给某病人静脉注射了该药物2500mg，设经过x个小时后，药物在病人血液中的量为ymg．（1）y与x的关系式为；（2）当该药物在病人血液中的量保持在1500mg以上，才有疗效；而低于500mg，病人就有危险，要使病人没有危险，再次注射该药物的时间不能超过小时（精确到0.1）．（参考数据：0.20.3≈0.6，0.82.3≈0.6，0.87.2≈0.2，0.89.9≈0.1）【解答】解：（1）由题意知，该种药物在血液中以每小时20%的比例衰减， 给某病人注射了该药物2500mg ，经过x 个小时后，药物在病人血液中的量为y ＝2500×（1﹣20%）x＝2500×0.8x（mg ）， 即y 与x 的关系式为 y ＝2500×0.8x；（2）当该药物在病人血液中的量保持在1500mg 以上，才有疗效；而低于500mg ，病人就有危险， 令2500×0.8x≥500， ∴0.8x≥0.2，∵0.87.2≈0.2，y ＝0.8x是单调减函数， ∴x ≤7.2，所以要使病人没有危险，再次注射该药物的时间不能超过7.2小时． 故答案为：（1）y ＝2500×0.8x，（2）7.2．【再练一题】燕子每年秋天都要从北方飞到南方过冬．研究发现，燕子的飞行速度可以表示为函数v ＝5log 2，单位是m /s ，其中O 表示燕子的耗氧量的单位数．记v 1＝25m /s 时耗氧量为O 1，v 2＝5m /s 时耗氧量为O 2，则O 1是O 2的 16 倍．【解答】解：v ＝5log 2，当v 1＝25m /s 时耗氧量为O 1，则25＝5log 2，即25，即O 1＝10×25，v 2＝5m /s 时耗氧量为O 2，5＝5log 2，即2，即O 2＝10×2，∴24＝16，故则O 1是O 2的16倍， 故答案为：16命题点3 构造y ＝x ＋ax (a >0)型函数【典型例题】某公司一年购买某种货物480吨，每次购买x吨，运费为10万元/次，一年的总存储费用为3x万元，要使一年的总运费与总存储费之和最小，则x的值是．【解答】解：设总费用为y，则y＝3x+103x2240，当且仅当3x即x＝40时取等号．故答案为：40．【再练一题】某辆汽车以xkm/h的速度在高速公路上匀速行驶（考虑到高速公路行车安全，要求60≤x≤120）时，每小时的油耗（所需要的汽油量）为L，其中k为常数．若汽车以120km/h的速度行驶时，每小时的油耗为11.5L．欲使每小时的油耗不超过9L，则速度x的取值范围为．【解答】解：设每小时的油耗（所需要的汽油量）为y，由题意可得y，当x＝120时，y＝11.5，∴11.5（120﹣k），解得k＝100，∴y（x﹣100）∵每小时的油耗不超过9L，∴（x﹣100）≤0，即x2﹣145x+4500≤0，解得45≤x≤100，又60≤x≤120，可得60≤x≤100，每小时的油耗不超过9升，x的取值范围为[60，100]，故答案为：[60，100]命题点4构造分段函数模型【典型例题】2018年个税改革方案中专项附加扣除等内容将于2019年全面施行．不过，为了让老百姓尽早享受到减税红利，自2018年10月至2018年12月，先将工资所得税起征额由3500元/月提高至5000元/月，并按新的税率表（见附录）计算纳税．按照税法规定，小王2018年9月和10月税款计算情况分别如下：（相关计算公式为：应纳税额＝纳税所得额﹣起征额，税款＝应纳税额×适用税率﹣速算扣除数，税后工资＝纳税所得额﹣税款）（1）某职工甲2018年9月应纳税额为2000元，那么他9月份的税款为元；（2）某职工乙2018年10月税后工资为14660元，则他享受减税红利为元．附录：【解答】解：（1）根据题意，某职工甲2018年9月应纳税额为2000元，则甲的应纳税额对应的税率为10%，速算扣除数为105，那么他9月份的税款为2000×10%﹣105＝95元；（2）根据题意，设乙的工资为x元，个税改革之前其应缴的个税为y元，个税改革之后其应缴的个税为y′元，则y，y′，若职工乙2018年10月税后工资为14660元，即y′＝14660，分析可得有0.1（x﹣5000）﹣210＝x﹣14660，解可得x＝15500，该职工的税款15500﹣14660＝840元，在个税改革之前，该职工的税款y＝0.25×（15500﹣3500）﹣1005＝1995元，则职工乙享受减税红利为1995﹣840＝1155元；故答案为：（1）95，（2）1155．【再练一题】某公司代理销售某种品牌小商品，该产品进价为5元/件，销售时还需交纳品牌使用费3元/件，售价为x元/件，其中10≤x≤30，且x∈N*．根据市场调查，当10≤x≤15，且x∈N*时，每月的销售量h（万件）与（18﹣x）2成正比；当15≤x≤30，且x∈N*时，每月的销售量h（万件）与成反比．已知售价为15元/件时，月销售量为9万件．（1）求该公司的月利润f（x）（万件）与每件产品的售价x（元）的函数关系式；（2）当每件产品的售价为多少元时，该公司的月利润f（x）最大？并求出最大值．【解答】解：（1）当10≤x≤15且x∈N×时，设h（x）＝k1（18﹣x）2，由题意可知h（15）＝9，即9＝9k1，故k1＝1，此时利润f（x）＝（x﹣8）（18﹣x）2，当15≤x≤30且x∈N×时，设h（x），又h（15）＝9，故9，故k2＝3．此时利润f（x）＝（x﹣8）．∴f（x）．（2）当10≤x≤15且x∈N×时，f′（x）＝（x﹣18）（3x﹣34），令f′（x）＝0可得x＝18（舍）或x，∴当10≤x时，f′（x）＞0，当x≤15时，f′（x）＜0，∴f（x）在[10，）上单调递增，在（，15]上单调递减，∵x∈N×，且f（11）＝147，f（12）＝144，∴当x＝11时，f（x）取得最大值147．当15≤x≤30且x∈N×时，f′（x），令f′（x）＝0可得x＝10±2（舍），∴当15≤x≤30时，f′（x）＞0，故f（x）在[15，30]上单调递增，∴当x＝30时，f（x）取得最大值f（30）＝99．综上，当x＝11时，f（x）取得最大值147．答：当每件产品的售价为11元时，该公司的月利润f（x）最大，最大利润为147万元．思维升华构建数学模型解决实际问题，要正确理解题意，分清条件和结论，理顺数量关系，将文字语言转化成数学语言，建立适当的函数模型，求解过程中不要忽略实际问题对变量的限制．基础知识训练1．图①是一栋新农村别墅，它由上部屋顶和下部主体两部分组成．如图②，屋顶由四坡屋面构成，其中前后两坡屋面ABFE和CDEF是全等的等腰梯形，左右两坡屋面EAD和FBC是全等的三角形．点F在平面ABCD 和BC上的射影分别为H，M．已知HM = 5 m，BC = 10 m，梯形ABFE的面积是△FBC面积的2.2倍．设∠FMH= ．（1）求屋顶面积S关于的函数关系式；（2）已知上部屋顶造价与屋顶面积成正比，比例系数为k（k为正的常数），下部主体造价与其高度成正比，比例系数为16 k．现欲造一栋上、下总高度为6 m的别墅，试问：当为何值时，总造价最低？【答案】（1）；（2）当时该别墅总造价最低【解析】（1）由题意FH⊥平面ABCD，FM⊥BC，又因为HM ⊂平面ABCD，得FH⊥HM．在Rt△FHM中，HM = 5，，所以．因此△FBC的面积为．从而屋顶面积．所以S关于的函数关系式为)．（2）在Rt△FHM中，，所以主体高度为．所以别墅总造价为记，所以，令，得，又，所以．列表：所以当时，有最小值．答：当时该别墅总造价最低．2．如图，某公园摩天轮的半径为40m，点O距地面的高度为50m，摩天轮做匀速转动，每10min转一圈，摩天轮上的点P的起始位置在最低点处．已知在时刻时点P距离地面的高度为，其中，求的解析式；在摩天轮转动的一圈内，有多长时间点P距离地面超过70m？【答案】（1）．；（2）摩天轮转动的一圈内，有点P距离地面超过70m.【解析】（1）由题意可得（2）由解得：故摩天轮转动的一圈内，有距离地面超过3．小王在某景区内销售该景区纪念册，纪念册每本进价为5元，每销售一本纪念册需向该景区管理部门交费2元，预计这种纪念册以每本20元的价格销售时，小王一年可销售2000本，经过市场调研发现，每本纪念册的销售价格在每本20元的基础上每减少一元则增加销售400本，而每增加一元则减少销售100本，现设每本纪念册的销售价格为x元．写出小王一年内销售这种纪念册所获得的利润与每本纪念册的销售价格的函数关系式，并写出这个函数的定义域；当每本纪念册销售价格x为多少元时，小王一年内利润最大，并求出这个最大值．【答案】（1）见解析；（2）32400【解析】由题每本书的成本为7元设每本纪念册的销售价格为x元．当时，当时，，小王一年内销售这种纪念册所获得的利润与每本纪念册的销售价格的函数关系式为：．此函数的定义域为．．，当，则当时，当，则当时，所以当时，小王获得的利润最大为4．某地区遭受了罕见的旱灾，“旱灾无情人有情”．某单位给某乡中小学捐献一批饮用水和蔬菜共320件，其中饮用水比蔬菜多80件．（1）求饮用水和蔬菜各有多少件？（2）现计划租用甲、乙两种货车共8辆，一次性将这批饮用水和蔬菜全部运往该乡中小学．已知每辆甲种货车最多可装饮用水40件和蔬菜10件，每辆乙种货车最多可装饮用水和蔬菜各20件，则安排甲、乙两种货车时有几种方案？请你帮助设计出来；（3）在（2）的条件下，如果甲种货车每辆需付运费400元，乙种货车每辆需付运费360元．应选择哪种方案可使运费最少？最少运费是多少元？【答案】（1）饮用水和蔬菜分别为200件和120件；（2）有3种方案．设计方案分别为：①甲车2辆，乙车6辆；②甲车3辆，乙车5辆；③甲车4辆，乙车4辆；（3）运输部门应选择甲车2辆，乙车6辆，可使运费最少，最少运费是2960元．【解析】（1）设饮用水有x件，则蔬菜有（x–80）件．x+（x–80）=320，解得x=200．∴x–80=120．答：饮用水和蔬菜分别为200件和120件；（2）设租用甲种货车m辆，则租用乙种货车（8–m）辆．得：，解得2≤m≤4．∵m为正整数，∴m=2或3或4，安排甲、乙两种货车时有3种方案．设计方案分别为：①甲车2辆，乙车6辆；②甲车3辆，乙车5辆；③甲车4辆，乙车4辆；（3）3种方案的运费分别为：①2×400+6×360=2960（元）；②3×400+5×360=3000（元）；③4×400+4×360=3040（元）；∴方案①运费最少，最少运费是2960元．答：运输部门应选择甲车2辆，乙车6辆，可使运费最少，最少运费是2960元．5．某地区今年1月，2月，3月患某种传染病的人数分别为52，54，58为了预测以后各月的患病人数，甲选择的了模型，乙选择了模型，其中y为患病人数，x为月份数，a，b，c，p，q，r都是常数，结果4月，5月，6月份的患病人数分别为66，82，115，你认为谁选择的模型较好？需说明理由至少要经过多少个月患该传染病的人数将会超过2000人？试用你选择的较好模型解决上述问题．【答案】（1）应将作为模拟函数,理由见解析；（2）个月.【解析】由题意，把，2，3代入得：，解得，所以，所以，；把，2，3代入，得：，解得，所以，所以；更接近真实值，应将作为模拟函数．，解得，至少经过11个月患该传染病的人数将会超过2000人．6．某商场销售某种商品的经验表明，该商品每日的销售量（单位：千克）与销售单价（单位：元/千克）满足关系式，其中为常数，已知销售单价为元/千克时，每日可售出该商品千克.（1）求的值；（2）若该商品的进价为元/千克，试确定销售单价的值，使商场每日销售该商品所获得的利润最大，并求出利润的最大值.【答案】（1）（2）当时，函数取得最大值，且最大值等于440.【解析】（1）因为.且时，.所以解得. .（2）由（1）可知，该商品每日的销售量.所以商场每日销售该商品所获得的利润：因为为二次函数，且开口向上，对称轴为.所以，当时，函数取得最大值，且最大值等于440.所以当销售价格定为6元/千克时，商场每日销售该商品所获得的利润最大，最大利润为440元.7．小明和爸爸从家步行去公园，爸爸先出发一直匀速前行，小明后出发匀速前行，且途中休息一段时间后继续以原速前行．家到公园的距离为2000m，如图是小明和爸爸所走的路程s（m）与步行时间t（min）的函数图象．（1）直接写出BC段图象所对应的函数关系式（不用写出t的取值范围）_______．（2）小明出发多长时间与爸爸第三次相遇？（3）在速度都不变的情况下，小明希望比爸爸早18分钟到达公园，则小明在步行过程中停留的时间需减少多少分钟？【答案】(1) s=40t–400 (2) 37.5min (3) 3min【解析】（1）设直线BC所对应的函数表达式为s=kt+b，将（30，800），（60，2000）代入得，，解得，∴直线BC所对应的函数表达式为s=40t–400．（2）设小明的爸爸所走路程s与时间t的函数关系式为s=mt+n，则，解得．即小明的爸爸所走路程s与时间t的函数关系式是s=24t+200，解方程组，得，即小明出发37.5min时与爸爸第三次相遇．（3）当s=2000时，2000=24t+200，得t=75，∵75–60=15，∴小明希望比爸爸早18 min到达公园，则小明在步行过程中停留的时间需要减少3min．8．“绿水青山就是金山银山”，为了保护环境和提高果树产量，某果农计划从甲、乙两个仓库用汽车向A，B两个果园运送有机化肥，甲、乙两个仓库分别可运出80吨和100吨有机化肥；A，B两个果园分别需用110吨和70吨有机化肥．两个仓库到A，B两个果园的路程如下表所示：设甲仓库运往A果园x吨有机化肥，若汽车每吨每千米的运费为2元．（1）根据题意，填写下表．（2）设总运费为y元，求y关于x的函数表达式，并求当甲仓库运往A果园多少吨有机化肥时，总运费最省？最省的总运费是多少元？【答案】(1)(2) y=–20x+8300,当甲仓库运往A果园80吨有机化肥时，总运费最省，最省的总运费是6700元．【解析】（1）填表如下：故答案为80–x，x–10，2×20×（80–x），2×20×（x–10）；（2）y=2×15x+2×25×（110–x）+2×20×（80–x）+2×20×（x–10），整理得y关于x的函数表达式为y=–20x+8300，∵–20<0，且10≤x≤80，∴当x=80时，总运费y最省，此时y最小=–20×80+8300=6700．故当甲仓库运往A果园80吨有机化肥时，总运费最省，最省的总运费是6700元．9．一辆公交车从A站出发匀速开往B站．在行驶时间相同的前提下，如果车速是60千米/小时，就会超过B站0.2千米；如果车速是50千米/小时，就还需行驶0.8千米才能到达B站．（1）求A站和B站相距多少千米？行驶时间是多少？如果要在行驶时间点恰好到达B站，行驶的速度是多少？（2）图①是这辆公交车线路的收支差额y（票价总收入减去运营成本）与乘客数量的函数图象．目前这条线路亏损，为了扭亏，有关部门举行了提高票价的听证会．乘客代表认为：公交公司应节约能源，改善管理，降低运营成本，以此举实现扭亏．公交公司认为：运营成本难以下降，公司已尽力，提高票价才能扭亏．根据这两种意见，可以把图①分别改画成图②和图③．（a）说明图①中点A和点B的实际意义；（b）你认为图②和图③两个图象中，反映乘客意见的是__________，反映公交公司意见的是__________．【答案】(1)A站和B站相距5.8千米，行驶时间是0.1小时，如果要在行驶时间点恰好到达B站，行驶的速度是58千米/小时．(2)（a）A点表示公交公司的该条公交路线的运营成本为1万元；B点表示当乘客量为1.5万人时，公交公司的该条公交路线收支恰好平衡；（b）反映乘客意见的是图③；反映公交公司意见的是图②；【解析】（1）设A,B两站相距千米，行驶时间是小时，依题意得，解得（千米/小时），即如果要在行驶时间点恰好到达B站，行驶的速度是（千米/小时）.（2）（a）A点表示公交公司的该条公交线路的运营成本为万元；B点表示当乘客量为万人时，公交公司的该条公交线路收支恰好平衡；（b）反映乘客意见的是图③，反映公交公司意见的是图②.10．某银行柜台异地跨行转账手续费的收费标准为转账金额的，且最低1元笔，最高50元笔，王杰需要在该银行柜台进行一笔异地跨行转账的业务．(1)若王杰转账的金额为x元，手续费为y元，请将y表示为x的函数；(2)若王杰转账的金额为元，他支付的手续费大于5元且小于50元，求t的取值范围．【答案】(1)；(2).【解析】解：由题意得中的分段函数得，如果王杰支付的手续费大于5元且小于50元则转账金额大于1000元，且小于10000元则只需要考虑当时的情况即可由，得即实数t的取值范围是11．2016年汕头市开展了一场创文行动一直以来，汕头市部分市民文明素质有待提高、环境脏乱差现象突出、交通秩序混乱、占道经营和违章搭建问题严重，为了解决这一老大难问题，汕头市政府打了一场史无前例的“创文”仗，目的是全力改善汕头市环境、卫生道路、交通各方面不文明现象，同时争夺2020年“全国文明城市”称号随着创文活动的进行，我区生活环境得到了很大的改善，但因为违法出行的三轮车减少，市民出行偶有不便有一商人从中看到商机，打算开一家汽车租赁公司，他委托一家调查公司进行市场调查，调查公司的调查结果如表：每辆车月租金定价辆若他打算购入汽车100辆用于租赁业务，通过调查发现租出的车每辆每月需要维护费150元，未租出的车每辆每月需要维护费50元由上表，他决定每辆车月租金定价满足：为方便预测，月租金定价必须为50的整数倍；不低于3000元；定价必须使得公司每月至少能出租10辆汽车设租赁公司每辆车月租金定价为x元时，每月能出租的汽车数量为y辆．(1)按调查数据，请将y表示为关于x的函数．(2)当x何值时，租赁公司月收益最大？最大月收益是多少？【答案】(1)，且；(2)当时，即月租金定为4050时，租赁公司的月收益最大，最大月收益为307050元．【解析】由表格可知，当定价为3000元时，能出租100辆，当定价每提升50元时能出租的车辆将减少1辆，则，令，得，得，得，所以所求函数，且，知，租赁公司的月收益为，则，时，取得最大值为307050，即月租金定为4050时，租赁公司的月收益最大，最大月收益为307050元．12．2018年末，天猫某商铺为了制定2019年营销方案，分析了2018年每次促销活动时某网红产品的销售量单位：千套与销售价格单位：元的关系关系式为，其中，m为常数，已知销售价格为40元套时，每次促销可售出此产品21千套．求m的值；假设此产品的成本约为每套产品20元只考虑销售出的产品数，试确定销售价格x的值，使该商铺每次销售此产品所获得的利润最大．【答案】（1）320；（2）见解析【解析】代入，得：，．设商铺所获利润为，则，令，则，令，时，，当时，，时，取得最大值，时，取得最大值．故销售价格为套时，该商铺每次销售此产品所获得的利润最大．13．科学研究表明：人类对声音有不的感觉，这与声音的强度单位：瓦平方米有关在实际测量时，常用单位：分贝来表示声音强弱的等级，它与声音的强度I满足关系式：是常数，其中平方米如风吹落叶沙沙声的强度平方米，它的强弱等级分贝．已知生活中几种声音的强度如表：声音来源平方米强弱等级分贝求a和m的值为了不影响正常的休息和睡眠，声音的强弱等级一般不能超过50分贝，求此时声音强度I的最大值．【答案】（1）；（2）平方米【解析】（1）将平方米，平方米代入得：则：由题意得：，即：，得，即此时声音强度的最大值为平方米14．已知甲、乙两个旅游景点之间有一条5km的直线型水路，一艘游轮以的速度航行时考虑到航线安全要求，每小时使用的燃料费用为万元为常数，且，其他费用为每小时万元．若游轮以的速度航行时，每小时使用的燃料费用为万元，要使每小时的所有费用不超过万元，求x的取值范围；求该游轮单程航行所需总费用的最小值．【答案】（1）；（2）见解析【解析】由题意时，每小时使用的燃料费为，解得；此时每小时的所有费用为，化简得，解得；又，，的取值范围是；设该游轮单程航行所需总费用为y万元，则，令，则，即；由，得对称轴；，即，则函数上单调递减，在上单调递增；故当，即时，y取得最小值为；，即，则函数上单调递减，故当，即时，y取得最小值为；综上所述，当时，该游轮单程航行所需总费用的最小值为万元，当时，该游轮单程航行所需总费用的最小值为万元．15．随着经济的发展，个人收入的提高，自2019年1月1日起，个人所得税起征点和税率的调整.调整如下：纳税人的工资、薪金所得，以每月全部收入额减除5000元后的余额为应纳税所得额，依照个人所得税税率表，调整前后的计算方法如下表：(1)假如小红某月的工资、薪金等所得税前收入总和不高于8000元，记表示总收入，表示应纳的税，试写出调整前后关于的函数表达式；(2)某税务部门在小红所在公司利用分层抽样方法抽取某月100个不同层次员工的税前收入，并制成下面的频数分布表：。
2020年高考一轮复习数学(文)函数模型及其应用
••＞必过教材美i .几类函数模型 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)= k + 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)指数函数模型xf(x) = ba + c(a , b , c 为常数，b *0, a >0 且 a * 1)对数函数模型 f(x) = blog a x + c(a , b , c 为常数，b *0, a >0 且 a * 1) 幕函数模型f(x) = ax n + b(a , b 为常数，a * 0)2.解函数应用问题的 4步骤(1) 审题：弄清题意，分清条件和结论，理顺数量关系，初步选择函数模型；(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 立相应的函数模型；(3) 解模：求解函数模型，得出数学结论； (4) 还原：将数学结论还原为实际意义的问题.以上过程用框图表示如下：［小题体验］1. (2019徐州诊断)某单位为鼓励职工节约用水，作出如下规定：每位职工每月用水不 超过10立方米的，按每立方米 3元收费；用水超过 10立方米的，超过的部分按每立方米 5元收费•某职工某月的水费为55元，则该职工这个月实际用水为 ___________ 立方米.解析：设该职工某月的实际用水为 x 立方米时，水费为y 元,易知该职工这个月的实际用水量超过 10立方米，所以5x — 20 = 55,解得x = 15.第九节函数模型及其应用由题意得3x , 0< x W 10,30 + 5 x — 10 , x > 10,3x , 0W x < 10, 即y —5x — 20, x > 10.答案：152 •用18 m的材料围成一块矩形场地，中间有两道隔墙•若使矩形面积最大，则能围成的最大面积是 ________ m2.解析:设隔墙长为x m，则面积S= x 18 2 4X=- 2X2+ 9x =- 2\x—4；+ 琴所以当X = 9时，能围成的面积最大，为81 m2.4 8■•卜必过易措美i •函数模型应用不当，是常见的解题错误•所以要正确理解题意，选择适当的函数模型.2 •要特别关注实际问题的自变量的取值范围，合理确定函数的定义域.3 •注意问题反馈•在解决函数模型后，必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.［小题纠偏］1 .据调查，某自行车存车处在某星期日的存车量为 4 000辆次，其中变速车存车费是每辆一次0.3元，普通车存车费是每辆一次0.2元.若普通车存车量为X辆次，存车费总收入为y元，则y关于X的函数关系式是____________ •答案：y=—0.1x+ 1 200(0< x w 4 000)2 •某化工厂打算投入一条新的生产线，但需要经环保部门审批后方可投入生产•已知1该生产线连续生产n年的累计产量为f(n) = 2n(n + 1)(2n + 1)吨，但如果年产量超过150吨, 将会给环境造成危害•为保护环境，环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产期限是________ 年.— 1 1 2 * 解析：各年产量为a n = f(n)- f(n- 1) = ^n(n + 1)(2n+ 1)-?n(n- 1)(2n- 1) = 3n2(n € N ),令3n2w 150,得1w n w 5，,2.又n€ N*,所以1w n W 7,故生产期限最长为7年.答案：7考点一二次函数模型重点保分型考点一一师生共研［典例引领］某跳水运动员在一次跳水训练时的跳水曲线为如图所示抛物线的一段.已知跳水板AB长为2 m，跳水板距水面CD的高BC为3 m .为安全和空中姿态优美，训练时跳水曲线应在离起跳点A处水平距hm(h > 1)时达到距水面最大高度4 m，规定：以CD为横轴，BC为纵轴建立直角坐标系.(1) 当h = 1时，求跳水曲线所在的抛物线方程；6(2) 若跳水运动员在区域EF内入水时才能达到比较好的训练效果，求此时h的取值范围.解：由题意，最高点为(2 + h,4), h > 1.设抛物线方程为y= a[x - (2 + h)]2+ 4.(1) 当h = 1时，最高点为(3,4),方程为y= a(x- 3)2+ 4.(*)将点A(2,3)代入(*)式得a=- 1.即所求抛物线的方程为y= —x2+ 6x- 5.(2) 将点A(2,3)代入y= a[x - (2 + h)] + 4，得ah =- 1.由题意，方程a[x- (2 + h)]2+ 4= 0在区间[5,6]内有一解.令f(x)= a[x- (2 + h)]2+ 4 =-丰仪一(2 + h)]2+ 4,1 2f(5尸-h^(3- h)+ 4》°，4贝U 解得K h w 4.1 2 3[f (6 = - h^(4 —h ) + 4w °.故达到比较好的训练效果时的h的取值范围是1, 4 I.[由题悟法]二次函数模型问题的3个注意点(1) 构建函数模型时不要忘记考虑函数的定义域；(2) 二次函数的最值一般利用配方法与函数的单调性解决，但一定要密切注意函数的定义域，否则极易出错；⑶解决函数应用问题时，最后要还原到实际问题.[即时应用](2019启东中学高三检测)某企业实行裁员增效，已知现有员工a人，每人每年可创利润1万元，据评估，在生产条件不变的情况下，每裁员1人，则留岗员工每人每年可多创收0.01万元，但每年需付给每个下岗工人0.4万元生活费，并且企业正常运行所需人数不得少于现有员工的4设该企业裁员x人后纯收益为y万元.(1) 写出y关于x的函数关系式，并指出x的取值范围；(2) 当140v a w 280时，问该企业裁员多少人，才能获得最大的经济效益？(在保证能获得较大经济效益的情况下，应尽量少裁员)解：(1)由题意，y=(a-x)(1 + 0.01x)-0.4x=- 100x2+ 訖一7 x+ a,因为a - x ＞攀，所以x w£4 4*故x 的取值范围为O w x ＜且x € N .4 ⑵由⑴知 y — 盘x - g - 70)[2+ 蕊-70)+ a ,当 140v a w 280 时，O v a — 70 w 弓,2 4 当a 为偶数时，x = 2 — 70, y 取最大值；当a 为奇数时，x = a ^— 70或x = a -—-^— 70, y 取最大值, 因尽可能少裁员，所以 x = 号一70,考点二 函数y = x +巴模型的应用重点保分型考点 一一师生共研 ［典例引领］为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗，房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层•某幢 建筑物要建造可使用 20年的隔热层，每厘米厚的隔热层建造成本为 6万元.该建筑物每年k的能源消耗费用 C(单位：万元)与隔热层厚度x(单位：cm)满足关系C(x)=(0w x w 10),3x + 5若不建隔热层，每年能源消耗费用为 8万元，设f(x)为隔热层建造费用与 20年的能源消耗费 用之和.(1) 求k 的值及f(x)的表达式；(2) 隔热层修建多厚时，总费用 f(x)达到最小，并求最小值. 解：⑴由已知条件得 C(0) = 8，贝U k = 40,当且仅当6x +10=器，即x =5时等号成立.所以当隔热层厚度为 5 cm 时，总费用f(x)达到最小值，最小值为 70万元.［由题悟法］应用函数y = x +:模型的关键点因此 f(x) = 6x + 20C(x)= 6x + 800环3x + 5(0 w x w 10).(2)f(x) = 6x + 10 +800 3x + 5—10＞ 2 6x + 10 8003x + 5—10= 70(万元), 所以当a 为偶数时，应裁员(1)明确对勾函数是正比例函数 f(x)= ax 与反比例函数f(x)= -叠加而成的.⑵解决实际问题时一般可以直接建立 f(x)= ax + b 的模型，有时可以将所列函数关系式转化为f(x)= ax + 9的形式.(3) 利用模型f(x) = ax + b 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.［即时应用］某隧道长2 150 m ，通过隧道的车速不能超过 20 m /s. —列有55辆车身长都为10 m 的同一车型的车队(这种型号的车能行驶的最高速为 40 m/ s),匀速通过该隧道，设车队的速度为x m/s,根据安全和车流的需要，当 0v x w 10时，相邻两车之间保持20 m 的距离；当10v x < 20时，相邻两车之间保持 $2 3 +衣m 的距离.自第1辆车车头进入隧道至第55辆车车尾离开隧道所用的时间为y(s).(1) 将y 表示为x 的函数；(2) 求车队通过隧道的时间 y 的最小值及此时车队的速度. (.3~ 1.73)解：⑴当0 V x w 10时， 2 150 + 10X 55 + 20 X 55- 1 3 780y = x，当 10V x W 20 时,2-700+ 9x + 18, 10V x w 20. L x '2 150 + 10X 55+ 7x 2 + y =上1 =逊 + 9x + 18,x3—8°, 0V x w 10, I x 所以y =因为 17.3 € (10,20］,所以当 x = 17.3(m/s)时，y min = 329.4(s), 因为 378 > 329.4,所以当车队的速度为 17.3 m/s 时，车队通过隧道的时间y 有最小值329.4 s.(2) 当 x € (0,10］时，在 x = 10 时, y min = 3 78010=378(s ). 当 x € (10,20］时，y = 2-700+ 9x + 18> 18 + 2 Xx,9x X 2［00= 18 + 180 3^ 329.4(s),当且仅当9x =2 700x，即x ~ 17.3(m/s)时取等号［典例引领］已知某物体的温度0单位：摄氏度）随时间t （单位：分钟1 t2 —（t >0,并且 m >0）.（1）如果m = 2,求经过多少时间，物体的温度为 5摄氏度; （2）若物体的温度总不低于 2摄氏度，求m 的取值范围. 解：（1）若 m = 2,贝U 0= 2 2t + 21-1= 2 2t + 当 0= 5 时，2t + ?= 5,‘ 1 5 c 令 2t= x （x > 1），则 x + -= 一，即卩 2x 2— 5x + 2= 0, x 2 解得x = 2或x = 2（舍去），此时t = 1. 所以经过1分钟，物体的温度为 5摄氏度. （2）物体的温度总不低于 2摄氏度，即0= m 2t + 2>2恒成立，亦即 m > 2扌—空恒成立. 1 2令孑=x ，贝U 0v x < 1,所以 m > — 2x + 2x , 因为一2x 2 + 2x = — 2 x — 1 2+ €1所以m > ,因此，当物体的温度总不低于 2摄氏度时，m 的取值范围是［由题悟法］指数函数与对数函数模型的应用技巧（1）与指数函数、对数函数两类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，在两类模型中，指数函数模型是增长速度越来越快 （底数大于1）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.［即时应用］候鸟每年都要随季节的变化进行大规模的迁徙，研究某种鸟类的专家发现，该种鸟类的 一Q考点三 指数函数与对数函数模型 重点保分型考点 师生共研）的变化规律是： 0= m2t +5飞行速度v（单位：m/s）与其耗氧量Q之间的关系为：v = a+ blog3^^（其中a, b是实数）.据统计，该种鸟类在静止的时候其耗氧量为30个单位，而其耗氧量为90个单位时，其飞行速度为 1 m/s.(1) 求出a , b 的值；(2) 若这种鸟类为赶路程，飞行的速度不能低于2 m/s ,则其耗氧量至少要多少个单位？解：⑴由题意可知，当这种鸟类静止时，它的速度为 0 m/s ，此时耗氧量为30个单位,30故有 a + blog 330= 0，即 a + b = 0.310 当耗氧量为90个单位时，速度为 1 m/s ，a +b = 0，a =— 1， 解方程组得a + 2b = 1，b = 1.Q Q⑵由(1)知，v = a + blog 3石=—1+1。
2020高考文科数学(人教版)一轮复习讲义：第14讲函数模型及其应用含答案
第14讲函数模型及其应用1．了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征，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的普遍使用的函数模型)的广泛应用．知识梳理1．幂函数、指数函数、对数函数模型增长的差异在区间(0，＋∞)，尽管y＝a x(a>1)，y＝log a x(a>1)和y＝x n(n>0)都是增函数，但它们的增长速度不同，而且不在同一“档次”上，随着x的增长，y＝a x(a>1)的增长速度越来越快，会超过并远远大于y＝x n(n>0)的增长速度，而y＝log a x(a>1)的增长速度则会越来越慢，因而总存在一个x0，当x>x0时，就会有log a x<x n<a x(a>1).2．应用问题的解法解应用题就是在阅读材料、理解题意的基础上，把实际问题抽象转化为数学问题，然后用相应的数学知识去解决，其一般步骤为：(1)审题：阅读题目、理解题意，分析题目中的条件和结论，理顺有关数量关系；(2)建模：设置变量、将文字语言、图表语言等转换成符号语言，建立适当的数学模型；(3)解模：应用数学知识和数学方法求解数学模型，得到数学问题的结论；(4)作答：将所得数学结论还原为实际问题的意义，进行简要的回答．热身练习1．当x>0时，比较y＝log5x，y＝5x，y＝x5三个函数，下列说法正确的是(B)A．y＝5x的图象始终在最上方B．当x增长到足够大时，y＝5x的图象始终在最上方C．y＝x5的图象与y＝5x的图象会不断穿插交汇，有无数个交点D．y＝log5x的图象与y＝x5的图象有一个交点画出三个函数的图象，并结合它们的增长情况分析应选 B.2．方程x2＝2x解的个数为(C)A．1 B．2C．3 D．4画出y＝x2和y＝2x的图象，结合它们的增长情况，观察它们有3个交点，所以有3个解．3．某市生产总值两年持续增加，第一年的增长率为p，第二年的增长率为q，则该市这两年生产的年平均增长率为(D)A.p＋q2B.p＋1q＋1－12C.pqD.p＋1q＋1－1设年平均增长率为x，则(1＋x)2＝(1＋p)(1＋q)，所以x＝p＋1q＋1－1.4．一种产品的年产量原来是a件，在今后m年内，计划使年产量平均每年比上一年增加p%，则年产量y 随经过年数x变化的函数关系式为y＝a(1＋p%)x(x∈N*，且x≤m).5．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．设隔墙的长度为x，矩形的面积为S.(1)S关于x的函数关系为S＝－2x2＋12x(0<x<6)；(2)当x＝3时，S有最大值18.二次函数模型加工爆米花时，爆开且不煳的粒数的百分比称为“可食用率”．在特定条件下，可食用率与加工时间t(单位：分钟)满足函数关系p＝at2＋bt＋c(a，b，c是常数)，下图记录了三次实验的数据．根据上述函数模型和实验数据，可以得到最佳加工时间为A．3.50分钟B．3.75分钟C．4.00分钟D．4.25分钟由已知得9a＋3b＋c＝0.7，16a＋4b＋c＝0.8，25a＋5b＋c＝0.5，解得a＝－0.2，b＝1.5，c＝－2.所以p＝－0.2t2＋1.5t－2＝－15(t－154)2＋1316.所以当t＝154＝3.75时，p最大，即最佳加工时间为 3.75分钟．B实际生活中的二次函数问题(如利润、面积、产量等)，可根据已知条件确定二次函数模型，结合二次函数的图象、单调性、最值、零点等知识解决，解题时要注意函数的定义域．1．某公司在甲、乙两地销售一种品牌车，利润(单位：万元)分别为L1＝5.06x－0.15x2和L2＝2x，其中x为销售量(单位：辆)．若该公司在这两地共销售15辆车，则能获得的最大利润为(B)A．45.606(万元) B．45.6(万元)C．45.56(万元) D．45.51(万元)依题意可设甲地销售x辆，则乙地销售(15－x)辆，所以总利润S＝5.06x－0.15x2＋2(15－x)＝－0.15x2＋3.06x＋30(0≤x≤15)，因为x∈N，所以x＝10时，S max＝45.6(万元)．指数、对数函数模型现有某种细胞100个，其中每小时有占总数12的细胞分裂一次，即由1个细胞分裂成2个细胞，按这种。
2020届高考数学一轮复习 2.10 函数模型及其应用精品课
某人定制了一批地砖,每块地砖(如图中(1)所示)是边长 为0.4米的正方形ABCD,点E,F分别在边BC和CD 上,△CFE,△ABE和四边形AEFD均由单一材料制成,制成 △CFE,△ABE和四边形AEFD的三种材料的每平方米价 格之比依次为3:2:1.若将此种地砖按图中(2)所示的形式 铺设,能使中间的深色阴影部分组成四边形EFGH.
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（3）求模：求解数学模型，得出数学结论；
（4）还原：将利用数学知识和方法得出的结论，还
原为实际问题的意义.
2.常见的几种函数模型
(1)一次函数型y=kx+b;
(2)反比例函数型y= k (k≠0); x
(3)二次函数型y=ax2+bx+c(a≠0);
(4)指数函数型y=N(1+p)x(增长率问题)(x>0);
(5)对数函数型y=AlogaN+B(a>0且a≠1,N>0); (6)分段函数型.
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考点1 二次函数模型
如图所示,在矩形ABCD中,已知AB=a,BC=b(b<a), 在AB,AD,CD,CB上分别截取AE,AH,CG,CF都等于 x,当x为何值时,四边形EFGH的面积最大?并求出最 大面积.
4
此时当x=b时，S有最大值为-2b-( a b )2+ (a b)2 =ab-b2.
4
8
综上可知，当a≤3b时，x=
a b时，四边形面积
4
Smax=
(a b)2 8
,当a>3b时，x=b时，四边形面积Smax=ab-b2.
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二次函数是我们比较熟悉的基本函数,建立二次函 数模型可以求出函数的最值,解决实际中的最优化问题,值 得注意的是:一定要注意自变量的取值范围,根据图象的对 称轴与定义域在数轴上表示的区间之间的位置关系讨论 求解.
2020年高考文科数学一轮总复习：函数模型及其应用
2020年高考文科数学一轮总复习：函数模型及其应用第11讲 函数模型及其应用1．几种常见的函数模型常用知识拓展“对勾”函数f (x )＝x ＋ax(a >0)的性质(1)该函数在(－∞，－a ]和[a ，＋∞)上单调递增，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 .判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (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 ＝x α(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．( )答案：(1)× (2)√ (3)√下列函数中，随x 的增大，y 的增长速度最快的是( ) A ．y ＝1100e xB ．y ＝100 ln xC ．y ＝x 100D ．y ＝100·2x答案：A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．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 >100(教材习题改编)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 ＝1a 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. 解得x ＝1 024. 答案：1 024用函数图象刻画变化过程(师生共研)汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程，如图描述了甲、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的路程，三辆汽车中，甲车消耗汽油量最多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，在该城市用丙车比用乙车更省油【解析】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．【答案】 D判断函数图象与实际问题变化过程相吻合的方法(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，再结合模型选图象．(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．已知正方形ABCD的边长为4，动点P从B点开始沿折线BCDA向A点运动．设点P 运动的路程为x，△ABP的面积为S，则函数S＝f(x)的图象是()解析：选D.依题意知当0≤x ≤4时，f (x )＝2x ；当4<x ≤8时，f (x )＝8；当8<x ≤12时，f (x )＝24－2x ，观察四个选项知D 项符合要求．二次函数、分段函数、“对勾”函数模型(师生共研)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 ≤35－2 x ·100x ＝35－20＝15，当且仅当x ＝100x时等号成立，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．解决实际应用问题的四大步骤(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)求模：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． 以上过程用框图表示如下：[提醒] (1)构建函数模型时不要忘记考虑函数的定义域．(2)利用模型f (x )＝ax ＋bx求解最值时，注意取得最值时等号成立的条件．1．某城市对一种售价为每件160元的商品征收附加税，税率为R %(即每销售100元征税R 元)，若年销售量为(30－52R )万件，要使附加税不少于128万元，则R 的取值范围是( )A ．[4，8]B ．[6，10]C ．[4%，8%]D ．[6%，10%]解析：选A.根据题意，要使附加税不少于128万元， 需⎝⎛⎭⎫30－52R ×160×R %≥128， 整理得R 2－12R ＋32≤0，解得4≤R ≤8， 即R ∈[4，8]．2.据气象中心观察和预测：发生于沿海M 地的台风一直向正南方向移动，其移动速度v (km/h)与时间t (h)的函数图象如图所示，过线段OC 上一点T (t ，0)作横轴的垂线l ，梯形OABC 在直线l 左侧部分的面积即为时间t (h)内台风所经过的路程s (km)．(1)当t ＝4时，求s 的值；(2)将s 随t 变化的规律用数学关系式表示出来；(3)若N 城位于M 地正南方向，且距M 地650 km ，试判断这场台风是否会侵袭到N 城，如果会，在台风发生后多长时间它将侵袭到N 城？如果不会，请说明理由．解：(1)由图象可知，直线OA 的方程是v ＝3t ，直线BC 的方程是v ＝－2t ＋70. 当t ＝4时，v ＝12，所以s ＝12×4×12＝24.(2)当0≤t ≤10时，s ＝12×t ×3t ＝32t 2；当10<t ≤20时，s ＝12×10×30＋(t －10)×30＝30t －150；当20<t ≤35时，s ＝150＋300＋12×(t －20)×(－2t ＋70＋30)＝－t 2＋70t －550.综上可知，s 随t 变化的规律是s ＝⎩⎪⎨⎪⎧32t 2，t ∈[0，10]，30t －150，t ∈（10，20]，－t 2＋70t －550，t ∈（20，35].(3)当t ∈[0，10]时，s max ＝32×102＝150<650，当t ∈(10，20]时，s max ＝30×20－150＝450<650，当t ∈(20，35]时，令－t 2＋70t －550＝650，解得t ＝30或t ＝40(舍去)，即在台风发生30小时后将侵袭到N 城．指数、对数函数模型(师生共研)(1)某公司为激励创新，计划逐年增加研发资金投入，若该公司2017年全年投入的研发资金为300万元，在此基础上，每年投入的研发资金比上一年增长10%，则该公司全年投入的研发资金开始超过600万元的年份是( )(参考数据：lg 1.1＝0.041，lg 2＝0.301) A ．2023年 B ．2024年 C ．2025年D ．2026年(2)里氏震级M 的计算公式为：M ＝lg A －lg A 0，其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅，A 0是相应的标准地震的振幅．假设在一次地震中，测震仪记录的最大振幅是1 000，此时标准地震的振幅为0.001，则此次地震的震级为________级；9级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的________倍．【解析】 (1)设从2017年后，第x 年该公司全年投入的研发资金为y 万元，则y ＝300×(1＋10%)x ，依题意得，300×(1＋10%)x >600，即1.1x >2，两边取对数可得x >lg 2lg 1.1＝0.3010.041≈7.3，则x ≥8，即该公司全年投入的研发资金开始超过600万元的年份是2025年．故选C.(2)M ＝lg 1 000－lg 0.001＝3－(－3)＝6.设9级地震的最大振幅和5级地震的最大振幅分别为A 1，A 2，则9＝lg A 1－lg A 0＝lg A 1A 0，则A 1A 0＝109， 5＝lg A 2－lg A 0＝lgA 2A 0，则A 2A 0＝105，所以A 1A 2＝104.即9级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的10 000倍． 【答案】 (1)C (2)6 10 000指数型、对数型函数模型(1)在实际问题中，有关人口增长、银行利率、细胞分裂等增长率问题常用指数函数模型表示．通常可以表示为y ＝N (1＋p )x (其中N 为基础数，p 为增长率，x 为时间)的形式．解题时，往往用到对数运算，要注意与已知表格中给定的值对应求解．(2)有关对数型函数的应用题，一般都会给出函数解析式，要求根据实际情况求出函数解析式中的参数，或给出具体情境，从中提炼出数据，代入解析式求值，然后根据值回答其实际意义．候鸟每年都要随季节的变化而进行大规模地迁徙，研究某种鸟类的专家发现，该种鸟类的飞行速度v (单位：m/s)与其耗氧量Q 之间的关系为：v ＝a ＋b log 3Q 10(其中a ，b 是实数)．据统计，该种鸟类在静止的时候其耗氧量为30个单位，而其耗氧量为90个单位时，其飞行速度为1 m/s.(1)求出a ，b 的值；(2)若这种鸟类为赶路程，飞行的速度不能低于2 m/s ，则其耗氧量至少要多少个单位？ 解：(1)由题意可知，当这种鸟类静止时，它的速度为0 m/s ，此时耗氧量为30个单位，故有a ＋b log 33010＝0，即a ＋b ＝0；当耗氧量为90个单位时，速度为1 m/s ， 故a ＋b log 39010＝1，整理得a ＋2b ＝1.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a ＋b ＝0，a ＋2b ＝1，得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－1，b ＝1.(2)由(1)知，v ＝a ＋b log 3Q 10＝－1＋log 3Q10.所以要使飞行速度不低于2 m/s ，则有v ≥2，所以－1＋log 3Q10≥2，即log 3Q 10≥3，解得Q10≥27，即Q ≥270.所以若这种鸟类为赶路程，飞行的速度不能低于2 m/s ，则其耗氧量至少要270个单位．数学建模——函数建模在实际问题中的妙用数学建模是对现实问题进行数学抽象，用数学语言表达问题、用数学知识与方法构建模型解决问题的过程．主要包括：在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题，分析问题、构建模型，求解结论，验证结果并改进模型，最终解决实际问题．已知某公司生产某款手机的年固定成本为40万美元，每生产1万只还需另投入16万美元．设该公司一年内共生产该款手机x 万只并全部销售完，每万只的销售收入为R (x )万美元，且R (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧400－6x ，0<x ≤40，7 400x －40 000x 2，x >40.(1)写出年利润W (万美元)关于年产量x (万只)的函数解析式；(2)当年产量为多少万只时，该公司在该款手机的生产中所获得的利润最大？并求出最大利润．【解】 (1)当0<x ≤40时，W ＝xR (x )－(16x ＋40)＝－6x 2＋384x －40， 当x >40时，W ＝xR (x )－(16x ＋40)＝－40 000x －16x ＋7 360.所以W ＝⎩⎪⎨⎪⎧－6x 2＋384x －40，0<x ≤40，－40 000x －16x ＋7 360，x >40.(2)①当0<x ≤40时，W ＝－6(x －32)2＋6 104， 所以W max ＝W (32)＝6 104；②当x >40时，W ＝－40 000x －16x ＋7 360，由于40 000x＋16x ≥240 000x×16x ＝1 600， 当且仅当40 000x ＝16x ，即x ＝50∈(40，＋∞)时，取等号，所以W 取最大值为5 760.综合①②知，当x ＝32时，W 取最大值为6 104万美元．根据实际问题选择函数模型时应注意以下几点：(1)若能够根据实际问题作出满足题意的函数图象，可结合图象特征选择．(2)当研究的问题呈现先增长后减少的特点时，可以选用二次函数模型y ＝ax 2＋bx ＋c (a ，b ，c 均为常数，a <0)；当研究的问题呈现先减少后增长的特点时，可以选用二次函数模型y ＝ax 2＋bx ＋c (a ，b ，c 均为常数，a >0)．(3)对数函数(底数大于1时)增长越来越慢，而指数函数(底数大于1时)增长越来越快．某地西红柿上市后，通过市场调查，得到西红柿种植成本Q (单位：元/100 kg)与上市时间t (单位：天)的数据如下表：根据上表数据，Q 与上市时间t 的变化关系：Q ＝at ＋b ，Q ＝at 2＋bt ＋c ，Q ＝a ·b t ，Q ＝a ·log b t . 利用你选取的函数，求：(1)西红柿种植成本最低时的上市天数是________； (2)最低种植成本是________元/100 kg.解析：因为随着时间的增加，种植成本先减少后增加，而且当t ＝60和t ＝180时种植成本相等，再结合题中给出的四种函数关系可知，种植成本与上市时间的变化关系应该用二次函数Q ＝at 2＋bt ＋c ，即Q ＝a (t －120)2＋m 描述，将表中数据代入可得⎩⎪⎨⎪⎧a （60－120）2＋m ＝116，a （100－120）2＋m ＝84，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝0.01，m ＝80， 所以Q ＝0.01(t －120)2＋80，故当上市天数为120时，种植成本取到最低值80元/100 kg. 答案：(1)120 (2)80[基础题组练]1.如图，在不规则图形ABCD 中，AB 和CD 是线段，AD 和BC 是圆弧，直线l ⊥AB 于E ，当l 从左至右移动(与线段AB 有公共点)时，把图形ABCD 分成两部分，设AE ＝x ，左侧部分面积为y ，则y 关于x 的大致图象为( )解析：选D.因为左侧部分面积为y ，随x 的变化而变化，最初面积增加得快，后来均匀增加，最后缓慢增加，只有D 选项适合．2．某市家庭煤气的使用量x (m 3)和煤气费f (x )(元)满足关系f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧C ，0<x ≤A ，C ＋B （x －A ），x >A .已知某家庭今年前四个月的煤气费如下表：若五月份该家庭使用了22 m 3的煤气，则其煤气费为( ) A ．12.5元 B ．12元 C ．11.5元D ．11元解析：选 A.由题意得C ＝4.将(25，14)，(35，19)代入f (x )＝4＋B (x －A )，得⎩⎪⎨⎪⎧4＋B （25－A ）＝14，4＋B （35－A ）＝19，解得⎩⎪⎨⎪⎧A ＝5，B ＝12.所以f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧4，0<x ≤5，4＋12（x －5），x >5.故当x ＝22时，f (22)＝12.5.故选A.3．成都市某物流公司为了配合“北改”项目顺利进行，决定把三环内的租用仓库搬迁到北三环外重新租地建设．已知仓库每月占用费y 1与仓库到车站的距离成反比，而每月车载货物的运费y 2与仓库到车站的距离成正比．据测算，如果在距离车站10千米处建仓库，这两项费用y 1，y 2分别是2万元和8万元，那么要使这两项费用之和最小，仓库应建在离车站( )A ．5千米处B ．4千米处C ．3千米处D ．2千米处解析：选A.设仓库应建在离车站x 千米处．因为仓库每月占用费y 1与仓库到车站的距离成反比，所以令反比例系数为m (m >0)，则y 1＝m x .当x ＝10时，y 1＝m10＝2，所以m ＝20.因为每月车载货物的运费y 2与仓库到车站的距离成正比，所以令正比例系数为n (n >0)，则y 2＝nx .当x ＝10时，y 2＝10n ＝8，所以n ＝45.所以两项费用之和为y ＝y 1＋y 2＝20x ＋4x5≥220x ·4x 5＝8，当且仅当20x ＝4x5，即x ＝5时取等号．所以要使这两项费用之和最小，仓库应建在离车站5千米处．故选A.4．某工厂产生的废气经过过滤后排放，排放时污染物的含量不得超过1%.已知在过滤过程中废气中的污染物数量P (单位：毫克/升)与过滤时间t (单位：时)之间的函数关系为P ＝P 0e －kt (k ，P 0均为正的常数)．如果在前5小时的过滤过程中污染物被排除了90%，那么排放前至少还需要过滤的时间是( )A.12小时 B.59小时 C ．5小时D ．10小时解析：选C.由题意，前5小时消除了90%的污染物．因为P ＝P 0e －kt ，所以(1－90%)P 0＝P 0e－5k，所以0.1＝e－5k.设废气中污染物含量为1%所需过滤时间为t ，由1% P 0＝P 0e －kt ，即0.01＝e －kt ，得e －kt ＝(0.1)2＝(e －5k)2＝e－10k，所以t ＝10，所以排放前至少还需过滤t －5＝5(小时)．故选C.5．(2019·河北武邑中学月考)已知某品牌商品靠广告宣传得到的收入R 与广告费A 之间满足关系R ＝a A (a 为常数且a >0)，广告效应为D ＝a A －A .那么对于此商品，精明的商人为了取得最大的广告效应，投入的广告费应为________．(用常数a 表示)解析：由题意得D ＝a A －A ＝－⎝⎛⎭⎫A －a 22＋a 24，且A ≥0，所以当A ＝a 2，即A ＝a24时，D 最大．答案：a 246.某人准备购置一块占地1 800平方米的矩形地块，中间建三个矩形温室大棚，大棚周围均是宽为1米的小路(如阴影部分所示)，大棚占地面积为S 平方米，其中a ∶b ＝1∶2，若要使S 最大，则y ＝____________．解析：由题意可得xy ＝1 800，b ＝2a ，则y ＝a ＋b ＋3＝3a ＋3，S ＝(x －2)a ＋(x －3)×b ＝(3x －8)a ＝(3x －8)×y －33＝1 808－3x －83y ＝1 808－3x －83×1 800x ＝1 808－⎝⎛⎭⎫3x ＋4 800x ≤1 808－23x ×4 800x ＝1 808－240＝1 568，当且仅当3x ＝4 800x，即x ＝40时取等号，所以当S 取得最大值时，y ＝1 80040＝45.答案：457．声强级Y (单位：分贝)由公式Y ＝10lg ⎝⎛⎭⎫I10－12给出，其中I 为声强(单位：W/m 2)．(1)平常人交谈时的声强约为10－6W/m 2，求其声强级；(2)一般常人能听到的最低声强级是0分贝，求能听到的最低声强为多少？解：(1)当声强为10－6W/m 2时，由公式Y ＝10lg ⎝⎛⎭⎫I 10－12得Y ＝10lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫10－610－12＝10lg 106＝60(分贝)．(2)当Y ＝0时，由公式Y ＝10lg ⎝⎛⎭⎫I10－12得10lg ⎝⎛⎭⎫I10－12＝0.所以I 10－12＝1，即I ＝10－12W/m 2，则最低声强为10－12W/m 2.8．“活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点．研究表明：“活水围网”养鱼时，某种鱼在一定的条件下，每尾鱼的平均生长速度v (单位：千克/年)是养殖密度x (单位：尾/立方米)的函数．当x 不超过4尾/立方米时，v 的值为2千克/年；当4<x ≤20时，v 是x 的一次函数，当x 达到20尾/立方米时，因缺氧等原因，v 的值为0千克/年．(1)当0<x ≤20时，求函数v 关于x 的函数解析式；(2)当养殖密度x 为多大时，鱼的年生长量(单位：千克/立方米)可以达到最大？并求出最大值．解：(1)由题意得当0<x ≤4时，v ＝2； 当4<x ≤20时，设v ＝ax ＋b ， 显然v ＝ax ＋b 在(4，20]内是减函数，由已知得⎩⎪⎨⎪⎧20a ＋b ＝0，4a ＋b ＝2，解得⎩⎨⎧a ＝－18，b ＝52，所以v ＝－18x ＋52，故函数v ＝⎩⎪⎨⎪⎧2，0<x ≤4，－18x ＋52，4<x ≤20.(2)设年生长量为f (x )千克/立方米，依题意并由(1)可得f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x ，0<x ≤4，－18x 2＋52x ，4<x ≤20，当0<x ≤4时，f (x )为增函数，故f (x )max ＝f (4)＝4×2＝8；当4<x ≤20时，f (x )＝－18x 2＋52x ＝－18(x 2－20x )＝－18(x －10)2＋252，f (x )max ＝f (10)＝12.5.所以当x ＝10时，f (x )的最大值为12.5.即当养殖密度为10尾/立方米时，鱼的年生长量可以达到最大，最大值为12.5千克/立方米．[综合题组练]1．某位股民购进某支股票，在接下来的交易时间内，他的这支股票先经历了n 次涨停(每次上涨10%)，又经历了n 次跌停(每次下跌10%)，则该股民这支股票的盈亏情况(不考虑其他费用)为( )A ．略有盈利B ．略有亏损C ．没有盈利也没有亏损D ．无法判断盈亏情况解析：选B.设该股民购进这支股票的价格为a 元，则经历n 次涨停后的价格为a (1＋10%)n＝a ×1.1n 元，经历n 次跌停后的价格为a ×1.1n ×(1－10%)n ＝a ×1.1n ×0.9n ＝a ×(1.1×0.9)n ＝0.99n ·a <a ，故该股民这支股票略有亏损．2．(创新型)我们定义函数y ＝[x ]([x ]表示不大于x 的最大整数)为“下整函数”；定义y ＝{x }({x }表示不小于x 的最小整数)为“上整函数”；例如[4.3]＝4，[5]＝5；{4.3}＝5，{5}＝5.某停车场收费标准为每小时2元，即不超过1小时(包括1小时)收费2元，超过一小时，不超过2小时(包括2小时)收费4元，以此类推．若李刚停车时间为x 小时，则李刚应付费为(单位：元)( )A ．2[x ＋1]B ．2([x ]＋1)C ．2{x }D ．{2x }解析：选C.如x ＝1时，应付费2元，此时2[x ＋1]＝4，2([x ]＋1)＝4，排除A ，B ；当x ＝0.5时，付费为2元，此时{2x }＝1，排除D ，故选C.3．一个容器装有细沙a cm 3，细沙从容器底下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(cm 3)，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．解析：当t ＝0时，y ＝a ； 当t ＝8时，y ＝a e－8b＝12a ，故e －8b ＝12. 当容器中的沙子只有开始时的八分之一时，即y ＝a e－bt＝18a ，e －bt ＝18＝(e －8b )3＝e －24b ，则t ＝24，所以再经过16 min 容器中的沙子只有开始时的八分之一．答案：164．(应用型)一个工厂生产某种产品每年需要固定投资100万元，此外每生产1件该产品还需要增加投资1万元，年产量为x (x ∈N *)件．当x ≤20时，年销售总收入为(33x －x 2)万元；当x ＞20时，年销售总收入为260万元．记该工厂生产并销售这种产品所得的年利润为y 万元，则y (万元)与x (件)的函数关系式为____________，该工厂的年产量为________件时，所得年利润最大(年利润＝年销售总收入－年总投资)．解析：当0<x ≤20时，y ＝(33x －x 2)－x －100＝－x 2＋32x －100；当x ＞20时，y ＝260－100－x ＝160－x .故y ＝⎩⎪⎨⎪⎧－x 2＋32x －100，0<x ≤20，160－x ，x ＞20(x ∈N *)．当0<x ≤20时，y ＝－x 2＋32x －100＝－(x －16)2＋156，x ＝16时，y max ＝156.而当x ＞20时，160－x <140，故x ＝16时取得最大年利润．答案：y ＝⎩⎪⎨⎪⎧－x 2＋32x －100，0<x ≤20，160－x ，x ＞20(x ∈N *) 165．某书商为提高某套丛书的销量，准备举办一场展销会．据市场调查，当每套丛书售价定为x 元时，销售量可达到(15－0.1x )万套．现出版社为配合该书商的活动，决定进行价格改革，将每套丛书的供货价格分成固定价格和浮动价格两部分，其中固定价格为30元，浮动价格(单位：元)与销售量(单位：万套)成反比，比例系数为10.假设不计其他成本，即销售每套丛书的利润＝售价－供货价格．问：(1)每套丛书售价定为100元时，书商所获得的总利润是多少万元？(2)每套丛书售价定为多少元时，单套丛书的利润最大？解：(1)每套丛书售价定为100元时，销售量为15－0.1×100＝5(万套)，所以每套丛书的供货价格为30＋105＝32(元)，故书商所获得的总利润为5×(100－32)＝340(万元)．(2)每套丛书售价定为x 元时，由⎩⎪⎨⎪⎧15－0.1x >0，x >0，得0<x <150.设单套丛书的利润为P 元，则P ＝x －(30＋1015－0.1x )＝x －100150－x －30，因为0<x <150，所以150－x >0，所以P ＝－[(150－x )＋100150－x ]＋120，又(150－x )＋100150－x≥2（150－x ）·100150－x＝2×10＝20，当且仅当150－x ＝100150－x ，即x ＝140时等号成立，所以P max ＝－20＋120＝100.故每套丛书售价定为140元时，单套丛书的利润最大，为100元．6．(综合型)某厂有一个容量300吨的水塔，每天从早六点到晚十点供应生活和生产用水，已知该厂生活用水每小时10吨，生产用水总量W (吨)与时间t (单位：小时，规定早晨六点时t ＝0)的函数关系为W ＝100t ，水塔的进水量有10级，第一级每小时进水10吨，以后每提高一级，进水量增加10吨．若某天水塔原有水100吨，在供应同时打开进水管，问该天进水量应选择几级，既能保证该厂用水(即水塔中水不空)，又不会使水溢出？解：设水塔进水量选择第n 级，在t 时刻水塔中的水容量y 等于水塔中的存水量100吨加进水量10nt 吨，减去生活用水10t 吨，再减去生产用水W ＝100t 吨，即y ＝100＋10nt －10t －100t (0<t ≤16)．若水塔中的水量既能保证该厂用水，又不会使水溢出，则一定有0<y ≤300，即0<100＋10nt －10t －100t ≤300，所以－10t ＋10t ＋1<n ≤20t ＋10t ＋1对一切t ∈(0，16]恒成立．因为－10t ＋10t ＋1＝－10⎝⎛⎭⎫1t －122＋72≤72， 20t ＋10t ＋1＝20⎝⎛⎭⎫1t ＋142－14≥194. 所以72<n ≤194，即n ＝4.即进水量应选择4级．。
师说高考人教数学文科一轮总复习点拨课件函数模型及其应用
A．5 年
B．6 年
C．7 年
D．8 年
解析：第 n 年的年产量 y＝ff1n， －nf＝n－1，1，n∈N，n≥2， 因为 f(n)＝12n(n＋1)(2n＋1)，所以 f(1)＝3， 当 n≥2 时，f(n－1)＝12n(n－1)(2n－1)，
所以 f(n)－f(n－1)＝3n2. n＝1 时，也满足上式，所以第 n 年的年产量为 y＝3n2，令 3n2≤150，所以 n2≤50， 因为 n∈N，n≥1，所以 1≤n≤7，所以 nmax＝7.
(3)y＝ax(a＞1)，y＝logax(a＞1)与 y＝xn(n＞0)尽管都是增函数， 但由于它们⑪__________不同，而且不在同一个“档次上”，因此
在(0，＋∞)上随 x 的增大，总会存在一个 x0，当 x＞x0 时，有⑫
______________.
答案：①增函数 ②增函数 ③增函数 ④越来越快 ⑤越来越慢 ⑥y 轴 ⑦x 轴 ⑧快于 ⑨ax＞xn ⑩logax＜xn ⑪增长速度 ⑫ax＞xn＞logax
1．常见函数模型的理解 (1)直线模型，即一次函数模型，其增长特点是直线上升(x 系数 k＞0)，通过图象可以很直观地认识它． (2)指数函数模型：能用指数型函数表达的函数模型，其增长特 点是随着自变量的增大，函数值增大的速度越来越快(a＞1)，常形 象地称之为“指数爆炸”．
说明：指数函数 y＝ax(a＞1)，从图象上看，在开始过程中增长 缓慢，但随着 x 的逐渐增大，当 x 增加一个非常小的增量 Δx，其函 数值变化 Δy 会大的惊人，因此常称之为“指数爆炸”．
所以当 t＝4 时，ymax＝127＝8.5，此时 x＝16,18－x＝2. 所以当 A，B 两种产品分别投入 2 万元、16 万元时，可使该企 业获得最大利润，约为 8.5 万元．
高考文科数学《函数模型及其应用》课件
故今后最多还能砍伐 15 年．
点 拨： 此类增长率问题，在实际问题中常可以用指数型函数模型 y＝N(1＋p)x(其 中 N 是基础数，p 为增长率，x 为时间)和幂型函数模型 y＝a(1＋x)n(其中 a 为基
础数，x 为增长率，n 为时间)的形式表示．解题时，往往用到对数运算．
直到达到规定人数 75 人为止．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)设旅游团人数为 x 人，由题得 0＜x≤75，飞机票价格为 y 元， 则 y＝990000，－010＜（x≤x－303，0），30＜x≤75，
某纯净水制造厂在净化水过程中，每增加一次过滤可减少水 中杂质 20%，要使水中杂质减少到原来的 10%以下，则至少需过滤的次数
为________．(参考数据：lg2≈0.301 0)
解：设过滤次数为 x(x∈N*)，原有杂质为 a，则 a(1－20%)x<a·10%，
所以 x>1－13lg2≈10.3，即至少需要过滤 11 次．故填 11.
当且仅当 x＝40 x000，即 x＝200 时取等号．故选 A.
(教材改编题)某家具的标价为 132 元，若降价以九折出售(即优惠 10%)，
仍可获利 10%(相对进货价)，则该家具的进货价是( )
A．105 元
B．106 元
C．108 元
D．118 元
解：设进货价为 a 元，由题意知 132×(1－10%)－a＝10%·a， 解得 a＝108.故选 C.
单调____ 函数
相对平稳
2020版高考数学一轮复习教程学案第17课__函数模型及其应用 Word版含解析
第课函数模型及其应用. 能根据实际问题建立合理的函数模型．. 初步运用函数思想，理解和处理现实生活中的简单问题.. 阅读：必修第～页．.解悟：①读题：读懂和深刻理解题意，译为数学语言，找出主要关系；②建模：把主要关系近似化、形式化，抽象成数学问题；③求解：化归为常规问题，选择合适的数学方法求解；④检验：对结果进行验证或评估，对错误加以调整，最后将结果应用于现实，做出解释或验证．. 践习：在教材空白处，完成第页练习第题.基础诊断.某种细胞分裂时，由个分裂成个，个分裂成个，…，一个这样的细胞分裂次后，得到的细胞个数与的函数关系式是＝(∈*)．.某人若以每股元购进股票一万股，一年后以每股元抛售，假定手续费为交易额的.该年银行月复利率为，按月计算．为获取最大利润，此人应将钱存入银行.(填“购买股票”或“存入银行”)解析：买股票获得的利润为××(－)－×＝(元)；存入银行获得的利润为(×)×(＋)－(×)＝(元)．因为< ，所以存入银行获取最大利润．.司机酒后驾驶危害他人的安全，一个人喝了少量酒后，血液中的酒精含量迅速上升到，在停止喝酒后，血液中的酒精含量以每小时的速度减少，为了保障交通安全，某地根据《道路交通安全法》规定：驾驶员血液中的酒精含量不得超过，那么一个喝了少量酒后的驾驶员，至少经过，才能开车. (精确到 )解析：设后，驾驶员血液中的酒精含量不超过，则×(－)≤，即≤.令＝，，，，可得>.当＝时，<，故至少经过，才能开车．.在某车间分批生产某种产品，每批的生产准备费用为元，若每批生产件，则平均仓储时间天，且每件产品每天的仓储费用为元，为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小，每批应生产产品件．解析：由题意得，生产件产品的生产准备费用与仓储费用之和是＋·＝＋，所以平均每件的生产准备费用与仓储费用之和为()＝＝＋(为正整数)．由基本不等式得＋≥＝，当且仅当＝，即＝时，()取得最小值，故每批应生产产品件．范例导航考向❶分段函数型应用问题例某企业生产，两种产品，根据市场调查与预测，产品的利润与投资金额成正比，其关系如图；产品的利润与投资金额的算术平方根成正比，其关系如图(注：利润和投资金额单位：万元).图图() 分别将，两种产品的利润表示为投资金额的函数关系式；() 已知该企业已筹集到万元资金，并将全部资金投入，两种产品的生产．①若平均投入生产两种产品，可获得多少利润？②如果你是企业老板，怎样分配这万元资金，才能使该企业获得最大利润？其最大利润约为多少万元？解析：() 设产品的利润为()＝，产品的利润为()＝.由图可知，()＝，即＝，即＝，所以()＝.()＝，即＝，解得＝，所以()＝.故，两种产品的利润表示为投资金额的函数关系式分别为()＝，()＝.。
2020高考数学一轮复习(讲义·文·通用版)2.12函数模型及其应用
第十二节函数模型及其应用一、基础知识批注——理解深一点1．常见的8种函数模型(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 )＝ax 2＋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)； (8)“对勾”函数模型：y ＝x ＋a x(a >0)．(1)形如f (x )＝x ＋a x(a >0)的函数模型称为“对勾”函数模型，“对勾”函数的性质： ①该函数在(－∞，－a ]和[a ，＋∞)上单调递增，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 . (2)函数f (x )＝x a ＋b x(a >0，b >0，x >0)在区间(0，ab ]内单调递减，在区间[ab ，＋∞)内单调递增．2．三种函数模型的性质 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 相对平稳 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x 0，当x >x 0时，有log a x <x n<a x幂函数模型y ＝xnn 可以描述增长幅度不同的变化，当n ,值较小n 时，增长较慢；当n 值较大n时，增长较快.二、基础小题强化——功底牢一点一判一判对的打“√”，错的打(1)函数y ＝2x的函数值比y ＝x 2的函数值大．( )(2)“指数爆炸”是指数型函数y ＝a ·b x＋c (a ≠0，b ＞0，b ≠1)增长速度越来越快的形象比喻．( )(3)幂函数增长比直线增长更快．( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (二)选一选1．在某个物理实验中，测量后得变量x 和变量y 的几组数据，如表：则对x ，y A ．y ＝2x B ．y ＝x 2－1 C ．y ＝2x －2D ．y ＝log 2x解析：选D 由x ＝0.50，y ＝－0.99，代入计算，可以排除A ；由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 ＝log 2x ，可知满足题意．2．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，为获取最大利润，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．3．某商品价格前两年每年递增20%，后两年每年递减20%，则四年后的价格与原来价格比较，变化的情况是( )A ．减少7.84%B ．增加7.84%C ．减少9.5%D ．不增不减解析：选A 设某商品原来价格为a ，依题意得：a (1＋0.2)2(1－0.2)2＝a ×1.22×0.82＝0.921 6a ，所以(0.921 6－1)a ＝－0.078 4a ，所以四年后的价格与原来价格比较，减少7.84%. (三)填一填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)与行程千米数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.有一批材料可以建成200 m 长的围墙，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)，则围成的矩形场地的最大面积为________ m 2.(围墙厚度不计)解析：设围成的矩形场地的长为x m ，则宽为200－x4 m ，则S ＝x ·200－x 4＝14(－x 2＋200x )．当x ＝100时，S max ＝2 500 (m 2)． 答案：2 500考点一 二次函数、分段函数模型[典例] 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 *)，飞机票价格为y 元，则y ＝⎩⎪⎨⎪⎧900，0<x ≤30，900－x －，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，－x －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． [解题技法]二次函数、分段函数模型解决实际问题的策略(1)在建立二次函数模型解决实际问题中的最值问题时，一定要注意自变量的取值范围，需根据函数图象的对称轴与函数定义域在坐标系中对应区间之间的位置关系讨论求解．(2)对于分段函数模型的最值问题，应该先求出每一段上的最值，然后比较大小． (3)在利用基本不等式求解最值时，一定要检验等号成立的条件，也可以利用函数单调性求解最值．[题组训练]1．某市家庭煤气的使用量x (m 3)和煤气费f (x )(元)满足关系f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧C ，0<x ≤A ，C ＋B x －A ，x >A .已知某家庭2018年前三个月的煤气费如表：若四月份该家庭使用了20 m 3的煤气，则其煤气费为( ) A ．11.5元 B ．11元 C ．10.5元D ．10元解析：选A 根据题意可知f (4)＝C ＝4，f (25)＝C ＋B (25－A )＝14，f (35)＝C ＋B (35－A )＝19，解得A ＝5，B ＝12，C ＝4，所以f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧4，0<x ≤5，4＋12x －，x >5，所以f (20)＝4＋12×(20－5)＝11.5. 2．A ，B 两城相距100 km ，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10 km.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，才能使月供电总费用y 最少？ 解：(1)由题意知x 的取值范围为[10,90]． (2)y ＝5x 2＋52(100－x )2(10≤x ≤90)．(3)因为y ＝5x 2＋52(100－x )2＝152x 2－500x ＋25 000 ＝152⎝ ⎛⎭⎪⎫x －10032＋50 0003，所以当x ＝1003时，y min ＝50 0003.故核电站建在距A 城1003 km 处，能使月供电总费用y 最少．考点二 指数函数、对数函数模型[典例] 某医药研究所开发的一种新药，如果成年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 (微克)与时间t (小时)之间近似满足如图所示的曲线．(1)写出第一次服药后y 与t 之间的函数关系式y ＝f (t )；(2)据进一步测定，每毫升血液中含药量不少于0.25微克时治疗疾病有效，求服药一次后治疗疾病有效的时间．[解] (1)由题图，设y ＝⎩⎪⎨⎪⎧kt ，0≤t ≤1，⎝ ⎛⎭⎪⎫12t －a，t >1，当t ＝1时，由y ＝4，得k ＝4，由⎝ ⎛⎭⎪⎫121－a＝4，得a ＝3.所以y ＝⎩⎪⎨⎪⎧4t ，0≤t ≤1，⎝ ⎛⎭⎪⎫12t －3，t >1.(2)由y ≥0.25得⎩⎪⎨⎪⎧0≤t ≤1，4t ≥0.25或⎩⎪⎨⎪⎧t >1，⎝ ⎛⎭⎪⎫12t －3≥0.25，解得116≤t ≤5.故服药一次后治疗疾病有效的时间是5－116＝7916(小时)．[解题技法]1．掌握2种函数模型的应用技巧(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，在三类模型中，指数函数模型是增长速度越来越快(底数大于1)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．2．建立函数模型解应用问题的4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：将文字语言转化为数学语言，利用数学知识建立相应的数学模型． (3)求模：求解数学模型，得出数学结论．(4)还原：将利用数学知识和方法得出的结论，还原到实际问题中． 以上过程用框图表示如下：[题组训练]1．某位股民购进某支股票，在接下来的交易时间内，他的这支股票先经历了n 次涨停(每次上涨10%)，又经历了n 次跌停(每次下跌10%)，则该股民这支股票的盈亏情况(不考虑其他费用)为( )A ．略有盈利B ．略有亏损C ．没有盈利也没有亏损D ．无法判断盈亏情况解析：选B 设该股民购进这支股票的价格为a 元，则经历n 次涨停后的价格为a (1＋10%)n＝a ×1.1n元，经历n 次跌停后的价格为a ×1.1n×(1－10%)n＝a ×1.1n×0.9n＝a ×(1.1×0.9)n ＝0.99n ·a <a ，故该股民这支股票略有亏损．2．声强级Y (单位：分贝)由公式Y ＝10lg ⎝⎛⎭⎪⎫I 10－12给出，其中I 为声强(单位：W/m 2)． (1)平常人交谈时的声强约为10－6W/m 2，求其声强级．(2)一般常人能听到的最低声强级是0分贝，求能听到的最低声强为多少？解：(1)当声强为10－6 W/m 2时， 由公式Y ＝10lg ⎝⎛⎭⎪⎫I 10－12， 得Y ＝10lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫10－610－12＝10lg 106＝60(分贝)．(2)当Y ＝0时，由公式Y ＝10lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫I 10－12， 得10lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫I 10－12＝0. ∴I10－12＝1，即I ＝10－12W/m 2，则最低声强为10－12W/m 2.[课时跟踪检测]1．(2018·福州期末)某商场销售A 型商品．已知该商品的进价是每件3元，且销售单价与日均销售量的关系如下表所示：请根据以上数据分析，要使该商品的日均销售利润最大，则此商品的定价(单位：元/件)应为( )A ．4B ．5.5C ．8.5D ．10解析：选C 由数据分析可知，当单价为4元时销售量为400件，单价每增加1元，销售量就减少40件．设定价为x 元/件时，日均销售利润为y 元，则y ＝(x －3)·[400－(x －4)·40]＝－40⎝ ⎛⎭⎪⎫x －1722＋1 210，故当x ＝172＝8.5时，该商品的日均销售利润最大，故选C.2．(2019·绵阳诊断)某单位为鼓励职工节约用水，作出如下规定：每位职工每月用水不超过10立方米的，按每立方米3元收费；用水超过10立方米的，超过的部分按每立方米5元收费．某职工某月的水费为55元，则该职工这个月实际用水为( ) A ．13立方米 B ．14立方米 C ．15立方米D ．16立方米解析：选 C 设该职工某月的实际用水为x 立方米时，水费为y 元，由题意得y ＝⎩⎪⎨⎪⎧3x ，0≤x ≤10，30＋x －，x >10，即y ＝⎩⎪⎨⎪⎧3x ，0≤x ≤10，5x －20，x >10.易知该职工这个月的实际用水量超过10立方米，所以5x －20＝55，解得x ＝15.3．利民工厂某产品的年产量在150吨至250吨之间，年生产的总成本y (万元)与年产量x (吨)之间的关系可近似地表示为y ＝x 210－30x ＋4 000，则每吨的成本最低时的年产量为( )A ．240吨B ．200吨C ．180吨D ．160吨解析：选B 依题意，得每吨的成本为y x ＝x 10＋4 000x －30，则yx≥2x10·4 000x－30＝10，当且仅当x 10＝4 000x，即x ＝200时取等号，因此，当每吨成本最低时，年产量为200吨．4．某工厂产生的废气经过过滤后排放，排放时污染物的含量不得超过1%.已知在过滤过程中废气中的污染物数量P (单位：毫克/升)与过滤时间t (单位：时)之间的函数关系为P ＝P 0e－kt(k ，P 0均为正常数)．如果在前5个小时的过滤过程中污染物被排除了90%，那么排放前至少还需要过滤的时间是( )A.12小时 B.59小时C ．5小时D ．10小时解析：选C 由题意，前5个小时消除了90%的污染物． ∵P ＝P 0e－kt，∴(1－90%)P 0＝P 0e －5k，∴0.1＝e－5k，即－5k ＝ln 0.1，∴k ＝－15ln 0.1.由1%P 0＝P 0e－kt，即0.01＝e－kt，得－kt ＝ln 0.01，∴⎝ ⎛⎭⎪⎫15ln 0.1t ＝ln 0.01，∴t ＝10. ∴排放前至少还需要过滤的时间为t －5＝5(时)．5．(2019·蚌埠模拟)某种动物的繁殖数量y (单位：只)与时间x (单位：年)的关系式为y ＝a log 2(x ＋1)，若这种动物第1年有100只，则到第7年它们发展到________只．解析：由题意，得100＝a log 2(1＋1)，解得a ＝100，所以y ＝100log 2(x ＋1)，当x ＝7时，y ＝100log 2(7＋1)＝300，故到第7年它们发展到300只．答案：3006.某人根据经验绘制了从12月21日至1月8日自己种植的西红柿的销售量y (千克)随时间x (天)变化的函数图象如图所示，则此人在12月26日大约卖出了西红柿________千克．解析：前10天满足一次函数关系，设为y ＝kx ＋b ，将点(1,10)和点(10,30)代入函数解析式得⎩⎪⎨⎪⎧10＝k ＋b ，30＝10k ＋b ，解得k ＝209，b ＝709，所以y ＝209x ＋709，则当x ＝6时，y ＝1909.答案：19097．候鸟每年都要随季节的变化进行大规模的迁徙，研究某种鸟类的专家发现，该种鸟类的飞行速度v (单位：m/s)与其耗氧量Q 之间的关系为：v ＝a ＋b log 3Q10(其中a ，b 是实数)．据统计，该种鸟类在静止的时候其耗氧量为30个单位，而其耗氧量为90个单位时，其飞行速度为1 m/s.(1)求出a ，b 的值；(2)若这种鸟类为赶路程，飞行的速度不能低于2 m/s ，求其耗氧量至少要多少个单位？ 解：(1)由题意可知，当这种鸟类静止时，它的速度为0 m/s ，此时耗氧量为30个单位， 故有a ＋b log 33010＝0，即a ＋b ＝0.当耗氧量为90个单位时，速度为1 m/s ， 故a ＋b log 39010＝1，整理得a ＋2b ＝1.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a ＋b ＝0，a ＋2b ＝1，得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－1，b ＝1.(2)由(1)知，v ＝a ＋b log 3Q 10＝－1＋log 3Q10. 所以要使飞行速度不低于2 m/s ，则有v ≥2， 所以－1＋log 3Q10≥2，即log 3Q 10≥3，解得Q10≥27，即Q ≥270.所以若这种鸟类为赶路程，飞行的速度不能低于2 m/s ，则其耗氧量至少要270个单位． 8.据气象中心观察和预测：发生于沿海M 地的台风一直向正南方向移动，其移动速度v (单位：km/h)与时间t (单位：h)的函数图象如图所示，过线段OC 上一点T (t,0)作横轴的垂线l ，梯形OABC 在直线l 左侧部分的面积为时间t 内台风所经过的路程s (单位：km)．(1)当t ＝4时，求s 的值；(2)将s 随t 变化的规律用数学关系式表示出来；(3)若N 城位于M 地正南方向，且距M 地650 km ，试判断这场台风是否会侵袭到N 城，如果会，在台风发生后多长时间它将侵袭到N 城？如果不会，请说明理由．解：(1)由图象可知，直线OA 的方程是v ＝3t (0≤t ≤10)，直线BC 的方程是v ＝－2t ＋70(20<t ≤35)．当t ＝4时，v ＝12，所以s ＝12×4×12＝24.(2)当0≤t ≤10时，s ＝12×t ×3t ＝32t 2；当10<t ≤20时，s ＝12×10×30＋(t －10)×30＝30t －150；当20<t ≤35时，s ＝150＋300＋12×(t －20)×(－2t ＋70＋30)＝－t 2＋70t －550.综上可知，s 随t 变化的规律是s ＝⎩⎪⎨⎪⎧32t 2，t ∈[0，10]，30t －150，t ∈，20]，－t 2＋70t －550，t ∈，35].(3)当t ∈[0,10]时，s max ＝32×102＝150<650，当t ∈(10,20]时，s max ＝30×20－150＝450<650， 当t ∈(20,35]时，令－t 2＋70t －550＝650， 解得t ＝30或t ＝40(舍去)，即在台风发生30小时后将侵袭到N 城．。
2020年高考数学(文)一轮复习讲练测 专题2.9 函数模型及其应用(讲) 含解析
2020年高考数学（文）一轮复习讲练测专题2.9 函数模型及其应用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.知识点一 指数、对数、幂函数模型性质比较性质知识点二 种常见的函数模型【特别提醒】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，并熟练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.考点一 利用函数模型解决实际问题【典例1】【2019年高考北京文数】李明自主创业，在网上经营一家水果店，销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃，价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒．为增加销量，李明对这四种水果进行促销：一次购买水果的总价达到120元，顾客就少付x 元．每笔订单顾客网上支付成功后，李明会得到支付款的80%．①当x =10时，顾客一次购买草莓和西瓜各1盒，需要支付__________元；②在促销活动中，为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折，则x 的最大值为__________．【答案】①130；②15【解析】①10x =时，顾客一次购买草莓和西瓜各一盒，需要支付()608010130+-=元. ②设顾客一次购买水果的促销前总价为y 元，当120y <元时，李明得到的金额为80%y ⨯，符合要求； 当120y ≥元时，有()80%70%y x y -⨯≥⨯恒成立， 即()87,8yy x y x -≥≤， 因为min158y ⎛⎫=⎪⎝⎭，所以x 的最大值为15. 综上，①130；②15. 【方法技巧】(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．【变式1】（2019·河北衡水中学调研）为了降低能源损耗，某体育馆的外墙需要建造隔热层，体育馆要建造可使用20年的隔热层，每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C (单位：万元)与隔热层厚度x (单位：cm)满足关系：C (x )＝k3x ＋5(0≤x ≤10，k 为常数)，若不建隔热层，每年能源消耗费用为8万元，设f (x )为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.(1)求k 的值及f (x )的表达式；(2)隔热层修建多厚时，总费用f (x )达到最小？并求最小值.【解析】(1)当x ＝0时，C ＝8，∴k ＝40， ∴C (x )＝403x ＋5(0≤x ≤10)，∴f (x )＝6x ＋20×403x ＋5＝6x ＋8003x ＋5(0≤x ≤10).(2)由(1)得f (x )＝2(3x ＋5)＋8003x ＋5－10.令3x ＋5＝t ，t ∈[5，35]， 则y ＝2t ＋800t－10≥22t ·800t －10＝70(当且仅当2t ＝800t，即t ＝20时等号成立)，此时x ＝5，因此f (x )的最小值为70.∴隔热层修建5 cm 厚时，总费用f (x )达到最小，最小值为70万元. 考点二 构建一、二次函数模型解决实际问题【典例2】 （2019·山西康杰中学模拟）某企业为打入国际市场，决定从A ，B 两种产品中只选择一种进行投资生产，已知投资生产这两种产品的有关数据如下表(单位：万美元)：其中年固定成本与年生产的件数无关，m 为待定常数，其值由生产A 产品的原料价格决定，预计m ∈[6,8]，另外，年销售x 件B 产品时需上交0.05x 2万美元的特别关税，假设生产出来的产品都能在当年销售出去．(1)写出该厂分别投资生产A ，B 两种产品的年利润y 1，y 2与生产相应产品的件数x 1，x 2之间的函数关系式，并指明定义域；(2)如何投资才可获得最大年利润？请你做出规划．【解析】(1)由题意得y 1＝10x 1－(20＋mx 1)＝(10－m )x 1－20(0≤x 1≤200且x 1∈N)，y 2＝18x 2－(40＋8x 2)－0.05x 22＝－0.05x 22＋10x 2－40＝－0.05(x 2－100)2＋460(0≤x 2≤120且x 2∈N)． (2)∵6≤m ≤8，∴10－m ＞0， ∴y 1＝(10－m )x 1－20为增函数． 又0≤x 1≤200，x 1∈N ，∴当x 1＝200时，生产A 产品的最大利润为(10－m )×200－20＝1 980－200m (万美元)． ∵y 2＝－0.05(x 2－100)2＋460(0≤x 2≤120，且x 2∈N)， ∴当x 2＝100时，生产B 产品的最大利润为460万美元．(y 1)max －(y 2)max ＝(1 980－200m )－460＝1 520－200m . 易知当6≤m ＜7.6时，(y 1)max ＞(y 2)max .即当6≤m ＜7.6时，投资生产A 产品200件可获得最大年利润；当m ＝7.6时，投资生产A 产品200件或投资生产B 产品100件，均可获得最大年利润； 当7.6＜m ≤8时，投资生产B 产品100件可获得最大年利润．【方法突破】(1)二次函数的最值一般利用配方法与函数的单调性解决，但一定要密切注意函数的定义域，否则极易出错； (2)确定一次函数模型时，一般是借助两个点来确定，常用待定系数法； (3)解决函数应用问题时，最后要还原到实际问题．【变式2】（2019·河北唐山一中模拟）“活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点.研究表明：“活水围网”养鱼时，某种鱼在一定的条件下，每尾鱼的平均生长速度v (单位：千克/年)是养殖密度x (单位：尾/立方米)的函数.当x 不超过4尾/立方米时，v 的值为2千克/年；当4<x ≤20时，v 是x 的一次函数，当x 达到20尾/立方米时，因缺氧等原因，v 的值为0千克/年.(1)当0<x ≤20时，求函数v 关于x 的函数解析式；(2)当养殖密度x 为多大时，鱼的年生长量(单位：千克/立方米)可以达到最大？并求出最大值. 【解析】(1)由题意得当0<x ≤4时，v ＝2，当4<x ≤20时，设v ＝ax ＋b (a ≠0)， 显然v ＝ax ＋b 在(4，20]内是减函数，由已知得⎩⎪⎨⎪⎧20a ＋b ＝0，4a ＋b ＝2，解得⎩⎨⎧a ＝－18，b ＝52，所以v ＝－18x ＋52.故函数v ＝⎩⎪⎨⎪⎧2，0<x ≤4，－18x ＋52，4<x ≤20.(2)设年生长量为f (x )千克/立方米，依题意， 由(1)得f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x ，0<x ≤4，－18x 2＋52x ，4<x ≤20.当0<x ≤4时，f (x )为增函数， 故f (x )max ＝f (4)＝4×2＝8；当4<x ≤20时，f (x )＝－18x 2＋52x ＝－18(x 2－20x )＝－18(x －10)2＋252，f (x )max ＝f (10)＝12.5.所以当0<x ≤20时，f (x )的最大值为12.5.故当养殖密度为10尾/立方米时，鱼的年生长量可以达到最大，最大值为12.5千克/立方米. 考点三 构建指数函数、对数函数模型解决实际问题【典例3】（2019·长春外国语学校模拟）某食品的保鲜时间y (单位：小时)与储藏温度x (单位：℃)满足函数关系y ＝e kx ＋b (e ＝2.718…为自然对数的底数，k ，b 为常数)．若该食品在0 ℃的保鲜时间是192小时，在22 ℃的保鲜时间是48小时，则该食品在33 ℃的保鲜时间是( )A ．16小时B ．20小时C ．24小时D ．28小时【答案】 C【解析】由已知得192＝e b ，① 48＝e 22k ＋b ＝e 22k ·e b ，②将①代入②得e 22k ＝14，则e 11k ＝12，当x ＝33时，y ＝e 33k ＋b ＝e 33k ·e b ＝⎝⎛⎭⎫123×192＝24，所以该食品在33 ℃的保鲜时间是24小时．故选C. 【方法技巧】(1)要先学会合理选择模型，指数函数模型是增长速度越来越快(底数大于1)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．【变式3】（2019·江苏省丹阳高级中学模拟）一片森林原来面积为a ，计划每年砍伐一些树，且每年砍伐面积的百分比相等，当砍伐到面积的一半时，所用时间是10年，为保护生态环境，森林面积至少要保留原面积的14，已知到今年为止，森林剩余面积为原来的22.(1)求每年砍伐面积的百分比；(2)到今年为止，该森林已砍伐了多少年？ 【解析】(1)设每年砍伐面积的百分比为x (0<x <1)， 则a (1－x )10＝12a ，即(1－x )10＝12，解得x ＝1－⎝⎛⎭⎫12110.故每年砍伐面积的百分比为1－⎝⎛⎭⎫12110.(2)设经过m 年剩余面积为原来的22， 则a (1－x )m ＝22a ，把x ＝1－⎝⎛⎭⎫12110代入， 即⎝⎛⎭⎫12m10＝⎝⎛⎭⎫1212， 即m 10＝12，解得m ＝5. 故到今年为止，该森林已砍伐了5年. 考点四 构建分段函数模型解决实际问题【典例4】（2019·西安市第一中学模拟）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？ 【解析】(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.∴f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧50x －x ≤6，x ∈，－3x 2＋68x －＜x ≤20，x ∈(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 －3432＋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． 【方法突破】(1)实际问题中有些变量间的关系不能用同一个关系式给出，而是由几个不同的关系式构成，如出租车票价与路程之间的关系，应构建分段函数模型求解；(2)构造分段函数时，要力求准确、简捷，做到分段合理、不重不漏； (3)分段函数的最值是各段的最大(最小)值的最大(最小)者.【变式4】（2019·昆明第三中学模拟）某快递公司在某市的货物转运中心，拟引进智能机器人分拣系统，以提高分拣效率和降低物流成本，已知购买x 台机器人的总成本p (x )＝⎝⎛⎭⎫1600x 2＋x ＋150万元．(1)若使每台机器人的平均成本最低，问应买多少台？(2)现按(1)中的数量购买机器人，需要安排m 人将邮件放在机器人上，机器人将邮件送达指定落袋格口完成分拣，经实验知，每台机器人的日平均分拣量q (m )＝⎩⎪⎨⎪⎧815m （60－m ），1≤m ≤30，480， m ＞30(单位：件)，已知传统人工分拣每人每日的平均分拣量为1 200件，问引进机器人后，日平均分拣量达最大值时，用人数量比引进机器人前的用人数量最多可减少百分之几？【解析】(1)由总成本p (x )＝⎝⎛⎭⎫1600x 2＋x ＋150万元，可得每台机器人的平均成本y ＝p x x ＝1600x 2＋x ＋150x ＝1600x ＋150x＋1≥21600x ·150x ＋1＝2.当且仅当1600x ＝150x，即x ＝300时，上式等号成立．∴若使每台机器人的平均成本最低，应买300台．(2)引进机器人后，每台机器人的日平均分拣量q (m )＝⎩⎪⎨⎪⎧815m （60－m ），1≤m ≤30，480， m ＞30当1≤m ≤30时，300台机器人的日平均分拣量为160m (60－m )＝－160m 2＋9 600m ，∴当m ＝30时，日平均分拣量有最大值144 000件．当m ＞30时，日平均分拣量为480×300＝144 000(件)．∴300台机器人的日平均分拣量的最大值为144 000件．若传统人工分拣144 000件，则需要人数为144 0001 200＝120(人)．∴日平均分拣量达最大值时，用人数量比引进机器人前的用人数量最多可减少120－30120×100%＝75%.。
高考数学函数模型及其应用复习课件
单调
单调
增长速度
越来越快
越来越慢
相对平稳
递增
递增
递增
2. 常见的函数模型
课前基础巩固
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)
二次函数模型
f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
反比例函数模型
f(x)=+b(k,b为常数且k≠0)
[总结反思]在建立二次函数模型解决实际问题中的最优问题时,一定要注意自变量的取值范围,即函数的定义域,解决函数应用问题时,最后还要还原到实际问题中.
课堂考点探究
课堂考点探究
变式题 为节约能源,倡导绿色环保,某主题公园有60辆电动观光车供租赁使用,管理这些电动观光车的费用是每日120元,根据经验,每辆电动观光车的日租金不超过5元,则电动观光车可以全部租出;若超过5元,则每超出1元,租不出的电动观光车就增加2辆.为了方便结算,每辆电动观光车的日租金x(元)只取整数,且3≤x≤30,用y(元)表示出租电动观光车的日净收入(一日出租电动观光车的总收入-管理费用).日净收入y(元)与日租金x(元)满足函数关系y=f(x).(1)求函数y=f(x)的解析式.
课前基础巩固
课堂考点探究
第14讲 函数模型及其应用
教师备用习题
作业手册
1.理解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.在实际情境中,会选择合适的函数类型刻画现实问题的变化规律.
2.结合现实情境中的具体问题,利用计算工具,比较对数函数、一元一次函数、指数函数增长速度的差异,理解“对数增长”“直线上升”“指数爆炸”等术语的现实含义.
第14讲 数学建模——函数的模型及其应用
第14讲数学建模——函数的模型及其应用一、单项选择题(选对方法，事半功倍)1. 已知碳14是一种放射性元素，在放射过程中，质量会不断减少．已知1克碳14经过5 730年，质量经过放射消耗到0.5克，则再经过________年，质量可放射消耗到0.125克()A. 5 730B. 11 460C. 22 920D. 45 8402. 在某种新型材料的研制中，实验人员获得了下列一组实验数据，现准备用下列四个函数中的一个近似表示这些数据的规律，其中最接近的一个是()A. y＝2x－2B. y＝2(x2－1)C. y＝log2xD. y＝log 1 2x3. 基本再生数R0与世代间隔T是新冠肺炎的流行病学基本参数．基本再生数指一个感染者传染的平均人数，世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间．在新冠肺炎疫情初始阶段，可以用指数模型：I(t)＝e rt描述累计感染病例数I(t)随时间t(单位：天)的变化规律，指数增长率r与R0，T近似满足R0＝1＋rT.有学者基于已有数据估计出R0＝3.28，T＝6.据此，在新冠肺炎疫情初始阶段，累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln 2≈0.69)()A. 1.2天B. 1.8天C. 2.5天D. 3.5天4. (2021·厦门模拟)大西洋鲑鱼每年都要逆流而上，游回到自己出生的淡水流域产卵．记鲑鱼的游速为v(单位：m/s)，鲑鱼的耗氧量的单位数为Q.科学研究发现v与log3Q100成正比．当v＝1 m/s时，鲑鱼的耗氧量的单位数为890，则当v＝2 m/s时，其耗氧量的单位数为()A. 2 670B. 7 120C. 7 921D. 8 010二、多项选择题(练—逐项认证，考—选确定的)5. 小菲在学校选修课中了解到艾宾浩斯遗忘曲线，为了解自己记忆一组单词的情况，她记录了随后一个月的有关数据，绘制图象，拟合了记忆保持量f (x )与时间x (单位：天)之间的函数关系f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ －720x ＋1，0＜x ≤1，15＋920x －12，1＜x ≤30.(第5题)则下列说法正确的是( )A. 随着时间的增加，小菲的单词记忆保持量降低B. 第一天小菲的单词记忆保持量下降的最多C. 9天后，小菲的单词记忆保持量低于40%D. 26天后，小菲的单词记忆保持量不足20%6. (2020·烟台期末)为了预防新冠病毒感染，某学校每天定时对教室进行喷洒消毒．教室内每立方米空气中的含药量y (单位：mg)随时间x (单位：h)的变化情况如图所示，在药物释放过程中，y 与x 成正比；药物释放完毕后，y 与x 的函数关系式为y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫18x －a (a 为常数)，则( )(第6题)A. 当0≤x ≤0.2时，y ＝5xB. 当x ＞0.2时，y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫18x －0.1 C. 2330小时后，教室内每立方米空气中的含药量可降低到0.25 mg 以下D. 1315小时后，教室内每立方米空气中的含药量可降低到0.25 mg 以下三、 填空题(精准计算，整洁表达)7. 在不考虑空气阻力的情况下，火箭的最大速度v (单位：m/s)和燃料的质量M (单位：kg)、火箭的质量m (单位：kg)的函数关系式是v ＝2 000·ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋M m .当燃料质量是火箭质量的________倍时，火箭的最大速度可达到12 km/s.8. (2020·福州三模)“熔喷布”是口罩生产的重要原材料，1吨熔喷布大约可供生产100万只口罩.2020年，制造口罩的企业甲的熔喷布1月份的需求量为100吨，并且从2月份起，每月熔喷布的需求量均比上个月增加10%.企业乙是企业甲熔喷布的唯一供应商，企业乙2020年1月份的产能为100吨，为满足市场需求，从2月份到k 月份(2＜k ＜8且k ∈N )，每个月比上个月增加一条月产量为50吨的生产线投入生产，从k ＋1月份到9月份不再增加新的生产线．计划截止到9月份，企业乙熔喷布的总产量除供应企业甲的需求外，还剩余不少于990吨的熔喷布可供给其它厂商，则企业乙至少要增加________条熔喷布生产线．(参考数据：1.18≈2.14,1.19≈2.36)9. (2021·天一中学)某地西红柿上市后，通过市场调查，得到西红柿种植成本Q (单位：元/100 kg)与上市时间t (单位：天)的数据如下表：Q 与上市时间t 的变化关系：Q ＝at ＋b ，Q ＝at 2＋bt ＋c ，Q ＝a ·b t ，Q ＝a ·log b t .利用你选取的函数，求得西红柿种植成本最低时的上市天数是________；最低种植成本是________元/100 kg.四、 解答题(让规范成为一种习惯)10. 某跨国饮料公司在对全世界所有人均GDP(即人均纯收入)在0.5～8千美元的地区销售该公司A 饮料的情况调查时发现：该饮料在人均GDP 处于中等的地区销售量最多，然后向两边递减．(1) 下列几个模拟函数中：①y ＝ax 2＋bx ；②y ＝kx ＋b ；③y ＝log a x ＋b ；④y ＝ax ＋b (x 表示人均GDP ，单位：千美元，y 表示年人均A 饮料的销售量，单位：L)．用哪个模拟函数来描述人均A 饮料销售量与地区的人均GDP 关系更合适？说明理由．(2) 当人均GDP 为1千美元时，年人均A 饮料的销售量为2 L ，当人均GDP 为4千美元时，年人均A 饮料的销售量为5 L ，把(1)中你所选的模拟函数求出来，并求出各个地区中，年人均A 饮料的销售量最多是多少．11. 近年来，共享单车的出现为市民“绿色出行”提供了极大的方便，某共享单车公司计划在甲、乙两座城市共投资240万元，根据行业规定，每个城市至少要投资80万元，由前期市场调研可知：甲城市收益p 与投入a (单位：万元)满足p ＝42a －6，乙城市收益Q 与投入a (单位：万元)满足Q ＝⎩⎪⎨⎪⎧ a 4＋2，80≤a ≤120，32，120<a ≤160.设甲城市的投入为x (单位：万元)，两个城市的总收益为f (x )(单位：万元)．(1) 当投资甲城市128万元时，求此时公司总收益；(2) 试问如何安排甲、乙两个城市的投资，才能使公司总收益最大？。
函数的模型及其应用讲义 高三数学一轮复习
基础课15 函数的模型及其应用考点考向课标要求真题印证考频热度核心素养 函数的模型及其应用掌握 2023年新高考Ⅰ卷T10 2020年全国Ⅰ卷（理）T6 2020年全国Ⅲ卷（理）T4★★☆ 数学抽象 数学建模 数学运算命题分析预测从近几年高考的情况来看，函数模型及其应用常结合数学文化背景考查，试题难度中等.预计2025年高考会以数学文化为背景考查对数函数与指数函数的应用一、几类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) 二次函数模型 f (x )=ax 2+bx +c(a ,b ,c 为常数，a ≠0) 反比例函数模型 f (x )=k x+b(k ,b 为常数且k ≠0)指数函数模型 f (x )=ba x +c(a ,b ,c 为常数，b ≠0,a >0且a ≠1) 对数函数模型 f (x )=blog a x +c(a ,b ,c 为常数，b ≠0,a >0且a ≠1) 幂函数模型 f (x )=ax α+b(a ,b ,α为常数，a ≠0,α≠0)“对勾”函数模型f (x )=x +ax(a >0)二、三种函数模型的性质函数性质y =a x (a >1)y =log a x (a >1)y=x α(α>0) 在(0,+∞)上的增减性 单调①递增 单调②递增单调③递增增长速度越来④越快越来⑤越慢相对平稳图象的变化随x的增大，逐渐表现为与⑥y轴平行随x的增大，逐渐表现为与⑦x轴平行随α的值变化而变化值的比较存在一个x0，当x>x0时，有⑧log a x<xα<a x【提醒】对于幂函数模型y=xα(α>0),当0<α≤1时，增长较慢；当α>1时，增长较快.题组1 走出误区1. 判一判.（对的打“√”,错的打“×”）（1）某种商品进价为每件100元，按进价增加10%出售，后因库存积压降价，若按九折出售，则每件还能获利.( × )（2）函数y=2x的函数值比y=x2的函数值大.( × )（3）不存在x0，使a x0<x0n<log a x0.( × )（4）“指数爆炸”是指数型函数y=ab x+c(a≠0，b>0且b≠1)增长速度越来越快的形象比喻.( × )2. （易错题）某校为了规范教职工绩效考核制度，现准备拟定一个函数用于根据当月评价分数x（单位：分，正常情况下，0≤x≤100，若有突出贡献可以高于100分，且教职工平均每月评价分数在50分左右）计算当月绩效工资y （单位：元），要求绩效工资不低于500元，不设上限且让大部分教职工绩效工资在600元左右，另外在绩效工资越低或越高的同时，人数要越少，则下列函数最符合要求的是( C ).A. y=(x−50)2+500B. y=10x25+500C. y=11000(x−50)3+625 D. y=50[10+lg(2x+1)]【易错点】忽视函数的性质致误，在实际应用问题中，要结合问题的实际意义和函数的性质来确定拟合函数.[解析]由题意知，拟定函数应满足：①是增函数，且增长速度先快后慢再快；②在x=50左右增长速度较慢，且y的最小值为500.对于A，y=(x−50)2+500在[0,100]上先减后增，不符合要求；对于B，y=10x25+500是指数型函数，增长速度越来越快，不符合要求；对于C ，y =11000(x −50)3+625的图象是由y =x 3的图象平移和伸缩变换得到的，符合题目要求；对于D ，y =50[10+lg (2x +1)]是对数型函数，增长速度越来越慢，不符合要求.故选C .题组2 走进教材3. （人教A 版必修①P150·T2改编）在一段时间内，某地的野兔快速繁殖，若野兔总只数的倍增期为21个月，则1万只野兔增长到10万只野兔大约需要年6.(lg 2≈0.3，结果填整数)[解析]设经过x 年后的野兔有y 只，由题意知y =104⋅212x 21=104⋅24x 7，令y =105，即104⋅24x 7=105，则24x 7=10.两边取常用对数得4x7lg 2=1，解得x =74lg 2≈71.2≈5.83. 故大约需要6年.4. （人教A 版必修①P161·T9改编）某工厂产生的废气经过过滤后排放，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 ）之间的关系为P =P 0e −kt ，其中P 0，k 是正的常数，若在前5 h 消除了10%的污染物，则20 h 后约剩65.61%的污染物.[解析]当t =0时，P =P 0⋅e −k⋅0=P 0， 当t =5时，P 0⋅e −5kP 0=90%，即e −5k =0.9.所以k =−15ln 0.9， 当t =20时，P 0⋅e −20kP 0=e −20k =e 4ln 0.9=0.94=0.6561，即20 h 后，还剩65.61%的污染物.题组3 走向高考5. [2020·新高考Ⅰ卷改编]基本再生数R 0与世代间隔T 是某传染病的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数，世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在该疾病传染的初始阶段，可以用指数模型I (t )=e rt 描述累计感染病例数I (t )随时间t （单位：天）的变化规律，指数增长率r 与R 0，T 近似满足R0=1+rT.有学者基于已有数据估计出R0=3.28，T=6.据此，在该疾病传染的初始阶段，累计感染病例数增加1倍需要的时间约为( B ).(ln 2≈0.69) A. 1.2天 B. 1.8天 C. 2.5天 D. 3.5天[解析]因为R0=3.28，T=6，R0=1+rT，所以r=3.28−16=0.38，所以I(t)= e rt=e0.38t.设在该疾病传染的初始阶段，累计感染病例数增加1倍需要的时间为t1天，则e0.38(t+t1)=2e0.38t，所以e0.38t1=2，所以0.38t1=ln 2，所以t1=ln 20.38≈0.690.38≈1.8（天）.故选B.考点一利用函数图象刻画实际问题［自主练透］1. 如图，一高为H且装满水的鱼缸，其底部装有一个排水小孔，当小孔打开时，水从孔中匀速流出，水流完所用时间为T.若当水流出时间为t时，鱼缸水深为ℎ，则函数ℎ=f(t)的图象大致是( B ).A.B.C.D.[解析]函数ℎ=f(t)是关于t的减函数，故排除C，D，从一开始，ℎ随着时间变化而减小，但变化逐渐变慢，当超过一半时，ℎ减小的速度变快，故选B.2. [2024·泰州模拟]某研究人员每隔1 min测量一次茶水的温度，根据所得数据作出如图所示的散点图.观察散点图的分布情况，下列可以近似地刻画茶水温度y（单位：℃）随时间x（单位：min）变化规律的数学模型是( B ).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=mlog a x+n(m>0，a>0，且a≠1)[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.故选B.判断函数图象与实际问题变化过程相吻合的两种方法1.构建函数模型法：先建立函数模型，再结合模型选图象.2.验证法：根据实际问题中变量的变化快慢等特点，结合图象的变化趋势，验证是否吻合，从中排除不符合实际情况的答案.考点二 已知函数模型解决实际问题［自主练透］1. [2024·北京模拟]科学家经过测量发现候鸟的飞行速度可以表示为函数v =12log 3x100−lg x 0（单位：km/min ），其中x 表示候鸟每分钟耗氧量的单位数，常数x 0表示测量过程中候鸟每分钟的耗氧偏差.若雄鸟的飞行速度为1.3 km/min ，雌鸟的飞行速度为0.8 km/min ，则此时雄鸟每分钟的耗氧量是雌鸟每分钟耗氧量的( B ). A. 2倍B. 3倍C. 4倍D. 5倍[解析]设雄鸟每分钟的耗氧量为x 1，雌鸟每分钟的耗氧量为x 2，由题意可得{1.3=12log 3x1100−lg x 0,0.8=12log 3x 2100−lg x 0,两式相减可得12=12log 3x 1x 2，所以log 3x 1x 2=1，即x 1x 2=3，故此时雄鸟每分钟的耗氧量是雌鸟每分钟耗氧量的3倍.故选B .2. [2024·云南模拟]牛顿冷却定律描述了一个物体在常温环境下的温度变化：若物体的初始温度为T 0，则经过一定时间t （单位：分钟）后的温度T （单位：℃）将满足T −T a =(12)tℎ⋅(T 0−T a )，其中T a 是环境温度，ℎ称为半衰期.现有一杯85 ℃的热茶，放置在25 ℃的房间中，若热茶降温到55 ℃，需要10分钟，则欲降温到45 ℃，大约需要( C )分钟.（参考数据：lg 2≈0.3010，lg 3≈0.4771） A. 12B. 14C. 16D. 18[解析]根据题意有55−25=(12)10ℎ(85−25)，解得ℎ=10， 所以45−25=(12)t10(85−25)，则t 10=log 1213，解得t =10×lg 3lg 2≈10×0.47710.3010≈16.故选C .已知函数模型解决实际问题的要点1.认清所给函数模型，弄清哪些量为待定系数.2.根据已知条件，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.考点三 构建函数模型解决实际问题［多维探究］ 二次函数模型典例1 （双空题）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s =820−2x ，每天的成本合计为(600+20x )元，则当日产量为200件时，获得的日利润最大，最大利润为7.94万元.[解析]由题意易得，日利润y =s ⋅x −(600+20x )=x (820−2x )−(600+20x )=−2(x −200)2+79400，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，指数、对数模型典例2 金针菇采摘后会很快失去新鲜度，甚至腐烂，所以超市销售金针菇时需要采取保鲜膜封闭保存.已知金针菇失去的新鲜度ℎ与其采摘后的时间t （单位：天）满足的函数解析式为ℎ=mln (t +a )(a >0).若采摘后1天，金针菇失去的新鲜度为40%，采摘后3天，金针菇失去的新鲜度为80%.若不及时处理，则采摘下来的金针菇在( C )后会失去全部新鲜度.(√2≈1.414，结果保留一位小数) A. 4.0天B. 4.3天C. 4.7天D. 5.1天[解析]由已知得{mln (1+a )=0.4,mln (3+a )=0.8,两式相除得ln (3+a )ln (1+a )=2，即ln (3+a )=2ln (1+a )，则(1+a )2=3+a ，因为a >0，所以a =1，设t 天后采摘下来的金针菇会失去全部新鲜度，则mln (t +1)=1，又mln (1+1)=0.4，所以ln (t+1)ln 2=10.4，即2ln (t +1)=5ln 2=ln 32，所以(t +1)2=32，解得t =4√2−1≈4.7（负值已舍去）.故选C .分段函数模型典例3 如图，在矩形ABCD中，AB=2，BC=1，O是AB的中点，点P沿着边BC，CD与DA运动，记∠BOP=x，若将△PAB的面积表示为关于x的函数f(x)，则( C ).A. 当x∈(0,π4]时，f(x)=2tan x B. 当x∈(π4,3π4]时，f(x)=−tan xC. 当x∈[3π4,π)时，f(x)=−tan x D. 当x∈[3π4,π)时，f(x)=tan x[解析]∵OB=BC=1，∴∠BOC=π4，如图1所示，易得OC=OD=√12+12=√2，∴OC2+OD2=CD2，∴∠COD=π2，则∠BOD=π4+π2=3π4.当x∈(0,π4]时，点P在线段BC上（不包括点B），如图2所示，则PB=OBtan x=tan x，此时f(x)=12ABtan x=tan x；当x∈(π4,3π4]时，点P在线段CD上（不包括点C），如图3所示，此时f(x)=12AB⋅BC=1；当x∈[3π4,π)时，点P在线段DA上（不包括点A），如图4所示，此时∠POA=π−x，则PA=OAtan(π−x)=−tan x，则f(x)=12AB⋅PA=−tan x.故选C.在应用函数解决实际问题时需注意的四个步骤审题 弄清题意，分清条件和结论，理顺数量关系，初步选择函数模型 求解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，建立相应的函数模型求解 求解函数模型，得出数学结论 还原将数学结论还原为实际问题的答案1. 天文学用绝对星等衡量天体的发光强度，用目视星等衡量观测者看到的天体亮度，可用M =m −5lg dd 0近似表示绝对星等M 、目视星等m 和观测距离d （单位：光年）之间的关系.已知织女星的绝对星等为0.58，目视星等为0.04，大角星的绝对星等为−0.38，目视星等为−0.06，则观测者与织女星和大角星之间的距离的比值约为( D ). A. 10−2.2B. 100.172C. 10−0.044D. 10−0.172[解析]设观测者与织女星和大角星之间的距离分别为d 1，d 2，则{0.58=0.04−5lg d1d 0,−0.38=−0.06−5lg d 2d 0,两式相减得5lg d 1d 2=−0.86，所以lg d 1d 2=−0.172，所以d1d 2=10−0.172.故选D .2. 某公司在30天内A 商品的销售价格P （单位：元）与时间t （单位：天）的关系满足图象所示的函数，A 商品的销售量Q （单位：万件）与时间t 的关系是Q =40−t ，则下列说法正确的是( B ).①第15天日销售额最大； ②第20天日销售额最大； ③最大日销售额为120万元；④最大日销售额为125万元. A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④[解析]由图象可得当0≤t ≤20时，可设P =at +b ，根据图象可知直线P =at +b 过点(0,2),(20,6)，所以{b =2,6=20a +b,解得{b =2,a =15,所以P =15t +2，当20≤t ≤30时，可设P =mt +n ，根据图象可知直线P =mt +n 过点(20,6),(30,5)， 所以{6=20m +n,5=30m +n,解得{m =−110,n =8,所以P =−110t +8，故P ={15t +2,0≤t <20,−110t +8,20≤t ≤30,又Q =−t +40(0<t ≤30)，设第t 天的销售额为y 万元， 所以y =P ⋅Q ={(15t +2)(−t +40),0<t <20,(−110t +8)(−t +40),20≤t ≤30, 化简可得y ={−15t 2+6t +80,0<t <20,110t 2−12t +320,20≤t ≤30,当0<t <20时，y =−15(t −15)2+125，所以y ≤125，当且仅当t =15时，等号成立；当20≤t ≤30时，y =110(t −60)2−40，所以y ≤120，当且仅当t =20时，等号成立.综上可得，第15日的销售额最大，最大值为125万元，故①④正确. 故选B .3. 某科研小组对面积为8000平方米的某池塘里的一种生物的生长规律进行研究.一开始在此池塘投放了一定面积的该生物，观察实验得到该生物的覆盖面积y （单位：平方米）与所经过的月数x(x ∈N )的数据如表所示.x 0 2 3 4 y42562.5156.3为了描述该生物的覆盖面积y（单位：平方米）与经过的月数x(x∈N)的关系，现有以下四种模型可供选择：①y=ax+b(a>0);②y=k⋅a x(k>0,a>1);③y=p√x+q(p>0);④y=log a x+b成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可(a>1)（1）试判断哪种函数模型更适合，并求出该模型的函数解析式；（2）经过几个月，此生物能覆盖整个池塘？（参考数据：√2≈1.414,lg 2≈0.301）[解析]（1）因为函数y=k⋅a x(k>0,a>1)刻画的是增长速度越来越快的变化规律，符合表中数据的变化规律，而y=ax+b(a>0)刻画的是增长速度不变的规律，y=p√x+q(p>0)和y=log a x+b(a>1)刻画的是增长速度越来越慢的变化规律，所以y=k⋅a x(k>0,a>1)更合适，则{k⋅a0=4,k⋅a2=25,解得{a=52,k=4,所以y=4⋅(52)x,x∈N.（2）设约经过x个月，此生物能覆盖整个池塘，则4⋅(52)x≥8000,解得x≥log522000=lg 2000lg 52=3+lg 21−2lg 2≈8.294.故约经过9个月，此生物能覆盖整个池塘.第11 页。
高考数学一轮复习练习 数学建模——函数模型及其应用
数学建模——函数模型及其应用基础巩固组1.汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1 L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 L汽油,乙车最多可行驶5 kmB.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 km/h的速度行驶1小时,消耗10 L汽油D.某城市机动车最高限速80 km/h,相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油2.某产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系是y=3 000+20x-0.1x2(0<x<240,x∈N*),若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本时(销售收入不小于总成本)的最低产量是()A.100台B.120台C.150台D.180台3.某房地产公司计划出租70套相同的公寓房.当每套房月租金定为3 000元时,这70套公寓能全租出去;当月租金每增加50元时(设月租金均为50元的整数倍),就会多一套房子不能出租.设租出的每套房子每月需要公司花费100元的日常维修等费用(设租不出的房子不需要花这些费用).要使公司获得最大利润,每套房月租金应定为()A.3 000元B.3 300元C.3 500元D.4 000元4.一个人以6米/秒的速度去追赶停在交通灯前的汽车,当他离汽车25米时交通灯由红变绿,汽车开始变速直线行驶(汽车与人前进方向相同),汽车在时间t内的路程为s=1t2米,那么,此人()2A.可在7秒内追上汽车B.可在9秒内追上汽车C.不能追上汽车,但期间最近距离为14米D.不能追上汽车,但期间最近距离为7米5.设某公司原有员工100人从事产品A的生产,平均每人每年创造产值t万元(t为正数).公司决定从原有员工中分流x(0<x<100,x∈N*)人去进行新开发的产品B的生产.分流后,继续从事产品A生产的员工平均每人每年创造产值在原有的基础上增长了(1.2x)%.若要保证产品A的年产值不减少,则最多能分流的人数是()A.15B.16C.17D.186.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,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)含量减少137.一个容器装有细沙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一.8.某医药研究所开发的一种新药,如果成年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(单位:μg)与时间t(单位:h)之间的关系近似满足如图所示的曲线.(1)写出第一次服药后y与t之间的函数解析式y=f(t);(2)据进一步测定:当每毫升血液中含药量不少于0.25 μg时,治疗有效,求服药一次后治疗有效的时间.综合提升组9.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)的图像大致是()10.某高校为提升科研能力,计划逐年加大科研经费投入.若该高校2018年全年投入科研经费1 300万元,在此基础上,每年投入的科研经费比上一年增长12%,则该高校全年投入的科研经费开始超过2 000万元的年份是(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg 2≈0.30)()A.2020年B.2021年C.2022年D.2023年11.如图,直角边长为2 cm的等腰直角三角形ABC,以2 cm/s 的速度沿直线l向右运动,则该三角形与矩形CDEF重合部分面积y(单位:cm2)与时间t(单位:s)的函数关系(设0≤t≤3)为,y的最大值为.12.某沿海地区养殖的一种特色海鲜上市时间仅能持续5个月,预测上市初期和后期会因供应不足使价格呈持续上涨态势,而中期又将出现供大于求使价格连续下跌.现有三种价格模拟函数:①f(x)=p·q x;②f(x)=px2+qx+1;③f(x)=x(x-q)2+p(以上三式中p,q均为常数,且q>1).(1)为准确研究其价格走势,应选哪种价格模拟函数(不必说明理由)?(2)若f(0)=4,f(2)=6,求出所选函数f(x)的解析式(注:函数定义域是[0,5],其中x=0表示8月1日,x=1表示9月1日,以此类推);(3)在(2)的条件下预测该海鲜将在哪几个月内价格下跌.创新应用组13.声强级Y(单位:分贝)由公式Y=10lg I给出,其中I为声强(单位:W/m2).10-12(1)平常人交谈时的声强约为10-6 W/m2,求其声强级.(2)一般常人能听到的最低声强级是0分贝,求能听到的最低声强为多少?(3)比较理想的睡眠环境要求声强级Y ≤50分贝,已知熄灯后两位同学在宿舍说话的声强为5×10-7 W/m 2,问这两位同学是否会影响其他同学休息?参考答案课时规范练13 数学建模——函数模型及其应用1.D 从图中可以看出当乙车的行驶速度大于40 km/h 时的燃油效率大于5 km/L,故乙车消耗1 L 汽油的行驶路程可大于5 km,所以选项A 错误;由图可知以相同速度行驶相同路程甲车消耗汽油最少,所以选项B 错误;甲车以80 km/h 的速度行驶时的燃油效率为10 km/L,故行驶1小时的路程为80 km,消耗8 L 汽油,所以选项C 错误;当最高限速为80 km/h 且速度相同时丙车的燃油效率大于乙车的燃油效率,故用丙车比用乙车更省油,所以选项D 正确.2.C 设利润为f (x )万元,则f (x )=25x-(3 000+20x-0.1x 2)=0.1x 2+5x-3 000(0<x<240,x ∈N *).令f (x )≥0,得x ≥150,故生产者不亏本时的最低产量是150台.故选C .3.B 由题意,设利润为y 元,租金定为(3 000+50x )元(0≤x ≤70,x ∈N ),则y=(3 000+50x )(70-x )-100(70-x )=(2 900+50x )(70-x )=50(58+x )(70-x )≤5058+x+70-x 22=204 800,当且仅当58+x=70-x ,即x=6时,等号成立,故每月租金定为3 000+300=3 300(元)时,公司获得最大利润,故选B .4.D 已知s=12t 2,车与人的间距d=(s+25)-6t=12t 2-6t+25=12(t-6)2+7.当t=6时,d 取得最小值7.所以不能追上汽车,但期间最近距离为7米,故选D .5.B 由题意,分流前每年创造的产值为100t 万元,分流x 人后,每年创造的产值为(100-x )[1+(1.2x )%]t ,则{0<x <100,x ∈N *,(100-x )[1+(1.2x )%]t ≥100t , 解得0<x ≤503.因为x ∈N *,所以x 的最大值为16,故选B . 6.8 设至少过滤n 次才能达到市场要求,则2%1-13n ≤0.1%,即23n ≤120, 所以n lg 23≤-1-lg 2,解得n ≥7.39,所以n=8.7.16 当t=0时,y=a ,当t=8时,y=a e -8b =12a ,所以e -8b =12,容器中的沙子只有开始时的八分之一时,即y=a e -bt =18a ,e -bt =18=(e -8b )3=e -24b ,则t=24,所以再经过24-8=16(min),容器中的沙子只有开始时的八分之一.8.解 (1)根据所给的曲线,可设y={kt ,0≤t ≤1,(12) t -a ,t >1.当t=1时,由y=4,得k=4,由121-a =4,得a=3.则y={4t ,0≤t ≤1,(12) t -3,t >1.(2)由y ≥0.25,得{0≤t ≤1,4t ≥0.25或{t >1,(12) t -3≥0.25,解得116≤t ≤5.因此服药一次后治疗有效的时间为5-116=7916(h).9.B 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 ) m 2.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 ).画出函数图像可得其形状与B 选项接近,故选B .10.C 若2019年是第1年,则第n 年全年投入的科研经费为1 300×1.12n 万元,由1 300×1.12n >2 000,可得lg 1.3+n lg 1.12>lg 2,所以n ×0.05>0.19,得n>3.8,所以第4年,即2022年全年投入的科研经费开始超过2 000万元,故选C .11.y={2t 2,0≤t <1,2,1≤t ≤2,2-12(2t -4)2,2<t ≤32 如题图,当0≤t<1时,重叠部分面积y=12×2t ×2t=2t 2;当1≤t ≤2时,重叠部分为直角三角形ABC ,重叠部分面积y=12×2×2=2(cm 2); 当2<t ≤3时,重叠部分为梯形,重叠部分面积y=S △ABC -12(2t-4)2=2-12(2t-4)2=-2t 2+8t-6. 综上,y={2t 2,0≤t <1,2,1≤t ≤2,-2t 2+8t -6,2<t ≤3,故可得y 的最大值为2.12.解 (1)因为上市初期和后期价格呈持续上涨态势,而中期又将出现价格连续下跌,所以在所给出的函数中应选模拟函数f (x )=x (x-q )2+p.(2)对于f (x )=x (x-q )2+p ,由f (0)=4,f (2)=6,可得p=4,(2-q )2=1,又q>1,所以q=3,所以f (x )=x 3-6x 2+9x+4(0≤x ≤5).(3)因为f (x )=x 3-6x 2+9x+4(0≤x ≤5),所以f'(x )=3x 2-12x+9, 令f'(x )<0,得1<x<3.所以函数f (x )在(1,3)内单调递减,所以可以预测这种海鲜将在9月,10月两个月内价格下跌. 13.解 (1)当声强为10-6 W/m 2时,由公式Y=10lgI 10-12,得Y=10lg 10-610-12=10lg 106=60(分贝).(2)当Y=0时,由公式Y=10lg I 10-12,得10lgI 10-12=0.所以I10-12=1,即I=10-12 W/m 2,则最低声强为10-12 W/m 2.(3)当声强为5×10-7 W/m 2时,声强级为Y=10lg 5×10-710-12=10lg(5×105)=50+10lg 5(分贝),因为50+10lg 5>50,故这两位同学会影响其他同学休息.。
2020届高考数学一轮复习第二章函数2.7函数模型及函数的综合应用教师用书(PDF,含解析)
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 ꎬ当 ｘ>ｘ０ 时ꎬ有 ｌｏｇａ ｘ<ｘｎ <ａｘ
２.解函数应用题的步骤(四步八字) ( １) 审题:弄清题意ꎬ分清条件 和 结 论ꎬ理 顺 数 量 关 系ꎬ初 步
选择数学模型ꎻ ( ２) 建模:将自然语言转化为数学语 言ꎬ将 文 字 语 言 转 化 为
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２ ２ ５ 年高考 ３ 年模拟 Ｂ 版( 教师用书)
§ ２.７ 函数模型及函数的综合应用
１.三种函数模型性质的比较
函数 性质
ｙ ＝ ａｘ(ａ>１)
ｙ ＝ ｌｏｇａ ｘ( ａ>１)
在(０ꎬ＋∞ ) 上的增减性
单调递增
单调递增
ｙ ＝ ｘｎ(ｎ>０) 单调递增
增长速度
越来越快
越来越慢
相对平稳
图象的变化
随 ｘ 的增大 逐渐表现为 与 ｙ 轴平行
∴ ２＋ｌｇ １.３＋( ｎ－１) ｌｇ １.１２>ｌｇ ２＋２ꎬ ∴ ０.１１＋( ｎ－１) ×０.０５>０.３０ꎬ
２４ 解得 ｎ> ５ ꎬ 又∵ ｎ∈Ｎ∗ ꎬ∴ ｎ≥５ꎬ ∴ 该公司全年投入的研发资金开始超过 ２００ 万元的年份是 ２０１９ 年.故选 Ｂ.
(５) 幂函数模型:ｙ ＝ ａ������ｘｎ ＋ｂ( ａ≠０) ꎬ其中最常见的是二次
函数模型及其应用讲义
函数模型及其应用讲义一、知识梳理1．几类函数模型函数模型 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)指数函数模型 f (x )＝ba x ＋c (a ，b ，c 为常数，b ≠0，a >0且a ≠1) 对数函数模型 f (x )＝b log a x ＋c (a ，b ，c 为常数，b ≠0，a >0且a ≠1) 幂函数模型f (x )＝ax n ＋b (a ，b 为常数，a ≠0)2.三种函数模型的性质函数性质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 相对平稳 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x 0，当x >x 0时，有log a x <x n <a x注意：1．解函数应用题的步骤2．“对勾”函数形如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 ，＋∞)上单调递增，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 .二、基础检测题组一：思考辨析1．判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)某种商品进价为每件100元，按进价增加10%出售，后因库存积压降价，若按九折出售，则每件还能获利．()(2)函数y＝2x的函数值比y＝x2的函数值大．()(3)不存在x0，使0x a<0n x<log a x0.()(4)在(0，＋∞)上，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＝x a(a>0)的增长速度．()(5)“指数爆炸”是指数型函数y＝a·b x＋c(a≠0，b>0，b≠1)增长速度越来越快的形象比喻．()题组二：教材改编2．某工厂一年中各月份的收入、支出情况的统计图如图所示，则下列说法中错误的是()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．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________．题组三：易错自纠5．某市生产总值连续两年持续增加．第一年的增长率为p，第二年的增长率为q，则该市这两年生产总值的年平均增长率为____________．6．已知某种动物繁殖量y(只)与时间x(年)的关系为y＝a log3(x＋1)，设这种动物第2年有100只，到第8年它们发展到________只．三、典型例题题型一：用函数图象刻画变化过程1.高为H，满缸水量为V的鱼缸的轴截面如图所示，其底部破了一个小洞，满缸水从洞中流出，若鱼缸水深为h时水的体积为v，则函数v＝f(h)的大致图象是()2．物价上涨是当前的主要话题，特别是菜价，我国某部门为尽快实现稳定菜价，提出四种绿色运输方案．据预测，这四种方案均能在规定的时间T内完成预测的运输任务Q0，各种方案的运输总量Q与时间t的函数关系如图所示，在这四种方案中，运输效率(单位时间的运输量)逐步提高的是()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，甲车消耗汽油量最多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思维升华：判断函数图象与实际问题变化过程相吻合的两种方法(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：根据实际问题中两变量的变化快慢等特点，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．题型二：已知函数模型的实际问题典例(1)加工爆米花时，爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”．在特定条件下，可食用率p与加工时间t(单位：分钟)满足函数关系p＝at2＋bt＋c(a，b，c是常数)，如图记录了三次实验的数据．根据上述函数模型和实验数据，可以得到最佳加工时间为________分钟．(2)某商场从生产厂家以每件20元的价格购进一批商品，若该商品零售价定为p 元，销售量为Q 件，则销售量Q (单位：件)与零售价p (单位：元)有如下关系：Q ＝8 300－170p －p 2，则最大毛利润为(毛利润＝销售收入－进货支出)( ) A ．30元 B ．60元 C ．28 000元D ．23 000元思维升华：求解所给函数模型解决实际问题的关注点 (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．跟踪训练 (1)拟定甲、乙两地通话m 分钟的电话费(单位：元)由f (m )＝1.06(0.5[m ]＋1)给出，其中m >0，[m ]是不超过m 的最大整数(如[3]＝3，[3.7]＝3，[3.1]＝3)，则甲、乙两地通话6.5分钟的电话费为______元． (2)某工厂生产某种产品固定成本为2 000万元，并且每生产一单位产品，成本增加10万元．又知总收入K 是单位产品数Q 的函数，K (Q )＝40Q －120Q 2，则总利润L (Q )的最大值是________万元．题型三：构建函数模型的实际问题 命题点1：构造一次函数、二次函数模型典例 (1)某航空公司规定，乘飞机所携带行李的质量x (kg)与其运费y (元)之间的关系由如图所示的一次函数图象确定，那么乘客可免费携带行李的质量最大为________kg.(2)将进货单价为80元的商品按90元一个出售时，能卖出400个，已知这种商品每涨价1元，其销售量就要减少20个，为了赚得最大利润，每个售价应定为________元． 命题点2：构造指数函数、对数函数模型典例 一片森林原来面积为a ，计划每年砍伐一些树，且每年砍伐面积的百分比相等，当砍伐到面积的一半时，所用时间是10年，为保护生态环境，森林面积至少要保留原面积的14，已知到今年为止，森林剩余面积为原来的22. (1)求每年砍伐面积的百分比；(2)到今年为止，该森林已砍伐了多少年？引申探究：本例的条件不变，试计算：今后最多还能砍伐多少年？ 命题点3：构造y ＝x ＋ax(a >0)型函数典例 (1)某汽车运输公司购买了一批豪华大客车投入营运，据市场分析，每辆客车营运的总利润y (万元)与营运年数x 的关系如图所示(抛物线的一段)，则为使其营运年平均利润最大，每辆客车营运年数为________．(2)某地区要建造一条防洪堤，其横断面为等腰梯形，腰与底边夹角为60°(如图)，考虑防洪堤坚固性及石块用料等因素，设计其横断面要求面积为93平方米，且高度不低于3米．记防洪堤横断面的腰长为x 米，外周长(梯形的上底线段BC 与两腰长的和)为y 米．要使防洪堤的上面与两侧面的水泥用料最省(即横断面的外周长最小)，则防洪堤的腰长x ＝________.命题点4：构造分段函数模型典例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？思维升华：构建数学模型解决实际问题，要正确理解题意，分清条件和结论，理顺数量关系，将文字语言转化成数学语言，建立适当的函数模型，求解过程中不要忽略实际问题对变量的限制．跟踪训练 (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)(2)大学毕业生小赵想开一家服装专卖店，经过预算，该门面需要装修费为20 000元，每天需要房租、水电等费用100元，受经营信誉度、销售季节等因素的影响，专卖店销售总收益R 与门面经营天数x 的关系是R (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧400x －12x 2，0≤x ≤400，80 000，x >400，则总利润最大时，该门面经营的天数是________．函数应用问题：典例 (12分)已知美国某手机品牌公司生产某款手机的年固定成本为40万美元，每生产1万部还需另投入16万美元．设公司一年内共生产该款手机x 万部并全部销售完，每万部的销售收入为R (x )万美元，且R (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧400－6x ，0<x ≤40，7 400x－40 000x 2，x >40.(1)写出年利润W (万美元)关于年产量x (万部)的函数解析式；(2)当年产量为多少万部时，公司在该款手机的生产中所获得的利润最大？并求出最大利润．四、反馈练习1．在某种新型材料的研制中，实验人员获得了下列一组实验数据，现准备用下列四个函数中的一个近似地表示这些数据的规律，其中最接近的一个是( )x 1.992 3 4 5.15 6.126 y1.5174.041 87.51218.01A.y ＝2x －2 B ．y ＝12(x 2－1)C ．y ＝log 2xD ．y ＝12log x2．某工厂6年来生产某种产品的情况是：前3年年产量的增长速度越来越快，后3年年产量保持不变，则该厂6年来这种产品的总产量C 与时间t (年)的函数关系图象正确的是( )3．国家规定某行业征税如下：年收入在280万元及以下的税率为p %，超过280万元的部分按(p ＋2)%征税，有一公司的实际缴税比例为(p ＋0.25)%，则该公司的年收入是( ) A ．560万元 B ．420万元 C ．350万元D ．320万元4．某大型民企为激励创新，计划逐年加大研发资金投入．若该民企2016年全年投入研发资金130万元，在此基础上，每年投入的研发资金比上一年增长12%，则该民企全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是(参考数据：lg 1.12≈0.05，lg 1.3≈0.11，lg 2≈0.30)( ) A ．2017年 B ．2018年 C ．2019年D ．2020年5．某单位为鼓励职工节约用水，作出了以下规定：每位职工每月用水不超过10 m 3的，按每立方米m 元收费；用水超过10 m 3的，超过部分加倍收费．某职工某月缴水费16m 元，则该职工这个月实际用水为( ) A ．13 m 3 B ．14 m 3 C ．18 m 3D ．26 m 36．某汽车销售公司在A ，B 两地销售同一种品牌的汽车，在A 地的销售利润(单位：万元)为y 1＝4.1x －0.1x 2，在B 地的销售利润(单位：万元)为y 2＝2x ，其中x 为销售量(单位：辆)，若该公司在两地共销售16辆该种品牌的汽车，则能获得的最大利润是( ) A ．10.5万元 B ．11万元 C ．43万元D ．43.025万元7．某种病毒经30分钟繁殖为原来的2倍，且知病毒的繁殖规律为y ＝e kt (其中k 为常数，t 表示时间，单位：小时，y 表示病毒个数)，则k ＝________，经过5小时，1个病毒能繁殖为________个．8．西北某羊皮手套公司准备投入适当的广告费对其生产的产品进行促销．在一年内，根据预算得羊皮手套的年利润L 万元与广告费x 万元之间的函数解析式为L ＝512－)82(xx (x >0)．则当年广告费投入________万元时，该公司的年利润最大．9.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.10．某市用37辆汽车往灾区运送一批救灾物资，假设以v km/h 的速度直达灾区，已知某市到灾区公路线长400 km ，为了安全起见，两辆汽车的间距不得小于2)20(v km ，那么这批物资全部到达灾区的最少时间是________ h(车身长度不计)．11．声强级Y (单位：分贝)由公式Y ＝10lg )10(12I给出，其中I 为声强(单位：W/m 2)． (1)平常人交谈时的声强约为10－6 W/m 2，求其声强级；(2)一般常人能听到的最低声强级是0分贝，求能听到最低声强为多少？(3)比较理想的睡眠环境要求声强级Y ≤50分贝，已知熄灯后两位同学在宿舍说话的声强为5×10－7 W/m 2，问这两位同学是否会影响其他同学休息？12．某书商为提高某套丛书的销售量，准备举办一场展销会．据市场调查，当每套丛书售价定为x 元时，销售量可达到15－0.1x 万套．现出版社为配合该书商的活动，决定进行价格改革，将每套丛书的供货价格分成固定价格和浮动价格两部分，其中固定价格为30元，浮动价格(单位：元)与销售量(单位：万套)成反比，比例系数为10.假设不计其他成本，即销售每套丛书的利润＝售价－供货价格，问： (1)每套丛书售价定为100元时，书商能获得的总利润是多少万元？ (2)每套丛书售价定为多少元时，单套丛书的利润最大？13．一艘轮船在匀速行驶过程中每小时的燃料费与速度v 的平方成正比，且比例系数为k ，除燃料费外其他费用为每小时96元．当速度为10海里/小时时，每小时的燃料费是6元．若匀速行驶10海里，当这艘轮船的速度为________海里/小时时，总费用最小．14．商家通常依据“乐观系数准则”确定商品销售价格，即根据商品的最低销售限价a ，最高销售限价b (b >a )以及实数x (0<x <1)确定实际销售价格c ＝a ＋x (b －a )．这里，x 被称为乐观系数．经验表明，最佳乐观系数x 恰好使得(c －a )是(b －c )和(b －a )的等比中项．据此可得，最佳乐观系数x ＝________.15．某地西红柿从2月1日开始上市，通过市场调查，得到西红柿种植成本Q (单位：元/100 kg)与上市时间t (单位：天)的数据如下表：时间t 60 100 180 种植成本Q11684116Q 与上市时间t 的变化关系：Q ＝at ＋b ，Q ＝at 2＋bt ＋c ，Q ＝a ·b t ，Q ＝a ·log b t . 利用你选取的函数，求得：(1)西红柿种植成本最低时的上市天数是________；(2)最低种植成本是________(元/100 kg)．16．某店销售进价为2元/件的产品A，该店产品A每日的销售量y(单位：千件)与销售价格x(单位：元/件)满足关系式y＝10x－2＋4(x－6)2，其中2<x<6.(1)若产品A销售价格为4元/件，求该店每日销售产品A所获得的利润；(2)试确定产品A的销售价格，使该店每日销售产品A所获得的利润最大．(保留1位小数)。
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2 2 ) y第 14 讲 函数模型及其应用1．了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征，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的普遍使用的函数模型的广 泛应用．知识梳理1．幂函数、指数函数、对数函数模型增长的差异 在区间(0，＋∞)，尽管 y ＝a x (a>1)，y ＝log a x(a>1)和 y ＝x n (n >0)都是 增函数 ，但它们的增长速度不同， 而且不在同一“档次”上，随着 x 的增长，＝a x (a>1)的增长速度越来越快 ，会超过并远远 大于 y ＝x n (n >0) 的增长速度，而 y ＝ log a x(a>1) 的增长速度则会越来越 慢 ，因而总存在一个 x 0 ，当 x >x 0 时，就会有 log a x <x n <a x (a>1) . 2．应用问题的解法解应用题就是在阅读材料、理解题意的基础上，把 实际问题抽象转化为 数学问题 ，然后用相应的数学知识去解决，其一般步骤为： (1)审题：阅读题目、理解题意，分析题目中的条件和结论，理顺有关数量关系；(2)建模：设置变量、将文字语言、图表语言等转换成符号语言，建立适当的数学模型；(3)解模：应用数学知识和数学方法求解数学模型，得到数学问题的结论；(4)作答：将所得数学结论还原为实际问题的意义，进行简要的回答．热身练习1．当 x >0 时，比较 y ＝log 5x ，y ＝5x ，y ＝x 5 三个函数，下列说法正确的是(B)A ．y ＝5x 的图象始终在最上方B ．当 x 增长到足够大时，y ＝5x 的图象始终在最上方C ．y ＝x 5 的图象与 y ＝5x 的图象会不断穿插交汇，有无数个交点D ．y ＝log 5x 的图象与 y ＝x 5 的图象有一个交点画出三个函数的图象，并结合它们的增长情况分析应选 B.2．方程 x 2＝2x 解的个数为(C)A ．1B ．2C ．3D ．4画出 y ＝x 2 和 y ＝2x 的图象，结合它们的增长情况，观察它们有 3 个交点，所以有 3 个解．3．某市生产总值两年持续增加，第一年的增长率为 p ，第二年的增长率为 q ，则该市这两年生产的年平均 增长率为(D)p ＋q (p ＋1)(q ＋1)－1 A. B.C. pqD. (p ＋1)(q ＋1)－1设年平均增长率为 x ，则(1＋x)2＝(1＋p )(1＋q )，所以 p ＝－0.2t 2＋1.5t －2＝－ (t － )2＋ . 所以当 t ＝ ＝3.75 时，p 最大， 现有某种细胞 100 个，其中每小时有占总数 的细胞分裂一次，即由 1 个细胞分裂成 2 个细胞，按这种 (所以 x ＝ (p ＋1)(q ＋1)－1.4．一种产品的年产量原来是 a 件，在今后 m 年内，计划使年产量平均每年比上一年增加 p %，则年产量 y 随经过年数 x 变化的函数关系式为 y ＝a(1＋p %)x (x ∈N *，且 x ≤m ) .5．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．设隔墙的长度为 x ，矩形 的面积为 S.(1)S 关于 x 的函数关系为 S ＝－2x 2＋12x(0<x<6) ；(2)当 x ＝ 3 时，S 有最大值 18 .二次函数模型加工爆米花时，爆开且不煳的粒数的百分比称为“可食用率”．在特定条件下，可食用率与加工时间 t(单位：分钟)满足函数关系 p ＝at 2＋bt ＋c(a ，b ，c 是常数)，下图记录了三次实验的数据．根据上述函数模型和 实验数据，可以得到最佳加工时间为A ．3.50 分钟B ．3.75 分钟C ．4.00 分钟D ．4.25 分钟⎧⎪9a ＋3b ＋c ＝0.7，由已知得⎨16a ＋4b ＋c ＝0.8， ⎪⎩25a ＋5b ＋c ＝0.5，⎧⎪a ＝－0.2， 解得⎨b ＝1.5，⎪⎩c ＝－2.1 15 13 5 4 1615 4 即最佳加工时间为 3.75 分钟．B实际生活中的二次函数问题(如利润、面积、产量等)，可根据已知条件确定二次函数模型，结合二次 函数的图象、单调性、最值、零点等知识解决，解题时要注意函数的定义域．1．某公司在甲、乙两地销售一种品牌车，利润单位：万元)分别为 L 1＝5.06x －0.15x 2 和 L 2＝2x ，其中 x 为 销售量(单位：辆)．若该公司在这两地共销售 15 辆车，则能获得的最大利润为(B)A ．45.606(万元)B ．45.6(万元)C ．45.56(万元)D ．45.51(万元)依题意可设甲地销售 x 辆，则乙地销售(15－x)辆，所以总利润 S ＝5.06x －0.15x 2＋2(15－x)＝－0.15x 2＋3.06x ＋30(0≤x ≤15)，因为 x ∈N ，所以 x ＝10 时，S max ＝45.6(万元)．指数、对数函数模型1 2×100＋×100×2＝×100；××100＋××100×2＝×100；××100＋××100×2＝×100；××100＋××100×2＝×100；y＝100×()x，x∈N*.(2)由100×()x>1010，得()x>108，(1)y＝100×()x，x∈N*；(2)46由130(1＋12%)n>200，得1.12n>，2lg3－lg2因为≈≈45.43，两边取对数，得n>≈＝，规律下去．回答下列问题：(1)细胞总数y与时间x(小时)的函数关系为____________；(2)至少经过________小时，细胞总数可以超过1010个(参考数据：lg3≈0.4771，lg2≈0.3010)．(1)从特殊入手，采用归纳的方法，得到所求函数关系式．现有细胞100个，先考虑经过1,2,3,4个小时后细胞的总数，1小时后，细胞总数为1132222小时后，细胞总数为13139222243小时后，细胞总数为191927242484小时后，细胞总数为12712781282816可见，细胞总数y与时间x(小时)之间的函数关系为323322两边取以10为底的对数，38得xlg>8，所以x>，88lg3－lg20.4771－0.3010所以x>45.43.即至少经过46小时，细胞总数超过1010个．32(1)在求解应用题时，要在认真审清题意，理顺关系上下功夫，设计合理的解题方案．(2)在实际问题中，有关人口增长、银行利率、细胞分裂等增长率问题常用指数函数模型表示．通常可以表示为y＝N(1＋p)x(其中N为基础数，p为增长率，x为时间)的形式．2．(经典真题改编)某公司为激励创新，计划逐年加大研发资金投入．若该公司2018年全年投入研发资金130万元，在此基础上，每年投入的研发资金比上一年增长12%，则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是(B)(参考数据：lg1.12≈0.05，lg1.3≈0.11，lg2≈0.30)A．2021年B．2022年C．2023年D．2024年设2018年后的第n年，该公司全年投入的研发资金开始超过200万元，2013lg2－lg1.30.30－0.1119lg1.120.0551⎧⎪400x－x2(0≤x≤400)，R(x)＝⎨f(x)＝－(x－300)2＋25000，30天计)，民族文化旅游人数f(x)(万人)与时间x(天)的函数关系近似地满足f(x)＝4(1＋)，人均消费g(x)(元)与＝4(1＋)(104－|x－23|)(1≤x≤30，x∈N*)．⎧4(1＋)(81＋x)(1≤x≤23，x∈N)，*114(1＋⎩x)(127－x)(23<x≤30，x∈N).(2)由p(x)＝⎨所以n≥4，所以从2022年开始，该公司全年投入的研发资金开始超过200万元．分段函数模型某公司生产一种电子仪器的固定成本为20000元，每生产一台仪器增加投入100元，已知总收益满足函数：2⎪⎩80000(x>400)，其中x是仪器的月产量．(1)将利润f(x)表示为月产量的函数；(2)当月产量为何值时，公司所获利润最大？最大利润是多少元？(总收益＝总成本＋利润)(1)由已知总收益＝总成本＋利润，知道利润＝总收益－总成本．由于R(x)是分段函数，所以利润f(x)也是分段函数；(2)分别求出f(x)各段中的最大值，通过比较就可以求出f(x)的最大值．(1)设月产量为x台，则总成本为20000＋100x，从而：⎧⎪－1x2＋300x－20000(0≤x≤400)，f(x)＝⎨2⎪⎩60000－100x(x>400).(2)当0≤x≤400时，12当x＝300时，有最大值25000；当x>400时，f(x)＝60000－100x是减函数，则f(x)<60000－100×400＝20000<25000.所以当x＝300时，f(x)有最大值25000.所以当月产量为300台时，公司所获利润最大，最大利润是25000元．(1)分段函数的特征是每一段自变量所遵循的规律不同，因此，要根据每一段上函数表达式的特点选择相应的求解方法．(2)分段函数模型的最值问题，应该先求出每一段上的最值，然后进行比较．3．某市2018年计划投入600万元加强民族文化基础设施改造．据调查，改造后预计该市在一个月内(以1x时间x(天)的函数关系近似地满足g(x)＝104－|x－23|.(1)求该市旅游收益p(x)(万元)与时间x(1≤x≤30，x∈N*)的函数关系式；(2)若以最低日收益的15%为纯收入，该市对纯收入按1.5%的税率收回投资，按此预计两年内能否收回全部投资．(1)由题意知p(x)＝f(x)g(x)1xx*p(x)＝4(1＋)(81＋x)＝4(82＋x＋)≥4(82＋2x·)＝400.当且仅当x＝，即x＝9时，p(x)取得取小值400.p(x)＝4(1＋)(127－x)＝4(126＋－x)．所以当x＝30时，p(x)min＝4(126＋－30)＝400＋>400.x－x，则有h′(x)＝－①当1≤x≤23时，1x81x81x81x②当23<x≤30时，1127x x127127设h(x)＝x2－1<0，所以h(x)在(23,30]为减函数，则p(x)在(23,30]上也是减函数，127143015所以当x＝9时，p(x)取得最小值400万元．则两年内的税收为400×15%×30×12×2×1.5%＝648>600.所以600万元的投资可以在两年内收回．1．解答数学应用题的关键有两点：一是认真读题，缜密审题，确切理解题意，明确问题的实际背景，然后进行科学地抽象、概括，将实际问题归结为相应的数学问题．二是要合理选取参变量，设定变元后，就要寻找它们之间的内在联系，选用恰当的代数式表示问题中的关系，建立相应的函数、方程、不等式等数学模型，最终求解数学模型使实际问题获解．2．在引入自变量建立目标函数解决实际问题时，一要注意自变量的取值范围，二要检验结果，看是否符合实际问题的要求．。