34.函数模型及应用(2)
3.4数学建模:决定苹果的最佳出售时间点

解析:设每个商品涨价 x 元,利润为 y 元,则销售量为(400- 20x)个,根据题意,有 y=(10+x)(400-20x)=-20x2+200x+4 000 =-20(x-5)2+4 500.所以当 x=5 时,y 取得最大值,且为 4 500, 即当每个涨价 5 元,也就是售价为 95 元/个时,可以获得最大利润 为 4 500 元.
30+0.15[x]-500,x>500.
(2)当 x=20×60=1 200(min)时,x>500,应付 y=30+0.15×(1 200-500)=135(元).
(3)90 元已超过 30 元,所以上网时间超过 500 min,由解析式 可得上网时间为 900 min.
方法归纳
分段函数的实际应用 (1)在刻画实际问题中,变量之间的关系因自变量 x 取值范围的 不同,对应的函数关系不能用同一个解析式表示时,常用分段函数 建立函数模型解决问题. (2)分段函数是指自变量在不同的范围内有着不同对应法则的 函数.求解分段函数的最值问题时应注意:分段函数的最大值是各 段函数最大值中较大的一个,分解函数的最小值是各段函数最小值 中较小的一个.
此时我们可以选择利用分段函数模型来刻画它,由于分段函数在不
同的区间中具有不同的解析式,因此分段函数在研究条件变化的实
际问题中,或者在某一特定条件下的实际问题中具有广泛的应用.
状元随笔
(1)在函数建模中,通常需要先画出函数图像,根据图像来确定 两个变量的关系,选择函数类型.
(2)函数模型在实际应用中,函数的自变量 x 往往具有实际意 义,如 x 表示长度时,x≥0;x 表示件数时,x≥0,且 x∈Z 等.在 解答时,必须要考虑这些实际意义.
2024年中考数学一轮复习考点精讲课件—一次函数的应用

.
【详解】解:如图, = = 6,∵ ∠ = 60°,∴ 4,3 3 ,
∵点在边上且横坐标为8,∴ 8, 3 , 10,3 3 ,
∵直线过定点,∴ ⊥ 时,点到所在直线的距离取得最大值.
∵ 0, −
5 3
3
∴ 3 = 8 −
, 8, 3 ,设解析式为 = −
考点一 一次函数的实际应用
【变式】(2021·河南平顶山·统考二模)小明和小亮相约从学校前往博物馆,其中学校距离博物馆900米.小明因有
事,比小亮晚一些出发,图中1 = 1 、2 = 2 + 分别是小明、小亮行驶的路程与小明追赶时间之间的关系.
(1)观察图象可知,小亮比小明先走了_______米.
2
20
故答案为:5;3; 3
20
km;
3
考点一 一次函数的实际应用
题型03 行程问题
【例3】(2022·浙江绍兴·统考一模)绍兴首条智慧快速路于今年3月19日正式通车.该快速路上,两站相距
20km,甲、乙两名杭州亚运会会务工作志愿者从站出发前往站附近的比赛场馆开展服务.甲乘坐无人驾驶小
巴,乙乘坐无人驾驶汽车.图中,分别表示甲、乙离开站的路程 km 与时间 min 的函数关系的图象.
(2)求1 、2 的值,并解释2 的实际意义.
(3)通过计算说明,谁先到博物馆.
【详解】
(1)根据图像可以看出小明走的时候,小亮已经走了 100 米.故答案为:100.
(2)将 = 20, = 60代入1 = 1 ,得60 = 201 ,∴1 = 3;
分别将 = 0时, = 100; = 20时, = 140代入2 = 2 + 得
∴A种物品购买7个,B种物品购买13个最省钱.
第9讲函数的应用

第9讲函数的应用【2013年高考会这样考】1.考查二次函数模型的建立及最值问题.2.考查分段函数模型的建立及最值问题.3.考查指数、对数、幂函数、“对勾”型函数模型的建立及最值问题.【复习指导】函数模型的实际应用问题,主要抓好常见函数模型的训练,解答应用问题的重点在信息整理与建模上,建模后利用函数知识分析解决问题.基础梳理1.常见的函数模型及性质(1)几类函数模型①一次函数模型:y=kx+b(k≠0).②二次函数模型:y=ax2+bx+c(a≠0).③指数函数型模型:y=ab x+c(b>0,b≠1).④对数函数型模型:y=m log a x+n(a>0,a≠1).⑤幂函数型模型:y=ax n+b.(2)三种函数模型的性质一个防范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.四个步骤(1)审题:深刻理解题意,分清条件和结论,理顺其中的数量关系,把握其中的数学本质;(2)建模:由题设中的数量关系,建立相应的数学模型,将实际问题转化为数学问题;(3)解模:用数学知识和方法解决转化出的数学问题; (4)还原:回到题目本身,检验结果的实际意义,给出结论.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)从1999年11月1日起,全国储蓄存款征收利息税,利息税的税率为20%,由各银行储蓄点代扣代收,某人2011年6月1日存入若干万元人民币,年利率为2%,到2012年6月1日取款时被银行扣除利息税138.64元,则该存款人的本金介于( ). A .3~4万元 B .4~5万元 C .5~6万元D .2~3万元解析 设存入的本金为x ,则x ·2%·20%=138.64,∴x =1 386 40040=34 660.答案 A2.(2012·新乡月考)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 -0.1x 2(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台解析 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 ≥150. 答案 C3.有一批材料可以围成200米长的围墙,现用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地(如图),且内部用此材料隔成三个面积相等的矩形,则围成的矩形场地的最大面积为( ).A .1 000米2B .2 000米2C .2 500米2D .3 000米2解析 设三个面积相等的矩形的长、宽分别为x 米、y 米,如图,则4x +3y =200,又矩形场地的面积S =3xy =3x ·200-4x 3=x (200-4x )=-4(x -25)2+2 500,∴当x =25时,S max =2 500.答案 C4.(2011·湖北)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 由lg 1 000-lg 0.001=6,得此次地震的震级为6级.因为标准地震的振幅为0.001,设9级地震最大振幅为A 9,则lg A 9-lg 0.001=9解得A 9=106,同理5级地震最大振幅A 5=102,所以9级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的10 000倍. 答案 6 10 0005.(2012·东三校联考)为了保证信息安全,传输必须使用加密方式,有一种方式其加密、解密原理如下:明文――→加密密文――→发送密文――→解密明文已知加密为y =a x -2(x 为明文,y 为密文),如果明文“3”通过加密后得到密文为“6”,再发送,接受方通过解密得到明文“3”,若接受方接到密文为“14”,则原发的明文是________.解析 依题意y =a x -2中,当x =3时,y =6,故6=a 3-2,解得a =2.所以加密为y =2x -2,因此,当y =14时,由14=2x -2,解得x =4. 答案 4考向一 一次函数、二次函数函数模型的应用【例1】►(2011·武汉调研)在经济学中,函数f (x )的边际函数Mf (x )定义为:Mf (x )=f (x +1)-f (x ).某公司每月生产x 台某种产品的收入为R (x )元,成本为C (x )元,且R (x )=3 000x -20x 2,C (x )=500x +4 000(x ∈N *).现已知该公司每月生产该产品不超过100台.(1)求利润函数P (x )以及它的边际利润函数MP (x ); (2)求利润函数的最大值与边际利润函数的最大值之差. [审题视点] 列出函数解析式,根据函数性质求最值. 解 (1)由题意,得x ∈[1,100],且x ∈N *. P (x )=R (x )-C (x )=(3 000x -20x 2)-(500x +4 000) =-20x 2+2 500x -4 000,MP (x )=P (x +1)-P (x )=[-20(x +1)2+2 500(x +1)-4 000]-(-20x 2+2 500x - 4 000)=2 480-40x .(2)P (x )=-20⎝⎛⎭⎪⎫x -12522+74 125,当x =62或x =63时,P (x )取得最大值74 120元; 因为MP (x )=2 480-40x 是减函数,所以当x =1时,MP (x )取得最大值2 440元.故利润函数的最大值与边际利润函数的最大值之差为71 680元.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.【训练1】 经市场调查,某种商品在过去50天的销售量和价格均为销售时间t (天)的函数,且销售量近似地满足f (t )=-2t +200(1≤t ≤50,t ∈N ).前30天价格为g (t )=12t +30(1≤t ≤30,t ∈N ),后20天价格为g (t )=45(31≤t ≤50,t ∈N ).(1)写出该种商品的日销售额S 与时间t 的函数关系; (2)求日销售额S 的最大值. 解 (1)根据题意,得S =⎩⎪⎨⎪⎧(-2t +200)⎝ ⎛⎭⎪⎫12t +30,1≤t ≤30,t ∈N ,45(-2t +200),31≤t ≤50,t ∈N=⎩⎨⎧-t 2+40t +6 000,1≤t ≤30,t ∈N ,-90t +9 000,31≤t ≤50,t ∈N .(2)①当1≤t ≤30,t ∈N 时, S =-(t -20)2+6 400,∴当t =20时,S 的最大值为6 400; ②当31≤t ≤50,t ∈N 时, S =-90t +9 000为减函数, ∴当t =31时,S 的最大值为6 210. ∵6 210<6 400,∴当t =20时,日销售额S 有最大值6 400.考向二 指数函数模型的应用【例2】►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,治疗有效.求服药一次后治疗有效的时间是多长?[审题视点] 根据图象用待定系数法求出函数解析式,再分段求出时间长. 解 (1)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.则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,因此服药一次后治疗有效的时间是5-116=7916小时.可根据图象利用待定系数法确定函数解析式,然后把实际问题转化为解不等式问题进行求解.【训练2】 某城市现有人口总数为100万人,如果年自然增长率为1.2%,试解答以下问题:(1)写出该城市人口总数y (万人)与年份x (年)的函数关系式; (2)计算10年以后该城市人口总数(精确到0.1万人);(3)计算大约多少年以后,该城市人口将达到120万人(精确到1年);(4)如果20年后该城市人口总数不超过120万人,年自然增长率应该控制在多少?(参考数据:1.0129≈1.113,1.01210≈1.127,lg 1.2≈0.079,lg 2≈0.3010,lg 1.012≈0.005,lg 1.009≈0.003 9) 解 (1)1年后该城市人口总数为 y =100+100×1.2%=100×(1+1.2%) 2年后该城市人口总数为y =100×(1+1.2%)+100×(1+1.2%)×1.2% =100×(1+1.2%)2. 3年后该城市人口总数为y =100×(1+1.2%)2+100×(1+1.2%)2×1.2% =100×(1+1.2%)3.x 年后该城市人口总数为y =100×(1+1.2%)x .(2)10年后,人口总数为100×(1+1.2%)10≈112.7(万人). (3)设x 年后该城市人口将达到120万人, 即100×(1+1.2%)x =120,x =log 1.012120100=log 1.0121.20≈16(年).(4)由100×(1+x %)20≤120,得(1+x %)20≤1.2,两边取对数得20lg(1+x %)≤lg 1.2=0.079,所以lg(1+x %)≤0.07920=0.003 95, 所以1+x %≤1.009,得x ≤0.9,即年自然增长率应该控制在0.9%.考向三 函数y =x +ax模型的应用【例3】►(2010·湖北)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 )=k 3x +5(0≤x ≤10),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. [审题视点] 用基本不等式求最值,注意等号成立的条件. 解 (1)由已知条件C (0)=8则k =40,因此f (x )=6x +20C (x )=6x +8003x +5 (0≤x ≤10).(2)f (x )=6x +10+8003x +5-10≥2(6x +10)8003x +5-10=70(万元),当且仅当6x +10=8003x +5即x =5时等号成立.所以当隔热层为5 cm 时,总费用f (x )达到最小值,最小值为70万元.求函数解析式同时要注意确定函数的定义域,对于y =x +ax(a >0)类型的函数最值问题,特别要注意定义域问题,可考虑用均值不等式求最值,否则要考虑使用函数的单调性.【训练3】 某村计划建造一个室内面积为800 m 2的矩形蔬菜温室,在温室内,沿左、右两侧与后侧内墙各保留1 m 宽的通道,沿前侧内墙保留3 m 宽的空地,当矩形温室的边长各为多少时,蔬菜的种植面积最大?最大面积是多少? 解 设温室的左侧边长为x m ,则后侧边长为800xm. ∴蔬菜种植面积y =(x -4)⎝ ⎛⎭⎪⎫800x -2=808-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1 600x (4<x <400). ∵x +1 600x≥2x ·1 600x=80,∴y ≤808-2×80=648(m)2. 当且仅当x =1 600x ,即x =40,此时800x=20 m ,y 最大=648(m 2). ∴当矩形温室的左侧边长为40 m ,后侧边长为20 m 时,蔬菜的种植面积最大,为648 m 2.规范解答5——应用题中的函数建模问题(【问题研究】 解决应用问题的关键是建立恰当的函数模型,因此,首先要熟悉和掌握几类常用的函数模型.求解中容易在以下两个地方出现失误:,(1)列函数关系式时,会出现由于理不清楚各个量之间的关系,而导致列出错误的关系式.这一点在求解应用题时是常出现的错误;,(2)列出解析式,在求最优解的过程中,由于方法使用不当而出现求解上的错误.,【解决方案】 (1)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,理解叙述部分所反映的实际背景,在此基础上,分析出已知是什么,求什么,从中提炼出相应的数学问题.,(2)根据所给模型,列出函数关系式.根据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.,(3)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,并求得结果.,(4)将所得结果代入原问题中,对具体问题进行解答.)【示例】►(本题满分12分)(2011·湖北)提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v (单位:千米/小时)是车流密度x (单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时.研究表明:当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/小时)f (x )=x ·v (x )可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时)首先求函数v (x )为分段函数,然后利用一元二次函数配方法或基本不等式求解.[解答示范] (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(200-x ),20<x ≤200.(4分)(2)依题意并由(1)可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧60x ,0≤x ≤20,13x (200-x ),20<x ≤200.(6分)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;(7分)当20<x ≤200时,f (x )=13x (200-x )≤13⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +(200-x )22=10 0003,当且仅当x =200-x ,即x =100时,等号成立.所以,当x =100时,f (x )在区间(20,200]上取得最大值10 0003.(10分)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/小时.(12分)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,然后再比较大小.另外在利用均值不等式求解最值时,一定要检验等号成立的条件,也可通过函数的单调性求解最值.。
3.2.2 函数模型的应用举例

教学目标
1 能够写出函数解析式,确定函数模型; 2 能利用数据表格、函数图像讨论模型 3 注意限制条件,选出正确的函数模型
教学重难点
1用函数思想解决实际问题 2确定函数模型及利用表格,图象等讨论 函数模型
教学方法
自主求学式
问题
王老师今天从市中心到梅中上课,来的时候坐了 出租车。我们知道无锡出租车的价格,凡上车起步 价为8元,行程不超过3km者均按此价收费,行程超 过3km,按1.8元/km收费。 市中心到梅中的路程是 25公里,问王老师今天坐 车用了多少钱? 市中心到梅中的路程是 x公里,问王老师今天坐车 会用多少钱?
例3.为保护环境,实现城市绿化,某房地产公司要在拆迁地矩形 ABCD(如下图所示)上规划出一块矩形地面建造住宅区小公园 POCR(公园的两边分别落在BC和CD上),但不能超过文物保 护三角形AEF的红线EF.问如何设计才能使公园占地面积最大? 并求出最大面积.已知AB=CD=200m,BC=AD=160m, AE=60m,AF=40m. 120≤x≤160 解析:设PR=x m,
0
A
时间
0
B
时间
0
C
时间
0
D
时间
c对应的参考事件:我出发后感到时间较紧,所以加速前进,后来发现 时间还很充裕,于是放慢了速度。
例题讲解
例1
某桶装水经营部每天的房租、人员工资等固定成本为200元, 每桶水的进价是5元,销售单价与日均销售量的关系如表所示:
销售单价/元 日均销售量/桶
6 480
7
440
小结:
1.解题四步骤:设、列、解、答. 2.解题过程:从问题出发,引进数学符号,建立函数 关系式,再研究函数关系式的定义域,并结合问题的 实际意义做出回答. 即建立数学模型,并推理演算求出数学模型的解, 再结合实际做出回答.
人教a版高考数学(理)一轮课件:4.4函数y=asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用

例 1 设函数 f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0),y=f(x)图象的一条对称轴是
【解】(1)∵ x= 是函数 y=f(x)图象的对称轴, ∴ sin 2 × + φ =± 1.∴ +φ=kπ+ ,k∈Z. ∵ -π<φ<0,∴ φ=- . (2)由(1)知 φ=- ,因此 y=sin 2x������ 2 3������ 4 ������ 2 3������ 4 3������ 4 3������ 4 ������ 8 ������ 4 ������ 2
π 0
ωx+φ y=Asin(ωx+φ)
ω 3������ 2
ω
2π 0
A
-A
3.由函数 y=sin x 的图象变换得到 y=Asin(ωx+φ)的图象的步骤:
4.解三角函数应用题的一般步骤: (1)阅读理解材料:将文字语言转化为符号语言; (2)建立变量关系:抽象成数学问题,建立变量关系; (3)讨论变量性质:根据函数性质讨论变量性质; (4)作出结论.
π 6 π 6
的图象,则 φ 等于( B.
5π 6
) C.
7π 6
D.
11π 6
【答案】D 【解析】 将函数 y=sin x 的图象向左平移 φ(0≤φ≤2π)个单位长度得到函数 y=sin(x+φ)的图象,在 A,B,C,D 四个选项中,只有 φ=
11π 6 11π 时有 6
y=sin ������ +
5π 8
1
7π 8
0
π
2 2
y
-
-
2023版高考数学一轮总复习第二章函数2.7函数的应用第2课时函数模型及其应用课件

70 ≈100r.
若 r=3%,f(x)≥2a,则 x 的最小整数值为
()
A. 22
B. 25
C. 23
D. 24
解:依题意可得
a(1+3%)x≥2a,即
ln2
0.693
x≥ln(1+3%)≈ 3%
15≈1007×03%=730≈23.
2. 三种函数模型性质比较
性质
在(0,+∞) 上的单调性
增长速度
图象的 变化
y=ax(a>1)
增函数
越来越快 随 x 值增大,
图象与 y 轴 接近平行
函数 y=logax(a>1)
增函数
越来越慢 随 x 值增大,
图象与 x 轴 接近平行
y=xn(n>0) 增函数
相对平稳 随 n 值变 化而不同
3. 用函数建立数学模型解决实际问题的基本过程 (1)分析和理解实际问题的增长情况(是“对数增长”“直线上升”还是“指数爆炸”或其他); (2)根据增长情况选择函数类型构建数学模型,将实际问题化归为数学问题; (3)通过运算、推理求解函数模型; (4)用得到的函数模型描述实际问题的变化规律、解决有关问题.
利息与本金加在一起作为本金,再计算下一期利息. 假设最开始本金f(x).
若
f(x)≥2a,则
a(1+r)x≥2a,解得
ln2 x≥ln(1+r).
银行业中经常
使用“70 原则”,因为 ln2≈0. 693 15,而且当 r 比较小时,ln(1+r)≈r,所以ln(l1n+2 r)≈0.69r3 15
≈3α3,则 r 的近似值为
()
A.
MM21R
B.
2MM21R
C. 3 3MM12R
第二章 第十节 函数的模型与应用 解析版-备战2022年(新高考)数学一轮复习考点讲解+习题练习

第十节函数模型及其应用知识回顾1.几类函数模型2.三种函数模型的性质1.【2019年浙江丽水高一上学期期末考试数学试卷统测】某种放射性元素的原子数N随时间t的变化规律是N=N0eλt,其中N0,λ是正的常数.当N=2N0时,t=________ .ln2【答案】1λ【解析】【解答】某种放射性元素的原子数N随时间t的变化规律是N=N0eλt,其中N0,λ是正的常数.当N= 2N0时,则N=N0eλt=2N0≠0,化为:eλt=2,ln2.解得t=1λ故答案为1λln2.【分析】由题意可得:N =N 0e λt =2N 0≠0,化为:e λt =2,化为对数式即可得出. 【备注】【点评】本题考查了指数式化为对数式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.2.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________. 答案p +1q +1-1解析 设年平均增长率为x ,则(1+x )2=(1+p )(1+q ), ∴x =1+p1+q -1.3.某公司租地建仓库,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________千米处. 答案 5解析 由题意得,y 1=k 1x ,y 2=k 2x ,其中x >0,当x =10时,代入两项费用y 1,y 2分别是2万元和8万元,可得k 1=20,k 2=45,y 1+y 2=20x +45x ≥220x ·45x =8,当且仅当20x =45x ,即x =5时取等号.4.某厂有许多形状为直角梯形的铁皮边角料,如图,为降低消耗,开源节流,现要从这些边角料上截取矩形铁片(如图中阴影部分)备用,当截取的矩形面积最大时,矩形两边长x ,y 应为________. 答案 15,12解析 由三角形相似得24-y 24-8=x 20,得x =54(24-y ),∴S =xy =-54(y -12)2+180,∴当y =12时,S 有最大值,此时x =15.5.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 =at 2+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.答案 3.75解析 根据图表,把(t ,p )的三组数据(3,0.7),(4,0.8),(5,0.5)分别代入函数关系式,联立方程组得⎩⎪⎨⎪⎧0.7=9a +3b +c ,0.8=16a +4b +c ,0.5=25a +5b +c ,消去c 化简得⎩⎪⎨⎪⎧7a +b =0.1,9a +b =-0.3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-0.2,b =1.5,c =-2.0.所以p =-0.2t 2+1.5t -2.0=-15(t 2-152t +22516)+4516-2=-15(t -154)2+1316,所以当t =154=3.75时,p 取得最大值,即最佳加工时间为3.75分钟.6.(多选)某工厂生产一种溶液,按市场要求杂质含量不得超过0.1%,而这种溶液最初的杂质含量为2%,现进行过滤,已知每过滤一次杂质含量减少13,则使产品达到市场要求的过滤次数可以为(参考数据:lg2≈0.301,lg 3≈0.477)( ) A .6 B .9 C .8 D .7 答案 BC解析 设经过n 次过滤,产品达到市场要求, 则2100×⎝⎛⎭⎫23n ≤11 000,即⎝⎛⎭⎫23n ≤120, 由n lg 23≤-lg 20,即n (lg 2-lg 3)≤-(1+lg 2),得n ≥1+lg 2lg 3-lg 2≈7.4,故选BC.课中讲解考点一.函数图像刻画变化过程例1.小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间,后为了赶时间加快速度行驶.与以上事件吻合得最好的图象是( )解析:选C 小明匀速行驶时,图象为一条直线,且距离学校越来越近,故排除A.因交通堵塞停留了一段时间,与学校的距离不变,故排除D.后来为了赶时间加快速度行驶,故排除B.故选C.变式1.如图,四个容器高度都相同,将水从容器顶部一个孔中以相同的速度注入其中,注满为止.用下面对应的图象表示该容器中水面的高度h 和时间t 之间的关系,其中不正确的个数为( )A.1B.2C.3 D.4解析:选A将水从容器顶部一个孔中以相同的速度注入其中,容器中水面的高度h和时间t之间的关系可以从高度随时间的变化率上反映出来.图①应该是匀速的,故下面的图象不正确;②中的变化率应该是越来越慢的,正确;③中的变化率是先快后慢再快,正确;④中的变化率是先慢后快再慢,也正确,故只有①是错误的.例2.设甲、乙两地的距离为a(a>0),小王骑自行车匀速从甲地到乙地用了20分钟,在乙地休息10分钟后,他又匀速从乙地返回到甲地用了30分钟,则小王从出发到返回原地所经过的路程y和其所用的时间x的函数图象为()答案 D解析y为“小王从出发到返回原地所经过的路程”而不是位移,故排除A,C.又因为小王在乙地休息10分钟,故排除B,故选D.变式2.某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x(单位:千元)对年销售量y(单位:t)的影响.根据近8年的年宣传费x i和年销售量y i(i=1,2,…,8)数据得到下面的散点图.则下列哪个作为年销售量y关于年宣传费x的函数模型最适合()A.y=ax+b B.y=a+b xC.y=a·b x D.y=ax2+bx+c答案 B解析根据散点图可知,选择y=a+b x最适合.考点二.应用所给的模型解决实际问题例1.候鸟每年都要随季节的变化而进行大规模迁徙,研究某种候鸟的专家发现,该种候鸟的飞行速度 v (单位:m ⋅s −1)与其耗氧量 Q 之间的关系为 v =a +blog 3Q10(其中 a 、b 是常数).据统计,该种鸟类在静止时的耗氧量为 30 个单位,而其耗氧量为个 90 单位时,飞行速度为 1m ⋅s −1.若这种候鸟为赶路程,飞行的速度不能低于 2m ⋅s −1,求其耗氧量至少要多少个单位. 【答案】270 个单位【解析】由题意,知 {a +blog 33010=0a +blog 39010=1,即 {a +b =0a +2b =1,解得 {a =−1b =1,所以 v =−1+log 3Q 10, 要使飞行速度不能低于 2m ⋅s −1,则有 v ⩾2,即 −1+log 3Q 10⩾2,即 log 3Q10⩾3,解得 Q10⩾27,即 Q10⩾270,所以耗氧量至少要 270 个单位.变式1.数据显示,某 IT 公司 2018 年上半年五个月的收入情况如下表所示:月份 2 3 4 5 6月收入(万元)1.42.565.311121.3根据上述数据,在建立该公司 2018 年月收入 y (万元)与月份 x 的函数模型时,给出两个函数模型 y =x 12 与 y =2x 3供选择.(1) 你认为哪个函数模型较好,并简单说明理由; 【答案】函数 y =2x 3这一模型较好【解析】画出散点图由图可知点 (2,1.4);(3,2.56);(4,5.31);(5,11);(6,21.3) 基本上是落在函数 y =2x 3的图像的附近,因此用函数 y =2x 3这一模型较好.(2) 试用你认为较好的函数模型,分析大约从第几个月份开始,该公司的月收入会超过 100 万元?(参考数据 lg2=0.3010,lg3=0.4771) 【答案】大约从第 9 月份开始 【解析】当2x 3>100 时,2x >300,∴lg2x >lg300即 xlg2>2+lg3∴x >2+lg3lg 2=2+0.47710.3010≈8.23故大约从第 9 月份开始,该公司的月收入会超过 100 万元. 当2x 3>100 时,2x >30028=256<300;29=512>300故大约从第 9 月份开始,该公司的月收入会超过 100 万元.例2.为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y (毫克)与时间t (小时)成正比;药物释放完毕后,y 与t 的函数关系式y =⎝⎛⎭⎫116t -a(a 为常数),如图所示,根据图中提供的信息,回答下列问题:①从药物释放开始,每立方米空气中的含药量y (毫克)与时间t (小时)之间的函数关系式为________________________________________________________________________.②据测定,当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克以下时,学生方可进教室,那么从药物释放开始,至少需要经过________小时后,学生才能回到教室. 答案 ①y =⎩⎪⎨⎪⎧10t ,0≤t ≤0.1,⎝⎛⎭⎫116t -0.1,t >0.1②0.6解析 ①设y =kt ,由图象知y =kt 过点(0.1,1), 则1=k ×0.1,k =10,∴y =10t (0≤t ≤0.1). 由y =⎝⎛⎭⎫116t -a过点(0.1,1),得1=⎝⎛⎭⎫1160.1-a , 解得a =0.1,∴y =⎝⎛⎭⎫116t -0.1(t >0.1).②由⎝⎛⎭⎫116t -0.1≤0.25=14,得t ≥0.6. 故至少需经过0.6小时学生才能回到教室.变式2.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. 答案 4.24解析 ∵m =6.5,∴[m ]=6, 则f (6.5)=1.06×(0.5×6+1)=4.24. 考点三.构建函数模型解决实际问题1.二次函数模型例1.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):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] (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.变式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),若每年销售量为⎝⎛⎭⎫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%]答案 A解析 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. 指对数函数模型例2.某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司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%,则该公司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 .2018年 B .2019年 C .2020年D .2021年变式2.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[解析] (1)设第n (n ∈N *)年该公司全年投入的研发资金开始超过200万元. 根据题意得130(1+12%)n -1>200, 则lg[130(1+12%)n -1]>lg 200, ∴lg 130+(n -1)lg 1.12>lg 2+2, ∴2+lg 1.3+(n -1)lg 1.12>lg 2+2, ∴0.11+(n -1)×0.05>0.30,解得n >245,又∵n ∈N *,∴n ≥5,∴该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是2020年.故选C. (2)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. [答案] (1)C (2)C3. 对勾函数模型例3 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________.答案 5解析 根据图象求得y =-(x -6)2+11, ∴年平均利润yx=12-⎝⎛⎭⎫x +25x , ∵x +25x ≥10,当且仅当x =5时等号成立.∴要使平均利润最大,客车营运年数为5.变式3.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9 3 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 =________米.答案 2 3解析 由题意可得BC =18x -x2(2≤x <6),∴y =18x +3x 2≥218x ×3x2=6 3. 当且仅当18x =3x2(2≤x <6),即x =23时等号成立.4. 分段函数模型例4.某市营业区内住宅电话通话费用为前 3 分钟 0.20 元,以后每分钟 0.10 元(前 3 分钟不足 3 分钟按 3 分钟计,以后不足 1 分钟按 1 分钟计).(1) 在直角坐标系内,画出一次通话在 6 分钟内(包括 6 分钟)的话费 y (元)关于通话时间 t (分钟)的函数图象; 【答案】见解析 【解析】如下图所示.(2) 如果一次通话t分钟(t>0),写出话费y(元)关于通话时间t(分钟)的函数关系式(可用[t]表示不小于t的最小整数).【答案】y={0.2,0<t⩽30.2+[t−3]×0.1,t>3【解析】由(1)知,话费y与时间t的关系是分段函数.当0<t⩽3时,话费y为0.2元;当t>3时,话费y应为(0.2+[t−3]×0.1)元.所以y={0.2,0<t⩽30.2+[t−3]×0.1,t>3.变式4.在扶贫活动中,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3600元后,逐步偿还转让费(不计息).在甲提供的资料中:①这种消费品的进价为每件14元;①该店月销量Q(百件)与销量价格P(元)的关系如图所示;①每月需各种开支2000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;【答案】当P=19.5元时,月利润余额最大,为450元【解析】设该店月利润余额为L元,则由题设得L=Q(P−14)×100−3600−2000①由销量图易得Q={−2P+50,14⩽P⩽20−32P+40,20<P⩽26,代入①式得L={(−2P+50)(P−14)×100−5600,14⩽P⩽20(−32P+40)(P−14)×100−5000,20<P⩽26当14⩽P⩽20时,L max=450元,此时P=19.5元;当20<P⩽26时,L max=12503元,此时P=613元.故当P=19.5元时,月利润余额最大,为450元.(2) 企业乙只依靠该店,最早可望在几年后脱贫?【答案】最早可望在20年后脱贫【解析】设可在n年后脱贫,依题意有12n×450−50000−58000⩾0,解得n⩾20.即最早可望在20年后脱贫.课后习题一.单选题1.(2018·北京石景山联考)小明在如图1所示的跑道上匀速跑步,他从点A出发,沿箭头方向经过点B跑到点C,共用时30 s,他的教练选择了一个固定的位置观察小明跑步的过程,设小明跑步的时间为t(s),他与教练间的距离为y(m),表示y与t的函数关系的图象大致如图2所示,则这个固定位置可能是图1中的()A.点M B.点NC.点P D.点Q解析:选D假设这个位置在点M,则从A至B这段时间,y不随时间的变化改变,与函数图象不符,故A选项错误;假设这个位置在点N,则从A至C这段时间,A点与C点对应y的大小应该相同,与函数图象不符,故B选项错误;假设这个位置在点P,则由函数图象可得,从A到C的过程中,会有一个时刻,教练到小明的距离等于经过30 s时教练到小明的距离,而点P不符合这个条件,故C选项错误;经判断点Q符合函数图象,故D选项正确,选D.2.(2019·洛阳模拟)某校为了规范教职工绩效考核制度,现准备拟定一函数用于根据当月评价分数x(正常情况下0≤x≤100,且教职工平均月评价分数在50分左右,若有突出贡献可以高于100分)计算当月绩效工资y(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,另外绩效工资越低或越高时,人数要越少.则下列函数最符合要求的是()A.y=(x-50)2+500 B.y=10x25+500C .y =11 000(x -50)3+625D .y =50[10+lg(2x +1)]解析:选C 由题意知,拟定函数应满足:①是单调递增函数,且增长速度先快后慢再快;②在x =50左右增长速度较慢,最小值为500.A 中,函数y =(x -50)2+500先减后增,不符合要求;B 中,函数y =10x25+500是指数型函数,增长速度是越来越快,不符合要求;D 中,函数y =50[10+lg(2x +1)]是对数型函数,增长速度是越来越慢,不符合要求;而C 中,函数y =11 000(x -50)3+625是由函数y =x 3经过平移和伸缩变换得到的,符合要求.故选C.3.(2019·邯郸名校联考)某企业准备投入适当的广告费对甲产品进行促销宣传,在一年内预计销售量y (万件)与广告费x (万元)之间的函数关系为y =1+3x x +2(x ≥0).已知生产此产品的年固定投入为4万元,每生产1万件此产品仍需再投入30万元,且能全部售完. 若每件甲产品售价(元)定为“平均每件甲产品所占生产成本的150%”与“年平均每件甲产品所占广告费的50%”之和,则当广告费为1万元时,该企业甲产品的年利润为( )A .30.5万元B .31.5万元C .32.5万元D .33.5万元解析:选B 由题意,产品的生产成本为(30y +4)万元,销售单价为30y +4y ×150%+xy ×50%,故年销售收入为z =⎝⎛⎭⎫30y +4y ×150%+xy ×50%·y =45y +6+12x .∴年利润W =z -(30y +4)-x =15y +2-x 2=17+45x x +2-x 2(万元).∴当广告费为1万元时,即x =1,该企业甲产品的年利润为17+451+2-12=31.5(万元).故选B. 4.一种放射性元素的质量按每年10%衰减,这种放射性元素的半衰期(剩余质量为最初质量的一半所需的时间叫作半衰期)是(精确到0.1,已知lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)( ) A .5.2 B .6.6 C .7.1 D .8.3 答案 B解析 设这种放射性元素的半衰期是x 年, 则(1-10%)x =12,化简得0.9x =12,即x =log 0.912=lg12lg 0.9=-lg 22lg 3-1≈-0.301 02×0.477 1-1≈6.6(年).故选B. 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 3 D .26 m 3答案 A解析 设该职工用水x m 3时,缴纳的水费为y 元,由题意得y =⎩⎪⎨⎪⎧mx ,0<x ≤10,10m +x -10·2m ,x >10,则10m +(x -10)·2m =16m ,解得x =13.6.(2020·青岛模拟)某厂有许多形状为直角梯形的铁皮边角料,如图,为降低消耗,开源节流,现要从这些边角料上截取矩形铁片(如图中阴影部分)备用,当截取的矩形面积最大时,矩形两边长x ,y 应为( )A .x =15,y =12B .x =12,y =15C .x =14,y =10D .x =10,y =14答案 A解析 由三角形相似得24-y 24-8=x 20,得x =54(24-y ),所以S =xy =-54(y -12)2+180,所以当y =12时,S 有最大值,此时x =15.检验符合题意.二.多选题7.(多选)在一次社会实践活动中,某数学调研小组根据车间持续5个小时的生产情况画出了某种产品的总产量y (单位:千克)与时间x (单位:小时)的函数图象,则以下关于该产品生产状况的正确判断是( )A .在前三小时内,每小时的产量逐步增加B .在前三小时内,每小时的产量逐步减少C .最后一小时内的产量与第三小时内的产量相同D .最后两小时内,该车间没有生产该产品 答案 BD解析 由该车间5小时来某种产品的总产量y (千克)与时间x (小时)的函数图象,得前三小时的年产量逐步减少,故A 错误,B 正确;后两小时均没有生产,故C 错误,D 正确.三.填空题 8.(2019·唐山模拟)某人计划购买一辆A 型轿车,售价为14.4万元,购买后轿车每年的保险费、汽油费、车检费、停车费等约需2.4万元,同时汽车年折旧率约为10%(即这辆车每年减少它的价值的10%),试问,大约使用________年后,用在该车上的费用(含折旧费)达到14.4万元.解析:设使用x 年后花费在该车上的费用达到14.4万元,依题意可得,14.4(1-0.9x )+2.4x =14.4. 化简得x -6×0.9x =0. 令f (x )=x -6×0.9x ,易得f (x )为单调递增函数,又f (3)=-1.374<0,f (4)=0.063 4>0,所以函数f (x )在(3,4)上有一个零点. 故大约使用4年后,用在该车上的费用达到14.4万元. 答案:49.某地区要建造一条防洪堤,其横断面为等腰梯形ABCD ,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.要使防洪堤横断面的外周长不超过10.5米,则其腰长x 的取值范围为________.解析:根据题意知,93=12(AD +BC )h ,其中AD =BC +2×x 2=BC +x ,h =32x ,所以93=12(2BC +x )32x ,得BC =18x -x2,由⎩⎨⎧h =32x ≥3,BC =18x -x2>0,得2≤x <6.所以y =BC +2x =18x +3x2(2≤x <6),由y =18x +3x2≤10.5,解得3≤x ≤4.因为[3,4] ⊆[2,6),所以腰长x 的取值范围为[3,4]. 答案:[3,4]10.(2019·皖南八校联考)某购物网站在2019年11月开展“全部6折”促销活动,在11日当天购物还可以再享受“每张订单金额(6折后)满300元时可减免100元”.某人在11日当天欲购入原价48元(单价)的商品共42件,为使花钱总数最少,他最少需要下的订单张数为________. 答案 3解析 为使花钱总数最少,需使每张订单满足“每张订单金额(6折后)满300元时可减免100元”,即每张订单打折前原金额不少于500元.由于每件原价48元,因此每张订单至少11件,又42=11×3+9,所以最少需要下的订单张数为3.11.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⎝⎛⎭⎫v 202 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) 答案 12解析 设全部物资到达灾区所需时间为t h ,由题意可知,t 相当于最后一辆车行驶了⎣⎡⎦⎤36×⎝⎛⎭⎫v 202+400 km 所用的时间,因此,t =36×⎝⎛⎭⎫v 202+400v =36v 400+400v≥236v 400×400v=12, 当且仅当36v 400=400v ,即v =2003时取等号.故这些汽车以2003 km/h 的速度匀速行驶时,所需时间最少,最少时间为12 h.四.解答题12.某城市现有人口总数为 100 万,如果年自然增长率为 1.2%,试解答下面的问题: (1) 写出 x 年后该城市的人口总数 y (万人)与年数 x (年)的函数关系式; 【答案】y =100×(1+1.2%)x ,x ∈N ∗【解析】1 年后该城市人口总数为 y =100+100×1.2%=100×(1+1.2%);2 年后该城市人口总数为 y =100×(1+1.2%)+100×(1+1.2%)×1.2%=100×(1+1.2%)2;3 年后该城市人口总数为 y =100×(1+1.2%)3;…; x 年后该城市人口总数为 y =100×(1+1.2%)x ,x ∈N ∗.(2) 计算 10 年以后该城市人口总数(精确到 0.1 万); 【答案】112.7 万【解析】10 年后该城市人口总数为 y =100×(1+1.2%)10=100×1.01210≈112.7(万).(3) 计算大约多少年以后该城市人口总数将达到 120 万(精确到 1 年). 【答案】16 年【解析】令 y =120,则有 100×(1+1.2%)x =120,解方程可得 15<x <16. 故大约 16 年后该城市人口总数将达到 120 万.13.某气球内充满了一定质量的气体,当温度不变时,气球内气体的气压 p (千帕)是气球的体积 V (立方米)的反比例函数,其图象如图所示.(千帕是一种压强单位)(1) 写出这个函数的解析式;【答案】p=96V【解析】设p与V的函数的解析式为p=k,把点A(1.5,64)代入,解得k=96.V∴这个函数的解析式为p=96.V(2) 当气球的体积为0.8立方米时,气球内的气压是多少千帕?【答案】120千帕【解析】把V=0.8代入p=96,p=120,V当气球的体积为0.8立方米时,气球内的气压是120千帕.(3) 当气球内的气压大于144千帕时,气球将爆炸,为了安全起见,气球的体积应不小于多少立方米?立方米【答案】气球的体积应不小于23,【解析】由p=144时,V=23∴p⩽144时,V⩾2,3当气球内的气压大于144千帕时,气球将爆炸,为了安全起见,气球的体积应不小于2立方米314.如图所示,已知边长为8米的正方形钢板有一个角被锈蚀,其中AE=4米,CD=6米.为合理利用这块钢板,在五边形ABCDE内截取一个矩形BNPM,使点P在边DE上.设MP=x米,PN=y米,将y表示成x的函数,求该函数的解析式及定义域.【答案】y=−12x+10,定义域为[4,8]【解析】作PQ⊥AF于Q,∴PQ=(8−y)米,EQ=(x−4)米.又△EPQ∼△EDF,∴EQPQ =EFFD,即x−48−y=42.∴y=−12x+10,定义域为[4,8].15.大西洋鲑鱼每年都要逆流而上,游回产地产卵,研究鲑鱼的科学家发现鲑鱼的游速可以表示为函数v=1 2log3O100,单位是m/s,其中O表示鱼的耗氧量的单位数,(1) 当一条鱼的行氧量是2700个单位时,它的游速是多少?【答案】当一条鱼的行氧量是2700个单位时,它的游速是32(m/s)【解析】由题意得v=12log32700100=32(m/s)当一条鱼的行氧量是2700个单位时,它的游速是32(m/s).(2) 计算一条鱼静止时耗氧量的单位数.【答案】当一条鱼静止时耗氧量的单位数是100【解析】当一条鱼静止时,即v=0,则0=12log3O100,解得O=100当一条鱼静止时耗氧量的单位数是100.。
2020届高考数学命题猜想及专题练习--函数与方程﹑函数模型及其应用2(含解析)
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2020届高考数学命题猜想函数与方程﹑函数模型及其应用【考向解读】求方程的根、函数的零点的个数问题以及由零点存在性定理判断零点是否存在,利用函数模型解决实际问题是高考的热点;备考时应理解函数的零点,方程的根和函数的图象与x轴的交点的横坐标的等价性;掌握零点存在性定理.增强根据实际问题建立数学模型的意识,提高综合分析、解决问题的能力.【命题热点突破一】函数零点的存在性定理1.零点存在性定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b)使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.2.函数的零点与方程根的关系函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的根,即函数y=f(x)的图象与函数y=g(x)的图象交点的横坐标.例1 、(2018年全国卷Ⅱ)已知函数.(1)若,求的单调区间;(2)证明:只有一个零点.【答案】见解析【解析】(2)由于,所以等价于.设=,则g ′(x )=≥0,仅当x=0时g ′(x )=0,所以g (x )在(–∞,+∞)单调递增.故g (x )至多有一个零点,从而f (x )至多有一个零点.又f (3a –1)=,f (3a+1)=,故f (x )有一个零点.综上,f (x )只有一个零点.【感悟提升】新定义问题的本质是转化思想的应用,即把新定义问题转化为已知的问题加以解决,解题的关键是理解新定义,把新定义表达的问题转化为我们已经掌握的数学问题,然后根据题目的要求进行推理计算得出结论.【变式探究】给出定义:如果函数f(x)在[a ,b]上存在x1,x2(a<x1<x2<b),满足f ′(x1)=f (b )-f (a )b -a ,f ′(x2)=f (b )-f (a )b -a ,则称实数x1,x2为[a ,b]上的“对望数”,函数f(x)为[a ,b]上的“对望函数”.已知函数f(x)=13x3-x2+m 是[0,m]上的“对望函数”,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32,3 B .(2,3) C.⎝⎛⎭⎪⎪⎫32,2 3 D .(2,2 3)【答案】A【命题热点突破三】 函数模型及其应用解决函数模型的实际应用题,首先考虑题目考查的函数模型,并要注意定义域.其解题步骤是(1)阅读理解,审清题意:分析出已知什么,求什么,从中提炼出相应的数学问题;(2)数学建模:弄清题目中的已知条件和数量关系,建立函数关系式;(3)解函数模型:利用数学方法得出函数模型的数学结果;(4)实际问题作答:将数学问题的结果转化成实际问题作出解答.例3、(2017·江苏)设f(x)是定义在R 上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x2,x ∈D ,x ,x ∉D ,其中集合D =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪⎪x =n -1n ,n ∈N*,则方程f(x)-lg x =0的解的个数是_____.【答案】8【变式探究】随着网络的发展,网校教育越来越受到广大学生的喜爱,它已经成为学生们课外学习的一种趋势.假设某网校每日的套题销售量y(单位:万套)与销售价格x(单位:元/套)满足关系式y =m x -2+4(x -6)2,其中2<x<6,m 为常数.已知销售价格为4元/套时,每日可售出套题21万套.(1)求m 的值;(2)假设每套题的成本为2元(只考虑销售出的套数),试确定销售价格x 的值,使网校每日销售套题所获得的利润最大.(保留1位小数)【解析】解:(1)因为x =4时,y =21,代入y =mx -2+4(x -6)2,得m2+16=21,解得m =10.(2)由(1)可知,套题每日的销售量y =10x -2+4(x -6)2,所以每日销售套题所获得的利润f (x )=(x -2)·⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤10x -2+4(x -6)2=10+4(x -6)2(x -2)=4x3-56x2+240x -278(2<x<6),从而f ′(x )=12x2-112x +240=4(3x -10)(x -6)(2<x<6).令f ′(x )=0,得x =103(x =6舍去),且在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2,103上,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫103,6上,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,所以x =103是函数f (x )在(2,6)内的极大值点,也是最大值点,所以当x =103≈3.3时,函数f (x )取得最大值,即当销售价格为3.3元/套时,网校每日销售套题所获得的利润最大.1 、(2017·全国Ⅲ)已知函数f(x)=x2-2x +a(ex -1+e -x +1)有唯一零点,则a 等于 A.-12B.13C.12 D.1【解析】f(x)=x2-2x +a(ex -1+e -x +1) =(x -1)2+a[ex -1+e -(x -1)]-1,令t =x -1,则g(t)=f(t +1)=t2+a(et +e -t)-1. ∵g(-t)=(-t)2+a(e -t +et)-1=g(t), ∴函数g(t)为偶函数.∵f(x)有唯一零点,∴g(t)也有唯一零点. 又g(t)为偶函数,由偶函数的性质知g(0)=0, ∴2a -1=0,解得a =12 .【答案】C.2、(2017·江苏)设f(x)是定义在R 上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x2,x ∈D ,x ,x ∉D ,其中集合D =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪⎪x =n -1n ,n ∈N*,则方程f(x)-lg x =0的解的个数是_____.【答案】81.【2016高考新课标1卷】函数在[]2,2-的图像大致为(A)(B)(C)(D)【答案】D2.【2016高考山东文数】已知函数其中0m>,若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________________.【答案】() 3,+∞【解析】画出函数图象如下图所示:由图所示,要()f x b=有三个不同的根,需要红色部分图像在深蓝色图像的下方,即,解得3m >。
高三复习:三角函数模型及解三角形应用举例(含解析答案)
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§4.8 三角函数模型及解三角形应用举例解三角形应用题的一般步骤(1)阅读理解题意,弄清问题的实际背景,明确已知与未知,理清量与量之间的关系. (2)根据题意画出示意图,将实际问题抽象成解三角形问题的模型. (3)根据题意选择正弦定理或余弦定理求解.(4)将三角形问题还原为实际问题,注意实际问题中的有关单位问题、近似计算的要求等.题型一 测量距离、高度问题例1(2013·江苏)如图,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径.一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两位游客从A 处下山,甲沿AC匀速步行,速度为50m /min.在甲出发2 min 后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1 min 后,再从B 匀速步行到C .假设缆车匀速直线运动的速度为130 m/min ,山路AC 长为1260m ,经测量cos A =1213,cos C =35.①求索道AB 的长;②问:乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?③为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在什么范围内?题型二测量角度问题例2如图,在海岸A处发现北偏东45°方向,距A处(3-1)海里的B处有一艘走私船.在A处北偏西75°方向,距A处2海里的C处的我方缉私船奉命以103海里/小时的速度追截走私船,此时走私船正以10海里/小时的速度,以B处向北偏东30°方向逃窜.问:缉私船沿什么方向行驶才能最快截获走私船?并求出所需时间.题型三利用三角函数模型求最值例3如图,在直径为1的圆O中,作一关于圆心对称、邻边互相垂直的十字形,其中y>x>0.(1)将十字形的面积表示为θ的函数;(2)θ满足何种条件时,十字形的面积最大?最大面积是多少?变式如图为一个缆车示意图,该缆车半径为4.8米,圆上最低点与地面距离为0.8米,且60秒转动一圈,图中OA与地面垂直,以OA为始边,逆时针转动θ角到OB,设B点与地面间的距离为h.(1)求h与θ间关系的函数解析式;(2)设从OA开始转动,经过t秒后到达OB,求h与t之间的函数关系式,并求缆车到达最高点时用的最少时间是多少?课堂练习:1.已知△ABC ,C 为坐标原点O ,A (1,sin α),B (cos α,1),α∈⎝⎛⎦⎤0,π2,则当△OAB 的面积达到最大值时,α=______.2.某人向正东方向走x km 后,向右转150°,然后朝新方向走3km ,结果他离出发点恰好是3km ,那么x 的值为________. 3.如图所示,位于A 处的信息中心获悉:在其正东方向相距40海里的B 处有一艘渔船遇险,在原地等待营救.信息中心立即把消息告知在其南偏西30°且相距20海里的C 处的乙船,现乙船朝北偏东θ的方向即沿直线CB 前往B 处救援,则cos θ等于________.4.8三角函数模型及解三角形应用举例作业1.如图为一半径是3m的水轮,水轮的圆心O距离水面2m.已知水轮每分钟旋转4圈,水轮上的点P到水面的距离y(m)与时间x(s)满足函数关系y=A sin(ωx+φ)+2(ω>0,A>0),则ω=________,A=________.2.甲、乙两楼相距20米,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30°,则甲、乙两楼的高分别是________________.3.如图所示,测量河对岸的塔高AB时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个观测点C与D,测得∠BCD=15°,∠BDC=30°,CD=30m,并在点C处测得塔顶A的仰角为60°,求塔高AB.4.某渔船在航行中不幸遇险,发出呼叫信号,我海军舰艇在A处获悉后,立即测出该渔船在方位角为45°,距离为10nmile的C处,并测得渔船正沿方位角为105°的方向,以10nmile/h的速度向某小岛B靠拢,我海军舰艇立即以103nmile/h的速度前去营救,求舰艇的航向和靠近渔船所需的时间.5.某运输装置如图所示,其中钢结构ABD 是AB =BD =l ,∠B =π3的固定装置,AB 上可滑动的点C 使CD 垂直于地面(C 不与A ,B 重合),且CD 可伸缩(当CD 伸缩时,装置ABD 随之绕D 在同一平面内旋转),利用该运输装置可以将货物从地面D 处沿D →C →A 运送至A 处,货物从D 处至C 处运行速度为v ,从C 处至A 处运行速度为3v .为了使运送货物的时间t 最短,需在运送前调整运输装置中∠DCB =θ的大小.(1)当θ变化时,试将货物运行的时间t 表示成θ的函数(用含有v 和l 的式子表示); (2)当t 最小时,C 点应设计在AB 的什么位置?6某港口O 要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口O 北偏西30°且与该港口相距20海里的A 处,并正以30海里/小时的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v 海里/小时的航行速度匀速行驶,经过t 小时与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少? (2)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时,试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.§4.8 三角函数模型及解三角形应用举例解三角形应用题的一般步骤(1)阅读理解题意,弄清问题的实际背景,明确已知与未知,理清量与量之间的关系. (2)根据题意画出示意图,将实际问题抽象成解三角形问题的模型. (3)根据题意选择正弦定理或余弦定理求解.(4)将三角形问题还原为实际问题,注意实际问题中的有关单位问题、近似计算的要求等.题型一 测量距离、高度问题例1(2013·江苏)如图,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径.一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两位游客从A 处下山,甲沿AC匀速步行,速度为50m /min.在甲出发2 min 后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1 min 后,再从B 匀速步行到C .假设缆车匀速直线运动的速度为130 m/min ,山路AC 长为1260m ,经测量cos A =1213,cos C =35.①求索道AB 的长;②问:乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?③为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在什么范围内? (1)答案 30+30 3解析 在△P AB 中,∠P AB =30°,∠APB =15°,AB =60,sin15°=sin(45°-30°)=sin45°cos30°-cos45°sin30°=22×32-22×12=6-24,由正弦定理得PB sin30°=ABsin15°,∴PB =12×606-24=30(6+2),∴树的高度为PB ·sin45°=30(6+2)×22=(30+303)m.(2)解 ①在△ABC 中,因为cos A =1213,cos C =35,所以sin A =513,sin C =45.从而sin B =sin [π-(A +C )]=sin(A +C ) =sin A cos C +cos A sin C=513×35+1213×45=6365. 由正弦定理AB sin C =ACsin B ,得AB =AC sin B ×sin C =1 2606365×45=1 040(m).所以索道AB 的长为1040m.②假设乙出发t 分钟后,甲、乙两游客距离为d ,此时,甲行走了(100+50t )m ,乙距离A 处130t m ,所以由余弦定理得d 2=(100+50t )2+(130t )2-2×130t ×(100+50t )×1213=200(37t 2-70t +50),由于0≤t ≤1040130,即0≤t ≤8,故当t =3537min 时,甲、乙两游客距离最短.③由正弦定理BC sin A =ACsin B ,得BC =AC sin B ×sin A =12606365×513=500(m).乙从B 出发时,甲已走了50×(2+8+1)=550(m),还需走710m 才能到达C .设乙步行的速度为v m/min ,由题意得-3≤500v -71050≤3,解得125043≤v ≤62514,所以为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3min ,乙步行的速度应控制在⎣⎡⎦⎤125043,62514(单位:m/min)范围内. 题型二 测量角度问题例2 如图,在海岸A 处发现北偏东45°方向,距A 处(3-1)海里的B 处有一艘走私船.在A 处北偏西75°方向,距A 处2海里的C 处的我方缉私船奉命以103海里/小时的速度追截走私船,此时走私船正以10海里/小时的速度,以B 处向北偏东30°方向逃窜.问:缉私船沿什么方向行驶才能最快截获走私船?并求出所需时间.思维点拨 设缉私船t 小时后在D 处追上走私船,确定出三角形,先利用余弦定理求出BC ,再利用正弦定理求出时间.解 设缉私船应沿CD 方向行驶t 小时,才能最快截获(在D 点)走私船,则CD =103t (海里),BD =10t (海里),在△ABC 中,由余弦定理,有 BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos ∠BAC =(3-1)2+22-2(3-1)·2·cos120°=6. ∴BC =6(海里).又∵BC sin ∠BAC =ACsin ∠ABC,∴sin ∠ABC =AC ·sin ∠BAC BC =2·sin120°6=22,∴∠ABC =45°,∴B 点在C 点的正东方向上, ∴∠CBD =90°+30°=120°,在△BCD 中,由正弦定理,得BD sin ∠BCD =CDsin ∠CBD,∴sin ∠BCD =BD ·sin ∠CBD CD =10t ·sin120°103t =12.∴∠BCD =30°,∴缉私船沿北偏东60°的方向行驶.又在△BCD 中,∠CBD =120°,∠BCD =30°, ∴D =30°,∴BD =BC ,即10t = 6. ∴t =610小时≈15(分钟). ∴缉私船应沿北偏东60°的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟. 思维升华 测量角度问题的一般步骤(1)在弄清题意的基础上,画出表示实际问题的图形,并在图形中标出有关的角和距离; (2)用正弦定理或余弦定理解三角形;(3)将解得的结果转化为实际问题的解.题型三 利用三角函数模型求最值例3 如图,在直径为1的圆O 中,作一关于圆心对称、邻边互相垂直的十字形,其中y >x >0.(1)将十字形的面积表示为θ的函数;(2)θ满足何种条件时,十字形的面积最大?最大面积是多少? 思维点拨 由题图可得:x =cos θ,y =sin θ.列出面积函数后,利用三角函数性质求解,注意θ的范围. 解 (1)设S 为十字形的面积,则S =2xy -x 2=2sin θcos θ-cos 2θ (π4<θ<π2);(2)S =2sin θcos θ-cos 2θ=sin2θ-12cos2θ-12=52sin(2θ-φ)-12,其中tan φ=12, 当sin(2θ-φ)=1,即2θ-φ=π2时,S 最大.所以,当θ=π4+φ2(tan φ=12)时,S 最大,最大值为5-12.思维升华 三角函数作为一类特殊的函数,可利用其本身的值域来求函数的最值.变式 如图为一个缆车示意图,该缆车半径为4.8米,圆上最低点与地面距离为0.8米,且60秒转动一圈,图中OA 与地面垂直,以OA 为始边,逆时针转动θ角到OB ,设B 点与地面间的距离为h . (1)求h 与θ间关系的函数解析式; (2)设从OA 开始转动,经过t 秒后到达OB ,求h 与t 之间的函数关系式,并求缆车到达最高点时用的最少时间是多少?解 (1)以圆心O 为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,则以Ox为始边,OB 为终边的角为θ-π2,故点B 的坐标为(4.8cos(θ-π2),4.8sin(θ-π2)), ∴h =5.6+4.8sin ⎝⎛⎭⎫θ-π2. (2)点A 在圆上转动的角速度是π30弧度/秒,故t 秒转过的弧度数为π30t ,∴h =5.6+4.8sin ⎝⎛⎭⎫π30t -π2,t ∈[0,+∞).到达最高点时,h =10.4米.由sin ⎝⎛⎭⎫π30t -π2=1,得π30t -π2=π2,∴t =30秒, ∴缆车到达最高点时,用的最少时间为30秒.课堂练习:1.已知△ABC ,C 为坐标原点O ,A (1,sin α),B (cos α,1),α∈⎝⎛⎦⎤0,π2,则当△OAB 的面积达到最大值时,α=______.答案 π2解析 ∵S =1-12×1×sin α-12×1×cos α-12(1-cos α)(1-sin α)=12-12sin αcos α =12-14sin2α. ∴当α=π2时,S 取到最大值.3.某人向正东方向走x km 后,向右转150°,然后朝新方向走3km ,结果他离出发点恰好是3km ,那么x 的值为________. 答案 3或2 3解析 如图所示,设此人从A 出发,则AB =x ,BC =3,AC =3,∠ABC =30°, 由余弦定理得(3)2=x 2+32-2x ·3·cos30°,整理,得x 2-33x +6=0,解得x =3或2 3.4.如图所示,位于A 处的信息中心获悉:在其正东方向相距40海里的B 处有一艘渔船遇险,在原地等待营救.信息中心立即把消息告知在其南偏西30°且相距20海里的C 处的乙船,现乙船朝北偏东θ的方向即沿直线CB 前往B 处救援,则cos θ等于________.答案 2114解析 在△ABC 中,AB =40,AC =20,∠BAC =120°,由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos120°=2800,所以BC =207. 由正弦定理,得sin ∠ACB =AB BC ·sin ∠BAC =217.由∠BAC =120°,知∠ACB 为锐角,故cos ∠ACB =277.故cos θ=cos(∠ACB +30°)=cos ∠ACB cos30°-sin ∠ACB sin30°=2114.4.8 三角函数模型及解三角形应用举例作业1.如图为一半径是3m 的水轮,水轮的圆心O 距离水面2m .已知水轮每分钟旋转4圈,水轮上的点P 到水面的距离y (m)与时间x (s)满足函数关系y =A sin(ωx +φ)+2(ω>0,A >0),则ω=________,A =________.答案 2π153 解析 每分钟转4圈,每圈所需时间T =604=15. 又T =2πω=15,∴ω=2π15,A =3. 2.甲、乙两楼相距20米,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30°,则甲、乙两楼的高分别是________________.答案 203米、4033米 解析 如图,依题意有甲楼的高度为AB =20·tan60°=203(米),又CM=DB =20(米),∠CAM =60°,所以AM =CM ·1tan60°=2033(米),故乙楼的高度为CD =203-2033=4033(米). 3.如图所示,测量河对岸的塔高AB 时,可以选与塔底B 在同一水平面内的两个观测点C 与D ,测得∠BCD =15°,∠BDC =30°,CD =30m ,并在点C 处测得塔顶A 的仰角为60°,求塔高AB .解 在△BCD 中,∠CBD =180°-15°-30°=135°,由正弦定理,得BC sin ∠BDC =CD sin ∠CBD,所以BC =30sin30°sin135°=15 2 (m). 在Rt △ABC 中,AB =BC ·tan ∠ACB =152tan60°=15 6 (m).所以塔高AB 为156m.4.某渔船在航行中不幸遇险,发出呼叫信号,我海军舰艇在A 处获悉后,立即测出该渔船在方位角为45°,距离为10nmile 的C 处,并测得渔船正沿方位角为105°的方向,以10nmile/h 的速度向某小岛B 靠拢,我海军舰艇立即以103nmile/h 的速度前去营救,求舰艇的航向和靠近渔船所需的时间.解 如图所示,设所需时间为t 小时,则AB =103t ,CB =10t .在△ABC 中,根据余弦定理,则有AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos120°,可得:(103t )2=102+(10t )2-2×10×10t cos120°.整理得:2t 2-t -1=0,解得t =1或t =-12(舍去). 所以舰艇需1小时靠近渔船,此时AB =103,BC =10. 在△ABC 中,由正弦定理得:BC sin ∠CAB =AB sin120°, 所以sin ∠CAB =BC ·sin120°AB =10×32103=12. 所以∠CAB =30°.所以舰艇航行的方位角为75°.5.某运输装置如图所示,其中钢结构ABD 是AB =BD =l ,∠B =π3的固定装置,AB 上可滑动的点C 使CD 垂直于地面(C 不与A ,B 重合),且CD 可伸缩(当CD 伸缩时,装置ABD 随之绕D 在同一平面内旋转),利用该运输装置可以将货物从地面D 处沿D →C →A 运送至A 处,货物从D 处至C 处运行速度为v ,从C 处至A 处运行速度为3v .为了使运送货物的时间t 最短,需在运送前调整运输装置中∠DCB =θ的大小.(1)当θ变化时,试将货物运行的时间t 表示成θ的函数(用含有v 和l 的式子表示);(2)当t 最小时,C 点应设计在AB 的什么位置?解 (1)在△BCD 中,∵∠BCD =θ,∠B =π3,BD =l , ∴BC =l sin (2π3-θ)sin θ,CD =3l 2sin θ, ∴AC =AB -BC =l -l sin (2π3-θ)sin θ, 则t =AC 3v +CD v =l 3v -l sin (2π3-θ)3v sin θ+3l 2v sin θ(π3<θ<2π3). (2)t =l 6v (1-3cos θsin θ)+3l 2v sin θ=l 6v +3l 6v ·3-cos θsin θ. 令m (θ)=3-cos θsin θ,θ∈(π3,2π3),则m ′(θ)=1-3cos θsin 2θ. 令m ′(θ)=0,得cos θ=13,设cos θ0=13,θ0∈(π3,2π3), 则θ∈(π3,θ0)时,m ′(θ)<0;当θ∈(θ0,2π3)时,m ′(θ)>0,∴当cos θ=13时,m (θ)取得最小值22,此时BC =6+48l . 故当BC =6+48l 时货物运行时间最短. 6某港口O 要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口O 北偏西30°且与该港口相距20海里的A 处,并正以30海里/小时的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v 海里/小时的航行速度匀速行驶,经过t 小时与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时,试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.规范解答解 (1)设相遇时小艇的航行距离为S 海里, 则S =900t 2+400-2·30t ·20·cos (90°-30°) =900t 2-600t +400=900(t -13)2+300.[4分] 故当t =13时,S min =103,v =10313=30 3.[6分] 即小艇以303海里/小时的速度航行,相遇小艇的航行距离最小.[7分](2)设小艇与轮船在B 处相遇.则v 2t 2=400+900t 2-2·20·30t ·cos(90°-30°),故v 2=900-600t +400t2.[9分] ∵0<v ≤30,∴900-600t +400t 2≤900,即2t 2-3t ≤0,解得t ≥23.[10分] 又t =23时,v =30, 故v =30时,t 取得最小值,且最小值等于23.[12分] 此时,在△OAB 中,有OA =OB =AB =20.故可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度为30海里/小时.[14分]。
【新教材】新人教B版 高中数学必修一 函数模型及函数的综合应用 课件
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作答 (检验作答)
10
例 (2017江西九江七校联考,20)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 = 10 +4(x-6)2,其中2<x<6.
x2
(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) 解题导引
f
(x2) ,故④正确.故答案为①③④.
答案 ①③④
9
方法技巧
方法 函数的实际应用题
解决函数模型的实际应用题,首先应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
作出回答.明确下面的基本解题步骤是解题的必要基础:
读题 (文字语言)
建模 (数学语言)
求解 (数学应用)
3
所以t∈(14,32], 综上,t∈[12-2 2 ,32],即老师在t∈[12-2 2 ,32]时段内安排核心内容能使 得学生听课效果最佳.
7
考向二 函数的综合应用
例2
(2018陕西西安中学期中,16)已知函数f(x)=
e x
2,
x
0,
(a是常数
2ax 1, x 0
且a>0),给出下列命题:
(1)
(2)
11
解析 (1)当x=4时,y=10 +4×(4-6)2=21,此时该店每日销售产品A所获得
2
的利润为(4-2)×21=42千元.
(2)该店每日销售产品A所获得的利润f(x)=(x-2)·
10 x2
4(
高三数学一轮复习 函数与方程、函数模型及应用课件 新人教B版
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• 四、实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的实根的 符号与系数之间的关系 • 1.方程有两个不相等的正实数根⇔
• 2.方程有两个不相等的负实根⇔
• 五、一元二次方程f(x)=ax2+bx+c=0(a≠0)的区间根问 题 • 研究一元二次方程的区间根,一般情况下需要从以下三 个方面考虑: • 1.一元二次方程根的判别式; • 2.对应二次函数区间端点函数值的正负;
(3)若f(x0)· f(b0)<0,则方程f(x)=0的一个根位于区间 (x0,b0)中,令a1=x0,b1=b0. 1 第四步:取区间(a1,b1)的中点x1= 2 (a1+b1),重复第 二、第三步,……直到第n次,方程f(x)=0的一个根总在 区间(an,bn)中. 第五步:当|an-bn|<ε,(ε是规定的精确度)时,区间 (an,bn)内的任何一个值就是方程f(x)=0的一个近似根. 注意:二分法只适用于求函数f(x)的变号零点.
解析:(1)设投资x万元时,A产品的利润为f(x)万 元,B产品的利润为g(x)万元. 由题设f(x)=k1x,g(x)=k2 x, 1 1 由图知f(1)=4,∴k1=4. 5 5 又g(4)=2,∴k2=4. 1 5 从而f(x)= x(x≥0),g(x)= x(x≥0). 4 4
• 解析:(1)当0<x≤100时,f(x)=60; • 当100<x≤600时,f(x)=60-(x-100)×0.01=61- 0.01x.
60 ∴f(x)= 61-0.01x
0<x≤100 . 100<x≤600
• • • • •
(2)设利润为y元,则0<x≤100时, y=60x-50x=10x, ∴x=100时,ymax=1000元. 当100<x≤600时, y=(61-0.01x)·x-50x=11x-0.01x2
2020-2021学年高中数学新教材人教A版必修第一册学案:3.4函数的应用(一)含解析

3.4函数的应用(一)【素养目标】1.了解函数模型(如一次函数、二次函数、幂函数、分段函数等是现实生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.(数学抽象)2.能够利用给定的函数模型或建立确定的函数模型解决实际问题.(数学建模)【学法解读】1.学生应理解如何用函数描述客观事物的变化规律,体会函数与现实世界的联系.2.会用已学过的一次函数、二次函数、幂函数、分段函数处理有关实际应用问题.必备知识·探新知基础知识知识点1一次函数模型形如y=kx+b的函数为__一次函数模型__,其中k≠0.知识点2二次函数模型(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0).(2)顶点式:y=a(x+b2a)2+4ac-b24a(a≠0).(3)两点式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).知识点3幂函数型模型(1)解析式:y=axα+b(a,b,α为常数,a≠0,α≠1).(2)单调性:其增长情况由xα中的α的取值而定.基础自测1.某商场以每件30元的价格购进一种商品,试销中发现,这种商品日销量m(单位:件)与每件的销售价x(单位:元)满足m=120-2x.若要获得最大日销售利润,则每件商品的售价应定为(B)A.30元B.45元C.54元D.越高越好[解析]设日销售利润为y元,则y=(x-30)(120-2x),30≤x≤60,将上式配方得y =-2(x -45)2+450,所以当x =45时,日销售利润最大.2.A ,B 两地相距150千米,某人开汽车以60千米/小时的速度从A 地到达B 地,在B 地停留1小时后再以50千米/小时的速度返回A 地.(1)试把汽车与A 地的距离y (单位:千米)表示为时间x (单位:小时)的函数;(2)根据(1)中的函数解析式,求出汽车距离A 地100千米时x 的值.[解析] (1)y =⎩⎪⎨⎪⎧ 60x ,x ∈[0,52],150,x ∈(52,72],150-50(x -72),x ∈(72,132]. (2)当y =100时,60x =100或150-50(x -72)=100,解得x =53或x =92.即当x =53或x =92时汽车距离A 地100千米.关键能力·攻重难题型探究题型一 一次函数模型例1 某家报刊销售点从报社买进报纸的价格是每份0.35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(30天)里有20天每天可以卖出报纸400份,其余10天每天只能卖出250份.若每天从报社买进报纸的数量相同,则每天应该从报社买进多少份报纸,才能使每月所获得的利润最大?最大利润为多少元?[分析] 设每天从报社买进报纸的数量为x 份,若使每月所获得的利润最大,则250≤x ≤400,每月所赚的钱数=卖报收入的总价-付给报社的总价,而收入的总价分为三部分:①在可卖出的400份的20天里,收入为(0.5x ×20)元;②在可卖出250份的10天里,在x 份报纸中,有250份报纸可卖出,收入为(0.5×250×10)元;③没有卖掉的[(x -250)×10]份报纸可退回报社,报社付的钱数为[(x -250)×0.08×10]元.注意要写清楚函数的定义域.[解析] 设每天应从报社买进x 份报纸,由题意知250≤x ≤400,设每月所获得的利润为y 元,根据题意得:y =0.5x ×20+0.5×250×10+(x -250)×0.08×10-0.35x ×30=0.3x +1 050,x ∈[250,400].因为y =0.3x +1 050是定义域上的增函数,所以当x =400时,y max =120+1 050=1 170(元).故每天应该从报社买进400份报纸,才能使每月所获得的利润最大,最大为1 170元.[归纳提升] 建立一次函数模型,常设为y =kx +b (k ≠0),然后用待定系数法求出k ,b 的值,再根据单调性求最值,或利用方程、不等式思想解题.【对点练习】❶ 一辆匀速行驶的汽车90 min 行驶的路程为180 km ,则这辆汽车行驶的路程y (km)与时间t (h)之间的函数解析式是( D )A .y =2tB .y =120tC .y =2t (t ≥0)D .y =120t (t ≥0)[解析] 因为90 min =1.5 h ,所以汽车的速度为180÷1.5=120 km/h ,则路程y (km)与时间t (h)之间的函数解析式是y =120t (t ≥0).题型二 二次函数模型例2 A ,B 两城相距100 km ,拟在两城之间距A 城x km 处建一发电站给A ,B 两城供电,为保证城市安全,发电站距城市的距离不得小于10 km.已知供电费用等于供电距离(单位:km)的平方与供电量(单位:亿度)之积的0.25倍,若每月向A 城供电20亿度,每月向B 城供电10亿度.(1)求x 的取值范围;(2)把月供电总费用y 表示成关于x 的函数;(3)发电站建在距A 城多远处,能使供电总费用y 最少?[分析] 根据发电站与城市的距离不得少于10 km 确定x 的取值范围,然后根据正比例关系确定y 关于x 的函数解析式,最后利用配方法求得最小值.[解析] (1)x 的取值范围为{x |10≤x ≤90}.(2)y =0.25×x 2×20+0.25×(100-x )2×10=5x 2+52(100-x )2(10≤x ≤90). (3)由于y =5x 2+52(100-x )2=152x 2-500x +25 000=152(x -1003)2+50 0003,则当x =1003时,y 取得最小值,y min =50 0003. 故发电站建在距A 城1003km 处,能使供电总费用y 最小. [归纳提升] 二次函数模型的应用根据实际问题建立二次函数模型后,可利用配方法、判别式法、换元法以及函数的单调性等方法求最值,从而解决实际问题中的利润最大、用料最省等最值问题. 【对点练习】❷ (2019·江苏省徐州市高一期中)某企业生产一种机器的固定成本为0.5万元,但每生产1百台时,又需可变成本(即另增加投入)0.25万元.市场对此商品的年需求量为5百台,销售的收入(单位:万元)函数为:R (x )=5x -12x 2(0≤x ≤5),其中x 是年产量(单位:百台).(1)将利润表示为关于年产量的函数;(2)年产量是多少时,企业所得利润最大?[解析] (1)依题意得,利润函数G (x )=(5x -12x 2)-(0.5+0.25x )=-12x 2+4.75x -0.5(0≤x ≤5).(2)利润函数G (x )=-12x 2+4.75x -0.5(0≤x ≤5),当x =4.75时,G (x )有最大值.故当年产量为4.75百台时,企业所得利润最大.题型三 幂函数模型 例 3 某家庭进行理财投资,根据长期收益率市场预测,投资债券等稳健型产品的收益与投资额成正比,投资股票等风险型产品的收益与投资额的算术平方根成正比.已知投资1万元时两类产品的收益分别为0.125万元和0.5万元.(1)分别写出两类产品的收益与投资额x 的函数关系式;(2)该家庭现有20万元资金,全部用于理财投资,问:怎么分配资金能使投资获得最大收益,最大收益是多少万元?[解析] (1)设稳健型与风险型产品的收益与投资额x 的函数关系式分别为f (x )=k 1x (x ≥0),g (x )=k 2x (x ≥0),结合已知得f (1)=18=k 1,g (1)=12=k 2, 所以f (x )=18x (x ≥0),g (x )=12x (x ≥0). (2)设投资稳健型产品x 万元,则投资风险型产品(20-x )万元,依题意得获得收益为y =f (x )+g (20-x )=x 8+1220-x (0≤x ≤20),令t =20-x (0≤t ≤25),则x =20-t 2, 所以y =20-t 28+t 2=-18(t -2)2+3, 所以当t =2时,即x =16时,y 取得最大值,y max =3.故当投资稳健型产品16万元,风险型产品4万元时,可使投资获得最大收益,最大收益是3万元.[归纳提升] 幂函数模型有两个:y =kx n (k ,n 是常数),y =a (1+x )n (a ,n 是常数),其中y =a (1+x )n 也常常写作y =N (1+p )x (N ,p 为常数),这是一个应用范围更广的函数模型,在复利计算、工农业产值、人口增长等方面都会用到该函数模型,我们平时用这两个函数模型时注意区分.【对点练习】❸ 在固定压力差(压力差为常数)下,当气体通过圆形管道时,其流量速率R 与管道半径r 的四次方成正比.(1)写出函数解析式;(2)假设气体在半径为3 cm 的管道中,流量速率为400 cm 3/s.求该气体通过半径为r cm 的管道时,其流量速率R 的解析式;(3)已知(2)中的气体通过的管道半径为5 cm ,计算该气体的流量速率.(结果保留整数)[解析] (1)由题意,得R =kr 4(k 是大于0的常数).(2)由r =3 cm ,R =400 cm 3/s ,得k ·34=400.所以k =40081,流量速率的解析式为R =40081r 4. (3)因为R =40081r 4, 所以当r =5 cm 时,R =40081×54≈3 086(cm 3/s). 题型四 分段函数模型例4 (2019·南京一中期中)某公司生产一种电子仪器的固定成本为20 000元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收益(单位:元)函数为R (x )=⎩⎪⎨⎪⎧400x -12x 2,0≤x ≤400,80 000,x >400,其中x 是仪器的产量(单位:台). (1)将利润f (x )(单位:元)表示为产量x 的函数(利润=总收益-总成本);(2)当产量x 为多少时,公司所获利润最大?最大利润是多少?[分析] (1)利润=收益-成本,由已知分0≤x ≤400和x >400两段求出利润函数的解析式;(2)分段求最大值,两者中大者为所求利润最大值.[解析] (1)当0≤x ≤400时,f (x )=400x -12x 2-100x -20 000=-12x 2+300x -20 000;当x >400时,f (x )=80 000-100x -20 000=60 000-100x .所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-12x 2+300x -20 000,0≤x ≤400,60 000-100x ,x >400.(2)当0≤x ≤400时,f (x )=-12x 2+300x -20 000=-12(x -300)2+25 000, 当x =300时,f (x )max =25 000.当x >400时,f (x )=60 000-100x <f (400)=20 000<25 000.所以当x =300时,f (x )max =25 000.故当产量为300台时,公司所获利润最大,最大利润为25 000元.[归纳提升] 应用分段函数时的三个注意点(1)分段函数的“段”一定要分得合理,不重不漏(关键词:“段”).(2)分段函数的定义域为对应每一段自变量取值范围的并集(关键词:定义域).(3)分段函数的值域求法为:逐段求函数值的范围,最后再下结论(关键词:值域).【对点练习】❹ 某市居民自来水收费标准如下:每户每月用水量不超过4 t 时,每吨3元,当用水量超过4 t 时,超过部分每吨4元.现甲、乙两户共交水费y 元,已知甲、乙两户该月用水量分别为5x t,3x t.(1)求y 关于x 的函数关系式;(2)若甲、乙两户该月共交水费40元,分别求出甲、乙两户该月的用水量和水费.[解析] (1)当甲户用水量不超过4 t ,即5x ≤4时,乙户用水量也不超过4 t ,y =(5x +3x )×3=24x ;当甲户的用水量超过4 t 而乙户的用水量不超过4 t ,即5x >4且3x ≤4时,y =4×3+3x ×3+4×(5x -4)=29x -4;当甲、乙两户的用水量均超过4 t ,即3x >4时,y =4×3×2+(5x -4)×4+(3x -4)×4=32x -8.故y =⎩⎪⎨⎪⎧ 24x ,0≤x ≤45,29x -4,45<x ≤43,32x -8,x >43.(2)由于函数y =f (x )在各段区间上均单调递增,所以当x ∈[0,45]时,y ≤f (45)=19.2<40. 当x ∈(45,43]时,y ≤f (43)=3423<40. 故x ∈(43,+∞).令32x -8=40,解得x =1.5, 所以5x =7.5,甲户用水量为7.5 t ,应付水费y 1=4×3+(7.5-4)×4=26(元);3x =4.5,乙户用水量为4.5 t ,应付水费y 2=4×3+(4.5-4)×4=14(元).误区警示忽视实际问题中的定义域例5 东方旅社有100张普通客床,当每床每夜收租费10元时,客床可以全部租出;若每床每夜收费提高2元,便减少10张客床租出;若再提高2元,便再减少10张客床租出.依此情况变化下去,为了投资少而获租金最多,每床每夜应提高租费多少元?[错解] 设每床每夜提高租费x (x ∈N +)次2元,则可租出(100-10x )张客床,可获得利润y 元,依题意有y =(10+2x )·(100-10x ),即y =-20(x -52)2+1 125. 所以当x =52时,y max =1 125. [错因分析] 本题忽略了变量参数的实际意义x ∈N +.[正解] 设每床每夜提高租费x (x ∈N +)次2元,则可租出(100-10x )张客床,可获得利润y 元,依题意有y =(10+2x )·(100-10x ),即y =-20(x -52)2+1 125. 因为x ∈N +,所以当x =2或x =3时,y max =1 120.当x =2时,需租出客床80张;当x =3时,需租出客床70张.因为x =3时的投资小于x =2时的投资,所以取x =3,此时2x =6.即当每床每夜提高租费6元时,投资少且又能获得最高租金.[方法点拨] 解函数应用题时,我们不仅要关注函数的定义域,更要关注其中有关参数的限制条件,并使所有的量都有实际意义.学科素养数学建模——函数模型的选择例6 某皮鞋厂今年1月份开始投产,并且前4个月的产量分别为1万双,1.2万双,1.3万双,1.37万双.由于产品质量好、款式新颖,前几个月的销售情况良好.为了推销员在推销产品时,接受订单不至于过多或过少,需要估计以后几个月的产量.厂里分析,产量的增加是由于工人生产熟练和理顺了生产流程.厂里也暂时不准备增加设备和工人.假如你是厂长,就月份x ,产量为y 给出三种函数模型:y =ax +b ,y =ax 2+bx +c ,y =ab x +c ,你将利用哪一种模型去估算以后几个月的产量?[分析] 本题是通过数据验证,确定系数,然后分析确定函数变化情况,最终找出与实际最接近的函数模型.[解析] 由题意,知将产量随时间变化的离散量分别抽象为A (1,1),B (2,1.2),C (3,1.3),D (4,1.37)这4个数据.(1)设模拟函数为y =ax +b 时,将B ,C 两点的坐标代入函数式,得⎩⎪⎨⎪⎧ 3a +b =1.32a +b =1.2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0.1b =1.所以有关系式y =0.1x +1. 由此可得结论为:在不增加工人和设备的条件下,产量会每月上升1 000双,这是不太可能的.(2)设模拟函数为y =ax 2+bx +c 时,将A ,B ,C 三点的坐标代入函数式,得⎩⎪⎨⎪⎧ a +b +c =14a +2b +c =1.29a +3b +c =1.3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-0.05b =0.35c =0.7.所以有关系式y =-0.05x 2+0.35x +0.7.结论为:由此法计算4月份的产量为1.3万双,比实际产量少700双,而且由二次函数性质可知,产量自4月份开始将每月下降(图象开口向下,对称轴为x =3.5),不合实际.(3)设模拟函数为y =ab x +c 时,将A ,B ,C 三点的坐标代入函数式,得⎩⎪⎨⎪⎧ ab +c =1,①ab 2+c =1.2,②ab 3+c =1.3.③由①,得ab =1-c ,代入②③,得 ⎩⎪⎨⎪⎧ b (1-c )+c =1.2b 2(1-c )+c =1.3,则⎩⎪⎨⎪⎧ c =1.2-b 1-b c =1.3-b 21-b 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ b =0.5c =1.4.则a =1-c b =-0.8. 所以有关系式y =-0.8×0.5x +1.4.结论为:当把x =4代入得y =-0.8×0.54+1.4=1.35.比较上述三个模拟函数的优劣,既要考虑到误差最小,又要考虑生产的实际,如:增产的趋势和可能性.经过筛选,以指数函数模拟为最佳,一是误差小,二是由于厂房新建,随着工人技术和管理效益逐渐提高,一段时间内产量会明显上升,但经过一段时间之后,如果不更新设备,产量必然趋于稳定,而指数函数模型恰好反映了这种趋势.因此选用指数函数y =-0.8×0.5x +1.4模拟比较接近客观实际.[归纳提升] 本题是对数据进行函数模拟,选择最符合客观实际的模拟函数.一般思路为:先画出散点图,然后作出模拟函数的图象,选择适当的几种函数模型后,再加以验证.函数模型的建立是最大的难点,另外运算量较大,须借助计算器或计算机进行数据处理,函数模型的可靠性与合理性既需要数据检验,又必须符合实际.课堂检测·固双基1.某厂日生产文具盒的总成本y(元)与日产量x(套)之间的关系为y=6x+30 000.而出厂价格为每套12元,要使该厂不亏本,至少日生产文具盒(D)A.2 000套B.3 000套C.4 000套D.5 000套[解析]设利润z=12x-(6x+30 000),所以z=6x-30 000,由z≥0,解得x≥5 000,故至少日生产文具盒5 000套.2.假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案每天的回报如图所示.横轴为投资时间,纵轴为每天的回报,根据以上信息,若使回报最多,下列说法错误的是(D)A.投资3天以内(含3天),采用方案一B.投资4天,不采用方案三C.投资6天,采用方案一D.投资12天,采用方案二[解析]由图可知,投资3天以内(含3天),方案一的回报最高,A正确;投资4天,方案一的回报约为40×4=160(元),方案二的回报约为10+20+30+40=100(元),都高于方案三的回报,B正确;投资6天,方案一的回报约为40×6=240(元),方案二的回报约为10+20+30+40+50+60=210(元),都高于方案三的回报,C正确;投资12天,明显方案三的回报最高,所以此时采用方案三,D错误.3.用长度为24 m的材料围成一矩形场地,如果在中间加两道隔墙,要使矩形面积最大,则隔墙的长度应为(A)A.3 m B.4 mC .6 mD .12 m[解析] 设矩形的长为x ,则宽为14(24-2x ),则矩形的面积为 S =14(24-2x )x =-12(x 2-12x )=-12(x -6)2+18,所以当x =6时,矩形的面积最大,此时隔墙的长度应为3 m.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 )=⎩⎨⎧c x ,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( D )A .75,25B .75,16C .60,25D .60,16[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c A=15,得A =16.。
高中数学几类不同增长的函数模型

3.2函数模型及其应用3.2.1几类不同增长的函数模型【知识提炼】三种函数模型的性质y=a x(a>1)y=log x(a>1)y=x n(n>0)a在(0,+∞)上增函数增函数 增函数的增减性______________图象的变化随x 增大逐渐近似 随x 增大逐渐近随n 值而不同 趋势与 y 轴 平行 似与 x 轴平行②存在一个x0,当x>x0时,有x n a【即时小测】1.思考下列问题(1)在区间(0,+∞)上,当a>1,n>0时,是否总有log a x<x n<a x成立?提示:不是,但总存在x0,使得当a>1,n>0,x>x0时,log a x<x n<a x成立.(2)能否举例说明“指数爆炸”增长的含义?提示:如1个细胞分裂x次后的数量为y=2x,此为“指数增长”,其“增长量”是成倍增加的,从图象上看出,存在x0,当x>x0时,数量增加特别快,足以体现“爆炸”的效果.2.已知变量y=1+2x,当x减少1个单位时,y的变化情况是()A.y减少1个单位B.y增加1个单位C.y减少2个单位D.y增加2个单位【解析】选C.由y=1+2x可知,当x减少1个单位时,y相应减少2个单位.3.某超市每月的利润的平均增长率为2%,若12月份的利润是当年1月份利润的m倍,则m等于()A.(1.02)12B.(1.02)11C.(0.98)12D.(0.98)11【解析】选B.设1月份的利润为a,则当年12月份的利润为a(1+2%)11,故m=(1.02)11.4.在函数y=3x,y=log3x,y=3x,y=x3中增长速度最快的是. 【解析】由指数函数、对数函数、幂函数、一次函数的增长差异可判断出y=3x的增长速度最快.答案:y=3x5.如图所示曲线反映的是函数模型的增长趋势.【解析】由图象知,此函数的增长速度越来越慢,因此反映的是幂函数模型或对数型函数模型的增长速度.答案:幂函数或对数型【知识探究】知识点几类函数模型的增长差异观察图形,回答下列问题:问题1:函数t(x),f(x),g(x),h(x)随着x的增大,函数值有什么共同的变化趋势?问题2:函数t(x),f(x),g(x),h(x)增长的速度有什么不同?【总结提升】1.四类不同增长的函数模型(1)增长速度不变的函数模型是一次函数模型.(2)增长速度最快即呈现爆炸式增长的函数模型是指数型函数模型.(3)增长速度较慢的函数模型是对数型函数模型.(4)增长速度平稳的函数模型是幂函数模型.2.几类函数模型的选择(1)一次函数模型:当x增加一个单位时,y增加或减少的量为定值,则y是x的一次函数,一次函数的图象为直线.(2)二次函数模型:二次函数是常用的重要模型,y是x或其他量的二次函数,常用来求最大值或最小值问题,要注意定义域.(3)指数函数模型、对数函数模型:当问题中每期(或每年、每段等)的增长率相同,则为指数函数模型或对数函数模型,一般与增长率、衰减率、利息等现实生活联系紧密.【知识拓展】求解数学应用题必须突破的三关(1)阅读理解关:一般数学应用题的文字阅读量都比较大,要通过阅读审题,找出关键词、句,理解其意义.(2)建模关:即建立实际问题的数学模型,将其转化为数学问题.(3)数理关:运用恰当的数学方法去解决已建立的数学模型.【题型探究】类型一几类函数模型的增长差异【典例】1.(2015·怀柔高一检测)四个变量y1,y2,y3,y4随变量x变化的数据如下表:关于x呈指数函数变化的变量是.2.函数f(x)=1.1x,g(x)=lnx+1,h(x)=的图象如图所示,试分别指出各曲线对应的函数,并比较三个函数的增长差异(以1,e,a,b,c,d为分界点).【解题探究】1.典例1表格中四个变量y1,y2,y3,y4随变量x变化最快的是哪一组?提示:由表中的数据可以看出y2随着x变化,数值增长的速度最快.2.典例2中判断各曲线对应的函数的关键是什么?1,e,a,b,c,d的含义是什么?提示:关键是依据指数函数、对数函数、幂函数的增长速度,判断各曲线对应的函数.1,e,a,b,c,d的含义是相应曲线交点的横坐标.【解析】1.从表格观察函数值y1,y2,y3,y4的增加值,哪个变量的增加值最大,则该变量关于x呈指数函数变化.从表格中可以看出,变量y2,y3,y4均是从2开始变化,变量y1,y2,y3,y4都是越来越大,但是增长速度不同,其中变量y2的增长速度最快,根据指数函数变化的特点,可知变量y2随着x变化呈指数函数变化.答案:y22.由指数爆炸、对数增长、幂函数增长的差异可得曲线C1对应的函数是f(x)=1.1x,曲线C2对应的函数是h(x)= ,曲线C3对应的函数是g(x)=lnx+1.由题图知,当0<x<1时,f(x)>h(x)>g(x);当1<x<e时,f(x)>g(x)>h(x);当e<x<a时,g(x)>f(x)>h(x);当a<x<b时,g(x)>h(x)>f(x);当b<x<c时,h(x)>g(x)>f(x);当c<x<d时,h(x)>f(x)>g(x);当x>d 时,f(x)>h(x)>g(x).【方法技巧】常见的函数模型及增长特点(1)线性函数模型:线性函数模型y=kx+b(k>0)的增长特点是直线上升, 其增长速度不变.(2)指数函数模型:能用指数型函数f(x)=ab x+c(a,b,c为常数,a>0,b>1)表达的函数模型,其增长特点是随着自变量x的增大,函数值增长的速度越来越快,常称之为“指数爆炸”.(3)对数函数模型:能用对数型函数f(x)=mlog a x+n(m,n,a为常数,m>0,x>0,a>1)表达的函数模型,其增长的特点是开始阶段增长得较快,但随着x的逐渐增大,其函数值变化得越来越慢,常称之为“蜗牛式增长”.(4)幂函数模型:能用幂型函数f(x)=axα+b(a,b,α为常数,a≠0, α≠1)表达的函数模型,其增长情况由a和α的取值确定,常见的有二次函数模型和反比例函数模型.【变式训练】有一组数据如下表:现准备用下列函数中的一个近似表示这些数据满足的规律,则其中最接近的一个是()A.v=log2tB.v=tC.v=D.v=2t-2【解析】选C.取t=1.99≈2,代入A,得v=log22=1≠1.5,代入B,得v==-1≠1.5,代入C,得v==1.5,代入D,得v=2×2-2≠1.5.经计算可知最接近的一个是选项C.类型二指数函数、对数函数与幂函数模型的比较【典例】(2015·赤峰高一检测)函数f(x)=2x和g(x)=x3的图象如图所示.设两函数的图象交于点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1<x2.(1)请指出图中曲线C1,C2分别对应的函数.(2)结合函数图象,判断f(6),g(6),f(2011),g(2011)的大小.【解题探究】本例图中两图象分别过哪几个关键点?增加的速度怎样?它们交点的横坐标x1,x2大约在什么范围内?提示:曲线C1过原点,曲线C2与y轴有交点,曲线C2增加的速度快.又因为f(1)>g(1),f(2)<g(2),f(9)<g(9),f(10)>g(10),所以1<x1<2,9<x2<10.【解析】(1)C1对应的函数为g(x)=x3,C2对应的函数为f(x)=2x.(2)因为f(1)>g(1),f(2)<g(2),f(9)<g(9),f(10)>g(10),所以1<x1<2,9<x2<10,所以x1<6<x2,2011>x2.从图象上可以看出,当x1<x<x2 时,f(x)<g(x),所以f(6)<g(6).当x>x2时,f(x)>g(x),所以f(2011)>g(2011).又因为g(2011)>g(6),所以f(2011)>g(2011)> g(6)>f(6).【延伸探究】1.(改变条件)若将“函数f(x)=2x”改为“f(x)=3x”,又如何求解(1) 呢?【解析】由图象的变化趋势以及指数函数和幂函数的增长速度可知:C1对应的函数为g(x)=x3,C2对应的函数为f(x)=3x.2.(改变问法)本例条件不变,(2)中结论若改为:试结合图象,判断f(8),g(8),f(2015),g(2015)的大小.【解析】因为f(1)>g(1),f(2)<g(2),f(9)<g(9),f(10)>g(10),所以1<x1<2,9<x2<10,所以x1<8<x2,2015>x2.从图象上可以看出,当x1<x<x2时,f(x)<g(x),所以f(8)<g(8).当x>x2时,f(x)>g(x),所以f(2015)>g(2015).又因为g(2015)>g(8),所以f(2015)>g(2015)>g(8)>f(8).【方法技巧】由图象判断指数函数、对数函数和幂函数的方法根据图象判断增长型的指数函数、对数函数和幂函数时,通常是观察函数图象上升得快慢,即随着自变量的增长,图象最“陡”的函数是指数函数,图象趋于平缓的函数是对数函数.【补偿训练】(2015·包头高一检测)函数f(x)=lgx,g(x)=0.3x-1的图象如图所示:(1)试根据函数的增长差异指出曲线C1,C2分别对应的函数.(2)比较两函数的增长差异(以两图象交点为分界点,对f(x),g(x)的大小进行比较).【解析】(1)曲线C1对应的函数为g(x)=0.3x-1,C2对应的函数为f(x)=lgx.(2)当0<x<x1时,g(x)>f(x);当x1<x<x2时,f(x)>g(x);当x>x2时,g(x)>f(x);当x=x1或x=x2时,g(x)=f(x).【延伸探究】1.(改变问法)本题条件不变,试根据图象确定x1与1,x2与10的大小关系 .【解析】根据C2对应的函数关系式为f(x)=l gx,结合图象与x的交点为(1,0)可知,x1<1;由于f(10)=l g10=1,g(10)=0.3×10-1=2,g(10)>f(10),根据图象,可知x2<10.2.(改变问法)本题条件不变,试根据图象比较f(1.5),g(1.5),f(2015),g(2015)的大小.【解析】由于f(3)=lg3>0,g(3)=0.3×3-1<0,f(10)=lg10=1,g(10)=0.3×10-1=2,g(10)>f(10),结合图象可知3<x2<10,由于当1<x<3时,f(x)>g(x),故f(1.5)>g(1.5);由于x2<10,故当x>10时,g(x)>f(x),故g(2015)>f(2015),又因为f(2015)>f(1.5),所以g(2015)>f(2015)>f(1.5)>g(1.5).类型三函数模型的选择问题【典例】1.(2015·临汾高一检测)某公司为了适应市场需求,对产品结构做了重大调整.调整后初期利润增长迅速,后来增长越来越慢,若要建立恰当的函数模型来反映该公司调整后利润y与产量x的关系,则可选用()A.一次函数B.二次函数C.指数型函数D.对数型函数2.(2015·邯郸高一检测)某工厂生产某种产品,每件产品的出厂价为50元,其成本价为25元,因为在生产过程中平均每生产一件产品有0.5立方米污水排出,为了净化环境,工厂设计两套方案对污水进行处理,并准备实施.方案一:工厂的污水先净化处理后再排出,每处理1立方米污水所用原料费2元,并且每月排污设备损耗费为30000元;方案二:工厂将污水排到污水处理厂统一处理,每处理1立方米污水需付14元的排污费.问:(1)工厂每月生产3000件产品时,你作为厂长,在不污染环境,又节约资金的前提下应选择哪种方案?通过计算加以说明.(2)若工厂每月生产6000件产品,你作为厂长,又该如何决策呢?【解题探究】1.典例1中由“初期利润增长迅速,后来增长越来越慢”,联想到哪类函数的增长特性?提示:符合对数函数的增长特点.2.典例2中要进行两种方案的选择,需对两种方案进行什么比较?提示:需分为每月生产3000件产品,每月生产6000件产品两种情况下分别计算出两种方案的利润,进行比较利润大小,作出选择.【解析】1.选D.一次函数保持均匀的增长,不符合题意;二次函数在对称轴的两侧有增也有降;而指数函数是爆炸式增长,不符合“增长越来越慢”;因此,只有对数函数最符合题意,先快速增长,后来越来越慢.2.设工厂每月生产x件产品时,依方案一的利润为y1,依方案二的利润为y2,由题意知y1=(50-25)x-2×0.5x-30000=24x-30000,y2=(50-25)x-14×0.5x=18x.(1)当x=3000时,y1=42000,y2=54000,因为y1<y2,所以应选择方案二处理污水.(2)当x=6000时,y1=114000,y2=108000,因为y1>y2,所以应选择方案一处理污水.【方法技巧】解函数应用题的四个步骤第一步:阅读、理解题意,认真审题.读懂题中的文字叙述,理解叙述所反映的实际背景,领悟从背景中概括出来的数学实质.审题时要抓住题目中的关键量,善于联想、化归,实现应用问题向数学问题的转化.。
数学一轮复习第二章函数2.9函数模型及其应用学案理
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2.9函数模型及其应用必备知识预案自诊知识梳理1.常见的函数模型(1)一次函数模型:f(x)=kx+b(k,b为常数,k≠0);(2)二次函数模型:f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0);(3)反比例函数模型:f(x)=kk(k为常数,k≠0);(4)指数型函数模型:f(x)=ab x+c(a,b,c为常数,a≠0,b〉0,b≠1);(5)对数型函数模型:f(x)=m log a x+n(m,n,a为常数,m≠0,a〉0,a≠1);(6)幂型函数模型:f(x)=ax n+b(a,b,n为常数,a≠0);(7)分段函数模型:y={k1(k),k∈k1,k2(k),k∈k2,k3(k),k∈k3;(8)对勾函数模型:y=x+kk(a为常数,a>0)。
2。
指数、对数、幂函数模型的性质比较性质函数y=a x(a>1)y=log a x(a〉1)y=xα(α〉0)在(0,+∞)内的增减性增长速度越来越快越来越慢相对平稳图像的变化随x的增大逐渐表现为与平行随x的增大逐渐表现为与平行随α值变化而各有不同值的比较存在一个x0,当x〉x0时,有log a x<xα〈a x考点自诊1。
判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×"。
(1)幂函数增长比一次函数增长更快。
() (2)在(0,+∞)内,随着x的增大,y=a x(a〉1)的增长速度会超过并远远大于y=xα(α〉0)的增长速度.()(3)指数型函数模型,一般用于解决变化较快,短时间内变化量较大的实际问题。
()(4)f(x)=x2,g(x)=2x,h(x)=log2x,当x∈(4,+∞)时,恒有h(x)〈f(x)〈g(x)。
()(5)“指数爆炸”是指数型函数y=a·b x+c(a>0,b>1)增长速度越来越快的形象比喻。
()2。
(2020山东潍坊临朐模拟二,3)某辆汽车每次加油都把油箱加满,下表记录了该车相邻两次加油时的情况。
高中数学必修一同步练习题库:函数模型及其应用(填空题:容易)

函数模型及其应用〔填空题:容易〕1、某电视台应某企业之约播放两套连续剧.连续剧甲每次播放时间为80分钟,其中广告时间为1分钟,收视观众为60万;连续剧乙每次播放时间为40分钟,其中广告时间为1分钟,收视观众为20万.假设企业与电视台达成协议,要求电视台每周至少播放6分钟广告,而电视台每周只能为该企业提供不多于320分钟的节目时间.那么该电视台每周按要求并合理安排两套连续剧的播放次数,可使收视观众的最大人数为_______x2、长为6米、宽为4米的矩形,当长增加工米,且宽减少2米时面积最大,此时宽减少了米, 面积取得了最大值.3、某医院用甲、乙两种原材料为手术后病人配制营养餐,甲种原料每克含蛋白质5个单位和维生素C 10个单位,售价2元;乙种原料每克含蛋白质6个单位和维生素 C 20个单位,售价3元;假设病人每餐至少需蛋白质50个单位、维生素 C 140个单位,在满足营养要求的情况下最省的费用为4、〔10分〕某单位准备印制一批证书,现有两个印刷厂可供选择,甲厂费用分为制版费和印刷费两部分,先收取固定的制版费,再按印刷数量收取印刷费;乙厂直接按印刷数量收取印刷费.甲厂的总费用y1〔千元〕、乙厂的总费用y2 〔千元〕与印制证书数量x 〔千个〕的函数关系图分别如图中甲、乙所示.it f于元〕.1234567B9 *〔l〕甲厂的制版费为千元,印刷费为平均每个—元,甲厂的费用y i与证书数量x之间的函数关系为,〔2〕当印制证书数量不超过2千个时,乙厂的印刷费为平均每个元;〔3〕当印制证书数量超过2千个时,求乙厂的总费用与证书数量x之间的函数关系式为 ;〔4〕假设该单位需印制证书数量为8千个,该单位应选择哪个厂更节省费用?请说明理由5、如图,函数f(x)的图象是曲线 OAB,其中点O, A, B 的坐标分别为(0,0), (1,2), (3,1),那么f(f(3))的值 等于.[Log ->26、设,那么J SQ))的值为|log 2x(x >0 ][〞三.).那么打川.上) 八」_X 2+K (工)0)卜8、函数f (x) =l x+l (工<0) ,对任意的xC [0,「恒有f (x-a) wf(x) ( a>0)成立,那么实数a=.(3 A--.49--9、二次函数F 二的顶点坐标为I 2 ,,且,〞工)二°的两个实根之差等于7 ,/« =10、如图,二次函数 y=ax 2+ bx+c(a, b, c 为实数,点,假设ACXBC,那么实数a 的值为11、某地高山上温度从山脚起每升高 100m 降低0.6C.山顶的温度是 146C,山脚的温度是 26C,那么此山的高为 m.12、我国古代数学名著?数书九章?中有 天池盆测雨〞题:在下雨时,用一个圆台形的天池盆接雨水.天池盆盆口直径为二尺八寸,盆底直径为一尺二寸,盆深一尺八寸.假设盆中积水深九寸,那么平地降雨量是 ________ 寸.(注:①平地降雨量等于盆中积水体积除以盆口面积;②一尺等于十寸)13、里氏震级M 的计算公式为:二】趴4一坨遥,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅, 工二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1000,此时标准地震的振幅为0.001,那么此次地震的震级为 级;9级地震的最大振幅是 5级地震最大振幅的 倍.7、函数aw0的图像过点 C(t,2),且与x 轴交于 A, B 两14、/3 =」<%-3丁+9 - +4,那么/(X)的最大值是.15、如下图,线段AB=8,点C在线段AB上,且AC=2, P为线段CB上一动点,点A绕点C旋转后与点B绕点P旋转后重合于点 D.设CP=x, 4CPD的面积为f(x),那么f(x)的定义域为; f'(即零点j ------------------- 〜* *AA~~CP B是?第15曲用)16、对于定义域和值域均为1°刀的函数,㈤,定义工⑸/式力=/5(项, 兀(力二八九3 , n=1, 2, 3,….满足九㈤=’的点称为f的程阶周期点.(1)设“那么f的2阶周期点的个数是 ______________________________ ;"*)= 12-2x x = [-=l](2)设〔 2 那么f的2阶周期点的个数是.,y ...... . ...................................... P^4BC J - , k」F(芭F),…、、一口17、如图放置的边长为1的正方形沿轴滚动.设顶点- /的轨迹方程是y二/(月,那么}二〃月在其两个相邻零点间的图象与x轴所围区域的面积/3 二/一工一二人-= ir18、函数''' 的一个零点所在的区间为I -,那么比的值为 .19、在一定范围内,某种产品的购置量y吨与单价x元之间满足一次函数关系,如果购置1000吨,每吨为800元,购置2000吨,每吨700元,那么客户购置400吨,单价应该为元.20、〔此题总分值9分〕某家庭进行理财投资,根据长期收益率市场预测,投资债券等稳健型产品的收益与投资额成正比,投资股票等风险型产品的收益与投资额的算术平方根成正比.投资1万元时,两类产品的收益分别为0.125万元和0.5万元〔如图〕〔1〕分别写出两种产品的收益与投资的函数关系.〔2〕该家庭现有20万元资金,全部用于理财投资,问:怎么分配资金能使投资获得最大收益,其最大收益是多少万元?21、某汽车油箱中存油22 kg,油从管道中匀速流出, 200分钟流尽,油箱中剩余量y〔kg〕与流出时间x 〔分钟〕之间的函数关系式为 .周一4口工+1|飞卜1 txWR〕的最大值为M,最小值为m ,那么的值为23、我市某旅行社组团参加香山文化一日游,预测每天游客人数在:“至13"人之间,游客人数 ' 〔人〕与游客的消费总额* 〔元〕之间近似地满足关系:.那么游客的人均消费额最高为_________ 元24、某工厂2002年生产某种产品2万件,以后每一年比上一年增产20%,那么从年开始这家工厂、土工由* 口M金* 曰加一八flfi- = 0.3010L1E3= 0,4771〕生厂这种广品的年广重超过12万件.6中22、函数25、用长为18cm 的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为 2: 1,那么长方体的最大体积是 ______________其中正确命题是27、设函数〃方=皿口/-1) .假设了 有唯一的零点工(7立R ),那么实数a= 128、函数上的零点个数是于(%) -- + : (工于己29、设, 21:二,那么f(x)+f(1-x)=,并利用推导等差数列前 n 项和公式的方法,求得 f(-5)+f(-4)+ +f(0)+ ■ +f(5)+f(6)的值为30、假设关于工的方程 匕- I"山工有解,那么实数巳的取值范围是 ▲.31、设口力u 克,关于X 的方程Xy "Xx-F + D =0的四个实根构成以"为公比的等比数列,假设32、、一种新款 的价格原来是 a 元,在今后m 个月内,价格平均每两个月减少p%,那么这款 的价格 y 元随月数x 变化的函数解析式: —(1)方程角鼠处]-°有且仅有 6个根 (2)方程处八年1 . °有且仅有3个根 (3)方程/[/")] = °有且仅有5个根(4)方程W 式期=°有且仅有4个根26、函数〃工.叮=且付在一工?]的图象如下所示:给出以下四个命题:口'的取值范围是33、设函数7⑶的定义域为,假设存在非零实数k使得对于任意工三口有,伏-幻:/〔工〕,那么称人工〕为Q上的定调函数〞.如果定义域是「L-工〕的函数为「L-M〕上的无调函数〞,那么实数4的取值范围是▲34、假设函数八,“疗+ / Tin,一〞-ig/1〕有三个零点,那么?的值是35、如果关于实数的所有解中,仅有一个正数解,那么实数口的取值范围为36、在同一平面直角坐标系中, > =虱力的图象与J'=卜〞的图象关于直线丁= '对称,而A /⑸的图象与J =式公的图象关于点对称,假设•"⑸=T ,那么实数网的值为37、.函数*2 =,-X - 1的单调递减区间为▲ 38、放射性元素由于不断有原子放射出微粒子而变成其他元素,其含量不断减少,这种现象成为衰变,假设在放射性同位素葩137的衰变过程中,其含量〔单位:太贝克〕与时间才〔单位:年〕满足函数关系:"〔f〕=/上:,其中乂为『=.时葩137的含量,「二卸时,葩137的含量的变化率是一1讪2 〔太贝克/年〕,那么必那么二—太贝克.39、°<日<1 ,那么函数J 一" 一'呜〞的零点的个数为40、假设是方程产,",.一侬,匚亡的的根,其中:是虚数单位,那么一.x+z= 1< -j'sinE -33=2*w" 尸科** ^3^ 鼻m41、假设关于T1' 一的三元一次方程组I " " ■有唯一解,那么8的取值的集合是------------- ------ .42、〔文〕方程1Og上仅7〕=工的解是43、某区的绿化覆盖率的统计数据如下表所示,如果以后的几年继续依此速度开展绿化,那么到44、1992年底世界人口到达54.8亿,假设人口的平均增长率为1%,经过工年后世界人口数为3〔亿〕,那么与工的函数解析式为45、对任意一,函数一⑴满足㈤T,设/=【了⑴⑺,数列31同〕的前15项的和为16 ,那么/QA.46、假设函数"工〕一国+ " ' 没有零点,那么以的取值范围为47、函数/〔幻满足/住+1> = 一&〕,且/'〔工〕是偶函数,当工H01]时,,⑴三亡;假设在区间[T3]内,函数= —有4个零点,那么实数k的取值范围为一.48、关于*的方程V- + 2x + C^0有一个正根与一个负根的充要条件是49、某校要建造一个容积为8^',深为2m的长方体无盖水池,池底和池壁的造价每平方米分别为240元和160元,那么水池的最低总造价为元.50、购置的全球通〞卡,使用须付根本月租费〞每月需交的固定费用〕50元,在市内通话时每分钟另收话费0.40元;购置神州行〞卡,使用时不收根本月租费〞,但在市内通话时每分钟话费为0.60元.假设某用户每月费预算为120元,那么它购置卡才合算.51、方程2x|=2 —x的实数解有个.52、以初速度40 A,垂直向上抛一物体,,时刻的速度〔卜的单位是八〕为'=40-10.,那么该物体达到最大高度为.米53、一批设备价值*万元,由于使用磨损,每年比上一年价值降低b%,那么建年后这批设备的价值为___________ 万元.54、定义在R上的奇函数门口和偶函数目⑸满足『3 ’虱月=丁,假设不等式喈⑴*虱2»士0对,苣〔0,1]恒成立,那么实数交的取值范围是.55、建造一个容积为18m3,深为2m的长方体无盖水池,如果池底和池壁每平方米的造价分别为200元和150元,那么这个水池的最低造价为〔单位:元〕.56、某种化学反响需要一种催化剂加速反响,但这种催化剂用多了对生成物有影响〔影响它的纯度〕.假设这种催化剂参加量在^到〞断1兄之间,那么第二次参加的催化剂的量为芸.57、用二分法求方程x3-2x-5=0在区间[2, 3]上的近似解,取区间中点x°=2 . 5,那么下一个有解区间为.58、一辆汽车沿直线轨道前进,假设司机踩刹车后汽车速度叫r-i 八〔单位:米/秒〕,那么汽车刹车后前进二米才停车;59、由曲线?.和露次= = 所围成的图形的面积的最小值是_.60、092年底世界人口到达’4无亿,假设人口的年平均增长率为不整上河.年底世界人口为丁亿,那么手与之的函数关系式为 .61、某厂2021年12月份产值方案为当年1月份产值的a倍,那么该厂2021年度产值的月平均增长率为.62、,〔灯是周期为2的奇函数,当.工至工1时,那么\ 5』63、将函数户小,S XT'-二缶在仁曲的图像绕坐标原点逆时针方向旋转角59 W⑴,得到曲线Q.假设对于每一个旋转角,曲线C都是一个函数的图像,那么,的最大值为(1) 1; 0. 5; y=0. 5x+1 (2) 1 . 5(3) 尸?=—上+ —4 2(4)选择乙厂更节省费用1、200万2、0.5 (或一米)3、23参考答案5、6、7、8、9、-4/—12工十4010、11、19004、13、5, 10000.15、16、2,417、18、119、500020、(1)八6二:封了?与近可二不同工之可8 2(2)当* = 2 ,即至=之6万元时,收益最大,,但=二万元1121、y= 22- I..x22、233、34、2(f 0]u[226、⑴(3)(4)27、428、329、1,630、11231、32、 • 一 .」•'〔:二二〕37、38、150 15.39、ffl40、7T—,Z} 41、42、43、ID44、54.8(1 +1%)x45、3/4(OJ) 工)46、49、352050、神州行51、252、8053 '53、55、540056、,二-57、[2, 2, 5]63、【解析】1每次播放时间〔单位皿电广告时间〔单位口回1收视观众〔单位连续剧甲「80P 1连线配4012C i限制条件播放最长时间320戢少厂告时间6设每周播放连续剧甲?次,播放连续剧乙丁次,收视率为-,那么目标函数为工-.约束条件为SOx+401 <320 x + y>6 x>G. v>G由图可知,:=60*+?0N在点,』g书处取到最大值200,所以可使收视观众的最大人数为200万X 1 -I5=(6+ 工)(4——) => y = - -JT +X-H 24(0 < r < 8) 2、试题分析:由题意有:设面积为 3 ,那么 2 , 2>3 =2/米1 1 = 0.5 i当K = 1米时, ~ 2那么2 米.故填0.5 〔或2米〕.考点:此题考查数学建模水平和二次函数求最值点的方法.3、解:设每盒盒饭需要甲、乙原料分别为x 〔克〕,y 〔克〕,所需费用为S=2x+3y,61、62、arctafi—作出可行域如图.且x、y满足由图可知,直线s=2x+3y过A 〔4, 5〕时,s最小,即S 最/」、=2X4+3X5=23.故甲、乙原料应该分别使用4, 5时,才能既满足营养,又使病人所需费用最省,最省的费用为23.故答案为:23.【点评】用图解法解决线性规划问题时,分析题目的条件,找出约束条件和目标函数是关键,可先将题目中的量分类、列出表格,理清头绪,然后列出不等式组〔方程组〕寻求约束条件,并就题目所述找出目标函数.然后将可行域各角点的值一一代入,最后比拟,即可得到目标函数的最优解,该题是中档题.4、试题分析:〔1〕由函数图像可知甲厂印刷量为2千元时,费用为2千元,因此可得到一次函数关系式〔23〕的系数,从而得到函数解析式;〔2〕由乙的函数图像过点时可得到印刷费3千时印刷量为2千个,从而得到平均值;〔3〕利用待定系数法,设出解析式后由函数图像过的两点坐标代入函数式可得到参数值,从而得到函数式;〔4〕利用两函数解析式分别求出自变量为8时的函数值,比拟可得选择哪个厂更节省费用试题解析:〔1〕印刷量为0时费用为1千元,因此制版费为1千元;图像过点,所以印刷2千时,〔2 21 f 0 fl费用为1千,因此平土费用为0. 5;由函数过点V 1X —,因此方程为y=0. 5x+1 ;〔2〕印刷量为2千时费用为3千,因此平均费用为1. 5〔3〕设y2=kx+b ,由图可知,当 x=6 时,y 2=y i =0 , 5><6+1=4 , 所以函数图象经过点〔2,3〕和〔6,4〕[2H8二3所以把〔2,3〕和〔6,4〕代入y 2=kx+b ,得色〞 =4 ,b ——解得- ~ ,所以y 2与x 之间的函数关系式为〔4〕由图象可知,当 x=8时,y I >y 2,因此该单位选择乙厂更节省费用.〔求出当x=8时,y 1和y 2的值,用比拟大小的方法得到结论也正确〕 考点:1.函数图像;2.函数解析式5、由图可知 f(3) = 1, f(f(3)) =f(1) = 2.一 ,⑵二 1鸣〔〞-1〕二6、试题分析:由于 -考点:1.分段函数;2.指数、对数运算.考点:1.二次函数的图象与性质; 2.分段函数的性质;3.恒成立问题9、试题分析:由题意,设的两根为9三口1f 〕,那么可得:6 % r » 一、 八—〕=49 = 〔_二_2乂_二+5〕口=49=>口=14,设/〔力=口.7〕〔工+9,又「'『 七八2'.= 7/ -12X + 40考点:二次函数解析式求解 10、设点 A(x i,0), B(x 2,0),那么仁4 = (x i —t, —2), CS =(x 2-t, —2),所以仁4 CB = x i X 2—t(x i + X 2)+t 2 cb bec + 4=0.又 x i x 2= a , x i + x 2=- 口 ,所以 t 2+口 +4 +4=0.又点 C(t,2)在抛物线上,所以 at 2+bt+c=1,所以川⑵/10〕 = 3c =1 7、试题分析:由得考点:分段函数求值.川〕=啕】=.,所以/[".〕]=.8、试题分析:数形结合法,由图象可知当 =1时,对任意的上,°』,恒有f 〔x-a 〕 wf 〔x 〕成立;当 0 nl 时容易举出反例,答案为 1.Ar c 2 2 12,所以t2+ 0 + 口= 口,即—4=°,解得a=—二.ii、(26—14.6) 06 X00=i900.i2、天池盆中水的形状是以上底半径i0寸,下底半径6寸,高9寸的圆台,,平均降雨量==3.i3、试题分析:解析:由灯=1吐1科=以00.-1的001=0当为9级地震时,那么有1纠="-1居=£-1%当为5级地震时,那么有1魏・〃-1配・5十口故4・5皿d・WJ*三=10' =10000所以,事.答案为5,10000.考点:函数应用问题,对数函数的性质.点评:中档题,函数的应用问题,要注意遵循审清题意,设出变量,列出关系式,解,答〞.i4、试题分析/3二火工一3〕:十9 _ J〔x _ 1〕二十4= 33〕二+9一可]-必川*〔0-以的几何意义可以看做点d到点3 G3〕和点C Q2〕距离之差的最大值.而g-'〕所以- I考点:函数的最值两点的距离公式点评:此题的关键是根据函数的几何意义将代数问题转化成几何问题.属中木^题.i5、在三角形DCP中,CP=X, DC=2, DP=6-X.由三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边得2 <x< 4.16、试题分析:〔1〕当xC [0, 1]时,后〔-丫〕一/〔此=工,由工=x 得,x=0,1 , f 的1阶周期点的个数是 2; 当xC [0, 1]时,/2〔工〕=『0;]工〕〕=*',由H 」=x ,得x=0,1,所以f 的2阶周期点的个数是2.J〔2〕当 xC [0,2]时,f [〔x 〕 =2x=x ,解得 x=0,I 2当xC 〔2,1]时,f 1 〔x 〕 =2-2x=x ,解得x= -,.二f 的1阶周期点的个数是 2;£当 xC [0, A ]时,f [〔x 〕 =2x, f 2 〔x 〕 =4x=x ,解得 x=0;II 1当 xC 〔4, 2]时,f [〔x 〕 =2x, f2 〔x 〕 =2-4x=x ,解得 x=-; I 3 2当 xC 〔 2,4]时,f [〔x 〕 =2-2x, f 2 〔x 〕 =-2+4x=x ,解得 x=-; 34 当 xC 〔 4 , 1]时,f [〔x 〕 =2-2x , f 2 〔x 〕 =4-4x=x ,解得 x= ’ .二. f 的 2 阶周期点的个数是 22=4. 故答案为2, 4. 考点:此题主要考查函数的 2阶周期点的个数的求法.点评:新定义问题是中档题.解题时要认真审题,仔细解答,注意分类讨论思想和等价转化思想的灵活运 用.1P 点从x 轴上开始运动的时候,首先是围绕 A 点运动4个圆,该圆半径为1,然后以B 点为中央,滚动到 C 点落地,其间是以 BP 为半径,旋转90.,再以C 为 17、考查P 点的运动轨迹,不妨考查正方形向右滚动,7C+ —xl xlq —JI +1圆心,再旋转90°,这时候以CP 为半径,因此最终构成图象如下: S=4- 4故答案为:兀+118、略19、本试题主要是考查了待定系数法的函数解析式的求解和运用. 购置1000吨,每吨为 800元,1000=800k+b; 假设购置2000吨,每吨为700元,2000=700k+b . 解方程组 1000=800k+b , 2000=700k+b得到k=-10 , b=9000函数关系式为y=-10x+9000 .当y=400时,解得x=5000 .故答案为单价应是 5000元, 故答案为5000元.解决这类问题的关键是设出解析式,然后将的变量和函数值代入解析式得到参数的值,进而运用其求 解别的变量的函数值.门向=处乳上〞与正=5 ggf =一=土;,, 二= I -伏〕旗号二彳£0〕即-y — 7[月+ 式20 - 电】二一 十-J20 —< 2€〕依题意得:..一 :-令「-20-? I 1-我 +v =■ -------- + 一〞一一-那么 ,■:至二羲万元时,收益最大, ,包=’万元20、解〔1〕设〔2〕设投资债券类产品 W 万元,那么股票类投资为〔」〕万元2221、流速为一 ••1111ICO 八裕可应100,x 分钟可流X.那么g(x)为奇函数,所以g(x)的最大值与最小值和为0,所以『卜耳-1 -『(工)工日-1 = °:即,11 +冽=2 .消费额最高且为40元.国2-坨2 卜]-2+1* 1lg2+ (n-1) lg1.2=lg12 , • . n= 二二 二二一匚="0.7781" 0.0791 +1〜10.84由于y=JxL2A ,是增函数,现x 取正整数,可知从 2021年开始,这家工厂生产这种产品的产量超过 12万台25、设长方体的宽为 xcm,那么长为2xcm,高为L8-8x-4x 9、---------- —— —3JC4- cm ;它的体积为 V=2x?x?3苒、: :)=9犷-6M ,(其中0<x<2);对V 求导,并令V' (x) =0,得1舐—13 =0,解得x=0,或x=1 ;当0vxv 1时,函数 V (x)单调递增,当1vxv -时,函数 V (x)单调递减;所以,当 x=1时,函数V (x)有最大值3,此时长为2cm,宽为1cm,高为1.5cm.故答案为3.26、解:由于方程过观幻】二° ,中当旦区=0那么有且仅有2个根,因此错误.而其余的方程的根,方程 /I 虱功=0中,纲=0, x 两个值,一个负数一个正数.而无论取正数函数复数,在函数 y=f(x)中,总有 6个交点,因此有且仅有 6个根分别对g(x),f(x)令值,注意验证都可以满足题意.因此选择 (1)(3)(4) 27、由"")"也.有唯一的零点三,口松+1=心有唯一的零点飞记= -axd-122、由于|jd-sinjc+1 /W = U ---/⑴= 1-,所以sin JC],令-23、解:由于根据二次函数的性质可知当每天游客人数在50至130人之间,而其对称轴为x=120,时,人均24、设?为这家工厂2002年生产这种产品的年产量,即 "二=2,并将这家工厂2003、2004年生产这种产品 的年产量分别记为 %、%,根据题意,数列{"肛}是 个公比为1.2的等比数列,其通项公式为। - 7 X 1 小 更 ,根据题意,设2Mb• =12两边取常用对数,得①当 a=^0 时=②当国=.时=1=0 〔舍去〕> =〔-〕r28、函数2的零点个数即函数‘ ? 与函数卜图象的交点个数,⑻十八一)=三 Y+占29、-那么 - -由于f(6)+f(-5) = /(5)+/(-4)=…=/(0) +/(!)=』= /(-4) + /⑸=/(-5) + 〃6)=得,■:一 • ■ 「一- 所以■ " ■由图象可知,两个函数有三个交点,即函数/〔x 〕=dy-jc 22的零点个数为3两式相加可t lnjc-130、因X>° ,所以别离参数可得上,即方程氏+1=1口*有解,即兀的取值l nx -l-xx-Qnx-1)为函数缶丁的值域—")二当时/V0>°,当其)时/r S)<0 ,所以/8==/(屋)=4 小山人 j ,士巾 E 」]卷,故实数上的取值范围是寸.31、设关于、的方程(1-皿+ 1村一改+ 1)=0的四个实根为网』三口鼻,其中X ;三是方程/一必+1=0的两根,三=三是方程f — b 工十1 二 0的两根由于再三二当下,所以网三和三不分别是等比数列的第一、四项和第二、三项_ 3 _ 1 N 一 二不妨设巧为等比数列的首项,那么三二砧1,由七七二1可得 『 口方二(七+FX 三+.)二(及+豌=4a-4'Xq +j)〔1+/X4+铲〕<r“、:…IJ2--2_d)Q/+g+2)----- J (5) = ------------------------- : ------- = --------------- j ------------ 记 q q~,那么 q g由于"仁」,所以当"中"时,/⑷©,此时 ;④ 单调递减;当 〞[口 时/go ,此 时,9」单调递增J 112 27 八1 112尸产■-/1, —) = > — = /( 2)q =-.....所以/⑷在@=1处取到极小值4,而“3,9 *',所以/⑷在, 3处取到极大值91 in11;q 已1不/ F ⑷三乩子]品七乩子]所以当 ,时, 9 ,即 932、由于根据关系式得到 f(3)=f (5) =f(7)=7-5=2,选C二—Lu x /,令/(外二°那么所以 七十七 二日二内三 二1;冯一三二比毛』=1其一 —七 上WT2,不符合;假设左<0那么 2 ,所以2 ,解得^之2.综上可得,k>2人E G) = 4,+*〞—尤加&-f34、令^g r (x) = a x I )ia^2x-Ina=(a x -l\Ina+2x;口 > 1,当“式岭町时,EG" ° 当时,/⑶<口故s (可在其=0处取得极小值,且式=2⑼=1 T 由于函数 声 =,量+£ rh 日-0-1(" 1)有三个零点 故:■’1二 1 即"二—二 3K x = +--— GC C — — = 3H35、当口三°时,方程为工 ,解得 3 ,符合条件.方程 工 即方程1 「 : 1 □ 1—=—OJT T Hax —— = JXj五,那么方程 上仅有一个正数解〞等价于函数.工与函数卜=一"一 , '工的图象在J 轴右侧只有一个交点_F当口 二0时,抛物线卜二一"- 4」,开口向下经过原点且对称轴3 人2万二^一<0当白〈°时,抛物线卜二一"- 4」,开口向上经过原点且对称轴 la,所以此时双曲线与抛物线在33、依题意可得,(工+处土工当工1-1时恒成立,即时恒成立.假设k<0 3 人真二——>2a1> =—,由于双曲线 上的图象位于第一、三象限,所以此时双曲线与抛物线相切.设切点坐标为 &谕,那么双曲线与抛物线在该点处的切线方程相同斜率相同,所以有 一工喉 + 3 =--L不:r 1 —y +3飞=—飞,解得叮二二1轴右侧恒有一个交点.综上可得,或.=36、由于J⑹=T ,所以点〔叽-D是函数3 =,⑸的图象,0*7关于点口口」对称点是!?-阳D,而1 =/〔工〕的图象与}二g⑶的图象关于点〔】◎对称,那么匚-也」〕是}=或稳的图象上的点,即虱2 一同=七点〔2-mJ〕关于直线y=x对称的点是〔1:一用〕,又1二以上〕的图象与J=1n x的图象关于直线y = £对称,所以点〔1二一间是> =瓜工的图象上的点,那么 2 —m=ln L/. m = 2,37、由/㈤々-L*.得/?1 ,所以富0 口,故函数"幻〞Y-1的单调递减区间为〔一K , 0〕〔此处也可以写成〔T,.】〕.38、略39、略40、略41、略42、略43、略44、略45、略46、略48、略49、考点:根据实际问题选择函数类型.4 S分析:设底面一边长x 〔m〕,那么令一边长为工〔m〕,底面积为4,侧面积为2X2X+2XH ,这样,可得总造价y,再利用根本不等式,可求得水池的最低总造价解:设底面一边长x 〔m〕,那么另一边长为工〔m〕,如图:8 4总造价为:y= 〔2X2X+2X工〕X160+4X240= 〔x+工〕>€40+960工^640+960=3520 元4当且仅当x=x,即x=2时,函数y的值最小,即当底面边长为 2 〔m〕的正方形时,建造的水池造价最少.故答案为:3520点评:此题考查了长方形模型的应用,由长方形的侧面积建立函数解析式,由解析式判断单调性并求最值,是中档题.50、考点:分段函数的应用.分析:分别计算出120元两种卡能拨打的分钟数,进而确定哪种卡比拟合算.120 - 50解答:解:购置的全球通卡120元能打的分钟数为:0 4=175 〔分钟〕120购置神州行卡120元能打的分钟数为:山6二2..〔分钟〕由于175V200所以购置神州行的卡比拟适宜.故答案为:神州行.51、方程2|x|=2-x的实数解个数就是函数y=2|x|与y="2-x〞的图象交点的个数,结合图象作答.解:如图:方程2|x|=2-x的实数解个数就是函数y=2|x|与y="2-x"的图象交点的个数,由图象可知,交点个数是2, 故答案为2.52、先求物体到达最大高度即其速度为0时,物体运动时间,再将物体最大高度问题转化为速度函数在时间上的定积分问题,利用微积分根本定理计算定积分的值即得最大高度解:令v=0,得t=4,该物体到达最大高度为h=〈(4OT0t)dt=(40t7J) |A=160-80-0=80故答案为8053、略54、略55、略56、略57、略58、略tan/"——那么 ,2.当切线方程和‘轴重合时,曲线上的点满足函数的定义,即是一个函数图象,再逆时针旋一 [加白伊-打转,曲线不再是一个函数的图象,所以,旋转角为能“一 / ,那么60、 增长率类型题目61、 先假设增长率为 p,再根据条件可得(1+p)1Ja,从而可解. 解: 由题意,该厂去年产值的月平均增长率为p,那么(1+p) 11=a,p=^ -1,62、点评:考察函数的奇偶性的性质和灵活运用,容易出错的是奇函数__ , 1 = J4T1 - 2y 曰 f 工一 63、由一 “可得,『仃-/二".-川,所以函数>二小+6才一/ -2表示的图象是在y.<6:y>-2时,以为圆心、半径为 行 的一段圆弧,设过原点且与曲线c 相切的直线方程为2,设此时直线的倾斜角为22—3 — arc taii —m ,即 3。