函数模型的应用实例
函数模型的应用实例 课件
即前六个月所获纯利润 y 关于月投资 A 种商品的金额 x 的函数关系式是 y＝－0.15(x－4)2＋2；前六个月所获纯利润 y 关于月投资 B 种商品的金额 x 的函数关系式是 y＝0.25x.
根据函数自身的种类，常见函数模型可分为：
(1)直线模型：即一次函数模型，现实生活中很多事例可以用直线模型表示，例如匀速直线运动的时 间和位移的关系，弹簧的伸长与拉力的关系等，直线模型的增长特点是直线上升(x的系数k>1)， 通过画图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叫做指数函数模型．指数函数增长的特点是随着 自变量的增大，函数值增大的速度越来越快(底数a>1)，常形象地称之为“指数爆炸”．通过细胞 分裂增长实例以及函数图象的变化都可以清楚地看到“爆炸”的威力．
2．面临实际问题，自己建立函数模型的步骤 ( 1 ) _收_ _集_ _数_ _据_ ； ( 2 ) _ _描_ _点_ _ ； ( 3 ) _ _ _选_ _择_ _函_ 数_ _模_ _型_ ； ( 4 ) _求_ _函_ _数_ _模_ 型_ _ ； ( 5 ) _ _检_ 验_ _ ； ( 6 ) _用_ _函_ _数_ _模_ _型_ _解_ _决_实_ _际_ _问_ _题_ ．
1．利用我们所得到的函数模型有什么用途？
【答案】利用所得函数模型可解释有关现象，对某些发展趋 势进行预测．
3.2.2_函数模型的应用实例(一)
3.2.2函数模型的应用实例（一）1、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、某种植物生长发育的数量y与时间A．y＝2x－1 B．y＝x2－1 C．y＝2x－1 D．y＝1.5x2－2.5x＋23、如图表示一位骑自行车者和一位骑摩托车者在相距80 km的两城镇间旅行的函数图象，由图可知：骑自行车者用了6小时，沿途休息了1小时，骑摩托车者用了2小时，根据这个函数图象，推出关于这两个旅行者的如下信息：①骑自行车者比骑摩托车者早出发了3小时，晚到1小时；②骑自行车者是变速运动，骑摩托车者是匀速运动；③骑摩托车者在出发了1.5小时后，追上了骑自行车者．其中正确信息的序号是( )A．①②③B．①③ C．②③D．①②4、长为4，宽为3的矩形，当长增加x，且宽减少x2时面积最大，此时x＝________，面积S＝________.5、某列火车从北京西站开往石家庄，全程277km.火车出发10min开出13km后，以120km/h的速度匀速行驶.试写出火车行驶的总路程S与匀速行驶的时间t之间的关系，并求火车离开北京2h内行驶的路程.6、某农家旅游公司有客房300间，每间日房租20元，每天都客满.公司欲提高档次，并提高租金.如果每间客房每日增加2元，客房出租数就会减少10间.若不考虑其他因素，旅社将房间租金提高到多少时，每天客房的租金总收入最高？7、．如果一辆汽车匀速行驶，1.5h行驶路程为90km，求这辆汽车行驶路程与时间之间的函数关系，以及汽车3h所行驶的路程.8、有300m长的篱笆材料，如果利用已有的一面墙(设长度够用)作为一边，围成一块矩形菜地，问矩形的长、宽各为多少时，这块菜地的面积最大？9、某市一种出租车标价为1.20元/km，但事实上的收费标准如下：最开始4km内不管车行驶路程多少，均收费10元(即起步费)，4km后到15km之间，每公里收费1.20元，15km后每公里再加收50%，即每公里1.80元.试写出付费总数f与打车路程x之间的函数关系.10、某游艺场每天的盈利额y元与售出的门票数x张之间的关系如图所示，试问盈利额为750元时，当天售出的门票数为多少？11、该经营者准备下月投入12. 请你帮助制定一个资金投入方案，使得该经营者获得最大的利润，并按你的方案求出该经营者下月可获得的最大纯利润(结果保留两位有效数字).。
高中数学新人教A版必修1第三章函数的应用3.2函数模型及其应用3.2.2函数模型的应用实例
由题意:v2-v1=1,
2
1
1
− log3 1 = 1.
2
100 2
100
1
log3 2 = 1, ∴ 2 = 9, 即Q2=9Q 1.
2
1
1
即 log3
∴
故鲑鱼要想把游速提高 1 m/s,其耗氧量单位数应变为原来的 9 倍.
收集数据,画图提出假设;
依托图表,理顺数量关系;
抓住关键,建立函数模型;
精确计算,求解数学问题;
回到实际,检验问题结果.
【做一做1】 一辆汽车的行驶路程s关于时间t变化的图象如图所
示,那么图象所对应的函数模型是(
)
A.一次函数模型
B.二次函数模型
C.指数函数模型
D.对数函数模型
答案:A
【做一做 2】 已知大气压强 p(单位:百帕)与海拔高度 h(单位:
反比例函数模型
f(x) = (k 为常数,k≠0)
一次函数模型
f(x)=kx+b(k,b 为常数,k≠0)
二次函数模型
f(x)=ax2+bx+c(a,b,c 为常数,a≠0)
指数函数模型
f(x)=a·bx+c(a,b,c 为常数,a≠0,b>0,b≠1)
对数函数模型
f(x)=mlogax+n(m,n,a 为常数,m≠0,
M(单位:亿元)和 N(单位:亿元),它们与投资额 t(单位:亿元)的关系有
经验公式:M=
1
3
1
6
,N= . 今该公司将用3 亿元投资这两个项目,若
设甲项目投资 x 亿元,投资这两个项目所获得的总利润为 y 亿元.
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解：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32aa＋ ＋bb＝ ＝11..32， ，解得ab＝＝01..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．
过筛选，以指数函数模型为最佳，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，而该指数函数模拟恰好反映了这 种趋势．因此选用指数函数 y＝－0.8×0.5x＋1.4 比较接近 客观实际．
类型 3 建立拟合函数解决实际问题(规范解答) [典例 3] (本小题满分 12 分)某个体经营者把开始六 个月试销 A、B 两种商品的逐月投资金额与所获纯利润列 成下表：
(3)设模拟函数为 y＝abx＋c 时，
将 A，B，C 三点的坐标代入函数式，
得aabb2＋＋cc＝＝11，.2，
① ②
ab3＋c＝1.3. ③
由①，得 ab＝1－c，代入②③，
得bb2（（11－－cc））＋＋cc＝＝11.2.3，.
则cc＝＝1111..32－ －－－bbbb22，，解得bc＝＝10..45.， 则 a＝1－b c＝－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
设 y＝kx＋b，取点(1，0.30)和(4，1.20)代入， 得01..32＝ ＝k4＋ k＋b， b，解得kb＝＝00..3，所以 y＝0.3x.(8 分) 设第 7 个月投入 A，B 两种商品的资金分别为 x 万元、 (12－x)万元，总利润为 W 万元， 那么 W＝yA＋yB＝－0.15(x－4)2＋2＋0.3(12－x)． 所以 W＝－0.15(x－3)2＋0.15×9＋3.2.(10 分) 当 x＝3 时，W 取最大值，约为 4.55 万元，此时 B 商品的投资为 9 万元．(11 分)
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24x－9.6 x>34.
(2)由于 y＝f(x)在各段区间上均单调递增， 所以当 x∈0，45时，y≤f45<26.40； 当 x∈45，43时，y≤f43<26.40； 当 x∈43，＋∞时，令 24x－9.6＝26.40， 得 x＝1.5.∴甲用户用水量为 5x＝7.5(吨)， 付费 y1＝4×1.80＋3.5×3.00＝17.70(元)． 乙用户用水量为 3x＝4.5(吨)， 付费 y2＝4×1.80＋0.5×3.00＝8.70(元)．
(3)设该班每年购买纯净水的费用为 P 元，则 P＝xy＝x(－40x＋720)＝－40(x－9)2＋3 240， ∴当 x＝9 时，Pmax＝3 240. 要使饮用桶装纯净水的年总费用一定比该班全体学生购买 饮料的年总费用少， 则 51a≥Pmax＋228，解得 a≥68，故 a 至少为 68 元时全班 饮用桶装纯净水的年总费用一定比该班全体学生购买饮料的年 总费用少．
图 3－2－7
(1)求 y 关于 x 的函数关系式； (2)当 a＝120 时，若该班每年需要纯净水 380 桶，请你根据 提供的信息比较，该班全体学生改饮桶装纯净水的年总费用与 该班全体学生购买饮料的年总费用，哪一种更少？说明你的理 由； (3)当 a 至少为多少时，该班学生集体改饮桶装纯净水的年 总费用一定比该班全体学生购买饮料的年总费用少？ 【思路探究】 用待定系数法求(1)→分别计算全体学生饮 用纯净水的年总费用与购买饮料的总费用并比较大小→建立函 数模型→利用函数最值求解．
1．建立分段函数模型的关键是确定分段的各个边界点，即 明确自变量的取值区间，对每一区间进行分类讨论，从而写出 函数的解析式．
2．本题在求解过程中，个别同学常因不理解“超过部分” 而导致运算出错．
3.2.2函数模型应用实例
60266
61456
62828
64563
65994
67207
y y0e
n (1)如果以各年人口增长平均值l作为我国这一时期的人口增长 率（精确到0.0001），用马尔萨斯人口增长模型建立我国在 这一时期具体人口增长模型，并检验所得模型与实际人口数 据是否相符;
解：设1951~1959年的人口增长率分别为 r1 ,r 2 ,......,r 9 . 由
y 其中t表示经过的时间，y0表示t＝0时的人口数， r表示人口 的年平均增长率。
0
y y0e
n
表3是1950～1959年我国的人口数据资料：
年份
1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959
人数／ 万人55196 Nhomakorabea56300
57482
58796
3.2.2 函数模型的应用实例
一辆汽车在某段路中的行驶速率与时间的关系 如图1所示，
（1）求图1中阴影部 分的面积，并说明所 求面积的实际含义； （2）假设这辆汽车的 里程表在汽车行行驶 这段路程前的读数为 2004km，试建立行 驶这段路程时汽车里 程表读数s km与时间t h的函数解析式，并作 出相应的图象。
由图4可以看出,所 得模型与 1950~1959年的实 际人口数据基本吻 合.
（2）如果按表3的增长趋势，大约在哪一年我国 的人口达到13亿？
将y=130000代入 y 55196e0.0221t .t N.
由计算可得
t 38.76
所以,如果按表3的增长趋势,那么大约在1950 年后的第39年(即1989年)我国的人口就已达到 13亿.由此可以看到,如果不实行计划生育,而是让 人口自然增长,今天我国将面临难以承受的人口压 力.
3-2-2 函数模型的应用实例
一、选择题1．某地区植被被破坏，土地沙漠化越来越严重，最近三年测得沙漠增加值分别为0.2万公顷、0.4万公顷和0.76万公顷，则沙漠增加数y公顷关于年数x的函数关系较为近似的是()A．y＝0.2x B．y＝110(x2＋2x)C．y＝2x10D．y＝0.2＋log16x[答案] C[解析]当x＝1时，否定B，当x＝2时，否定D，当x＝3时，否定A，故选C.2．某工厂生产甲、乙两种成本不同的产品，原来按成本价出售，由于市场销售发生变化，甲产品连续两次提价，每次提价都是20%；同时乙产品连续两次降价，每次降价都是20%，结果都以92.16元出售，此时厂家同时出售甲、乙产品各一件，盈亏的情况是() A．不亏不盈B．赚23.68元C．赚47.32元D．亏23.68元[答案] D[解析]设甲、乙产品原来每件分别为x元、y元，则x(1＋20%)2＝92.16，y(1－20%)2＝92.16，∴x＝64，y＝144,64＋144－92.16×2＝23.68.3．用清水洗衣服，若每次能洗去污垢的34，要使存留的污垢不超过1%，则至少要洗的次数是()A．3 B．4C．5 D．6 [答案] B[解析]设至少需要清洗n次，由已知得(1－34)n≤1%即14n≤1100.∴4n≥100∴n≥4，故选B.4．某种产品市场销量情况如图所示，其中：l1表示产品各年产量的变化规律；l2表示产品各年的销售情况，下列叙述：①产品产量、销量均以直线上升，仍可按原生产计划进行；②产品已经出现了供大于求的情况，价格将下跌；③产品的库存积压将越来越严重，应压缩产量或扩大销量；④产品的产量、销量均以一定的年增长率增加．你认为较合理的是()A．①②③B．①③④C．②④D．②③[答案] D5．已知A、B两地相距150 km，某人开汽车以60 km/h的速度从A地到达B地，在B地停留一小时后再以50 km/h的速度返回A 地，把汽车离开A地的距离x表示为时间t的函数，表达式是() A．x＝60tB ．x ＝60t ＋50C ．x ＝⎩⎪⎨⎪⎧60t (0≤t ≤2.5)150－50t (t >2.5) D ．x ＝⎩⎪⎨⎪⎧ 150(2.5<t ≤3.5)150－50(t －3.5)(3.5<t ≤6.5)60t (0≤t ≤2.5)[答案] D [解析] 从A 地到B 地的来回时间分别为：15060＝2.5，15050＝3，x ＝⎩⎪⎨⎪⎧ 60t (0≤t ≤2.5)150 (2.5<x ≤3.5)150－50(t －3.5) (3.5<t ≤6.5) 故选D.6．“依法纳税是每个公民应尽的义务”，国家征收个人所得税是分段计算的，总收入不超过800元，免征个人所得税，超过800元部分需征税，设全月纳税所得额为x ，x ＝全月总收入－800元，税率见下表：( )A ．800～900元B ．900～1 200元C ．1 200～1 500元D ．1 500～2 600元[答案] C [解析] 解法1：(估算法)由500×5%＝25元，100×10%＝10元，故某人当月工资应在1 300～1 400元之间，故选C.解法2：(逆推验证法)设某人当月工资为1 200元或1 500元，则其应纳税款分别为400×5%＝20元，500×5%＋200×10%＝45元．可排除A ，B ，D ，故选C.7．某店从水果批发市场购得椰子两筐，连同运费总共花了300元，回来后发现有12个是坏的，不能将它们出售，余下的椰子按高出成本价1元/个售出，售完后共赚78元．则这两筐椰子原来的总个数为( )A ．180B ．160C ．140D ．120 [答案] D[解析] 设原来两筐椰子的总个数为x ，成本价为a 元/个，则⎩⎪⎨⎪⎧ ax ＝300(a ＋1)(x －12)＝300＋78，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝120a ＝2.5，故这两筐椰子原来共有120个．8．在股票买卖过程中，经常用两种曲线来描述价格变化情况，一种是即时价格曲线y ＝f (x )，另一种是平均价格曲线y ＝g (x )，如f (2)＝3表示股票开始买卖后2小时的即时价格为3元；g (2)＝3表示2小时内的平均价格为3元，下面给出了四个图象，实线表示y ＝f (x )，虚线表示y ＝g (x )，其中正确的是( )[答案] C[解析] 即时价格若一直下跌，则平均价格也应该一直下跌，故排除A 、D ；即时价格若一路上升，则平均价格也应一直上升，排除B.(也可以由x 从0开始增大时，f (x )与g (x )应在y 轴上有相同起点，排除A 、D)，故选C.二、填空题9．现测得(x ，y )的两组值为(1,2)，(2,5)，现有两个拟合模型，甲：y ＝x 2＋1，乙：y ＝3x －1，若又测得(x ，y )的一组对应值为(3,10.2)，则应选用________作为拟合模型较好．[答案] 甲[解析] 代入x ＝3，可得甲y ＝10，乙，y ＝8.显然选用甲作为拟合模型较好．10．长为4、宽为3的矩形，当长增加x ，且宽减少x 2时面积最大，此时x ＝________，最大面积S ＝________.[答案] 1 252[解析] S ＝(4＋x )⎝ ⎛⎭⎪⎫3－x 2＝－x 22＋x ＋12 ＝252－12(x －1)2，当x ＝1时，S max ＝252.11．某养鱼场，第一年鱼的重量增长率为200%，以后每年鱼的重量增长率都是前一年的一半，问经过四年鱼的重量是原来的________倍．[答案]45 4[解析]设原来鱼重a，四年后鱼重为a(1＋200%)(1＋100%)(1＋50%)(1＋25%)＝454a，454aa＝454.12．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(mg)与时间t(h)成正比；药物释放完毕后，y与t的函数关系为y＝(116)t－a(a为常数)其图象如图．根据图中提供的信息，回答问题：(1)从药物释放开始，每立方米空气中的含药量y(mg)与时间t(h)之间的关系式为________．(2)据测定，当空气中每立方米的含药量降到0.25mg以下时，学生才可进入教室，那么从药物释放开始至少经过______小时，学生才能回到教室．[答案](1)y＝(2)0.6[解析](1)设0≤t≤110时，y＝kt，将(0.1,1)代入得k＝10，又将(0.1,1)代入y＝(116)t－a中，得a＝110，∴y＝.(2)令(116)t－110≤0.25得t≥0.6，∴t的最小值为0.6.三、解答题13．为了保护学生的视力，课桌椅的高度都是按一定的关系配套设计的．研究表明：假设课桌的高度为y cm，椅子的高度为x cm，则y应是x的一次函数，下表列出了两套符合条件的课桌椅的高度：(2)现有一把高42.0cm的椅子和一张高78.2cm的课桌，它们是否配套？为什么？[解析](1)根据题意，课桌高度y是椅子高度x的一次函数，故可设函数关系式为y＝kx＋b.将符合条件的两套课桌椅的高度代入上述函数关系式，得⎩⎪⎨⎪⎧ 40k ＋b ＝75，37k ＋b ＝70.2，∴⎩⎪⎨⎪⎧k ＝1.6，b ＝11. ∴y 与x 的函数关系式是y ＝1.6x ＋11.(2)把x ＝42代入上述函数关系式中，有y ＝1.6×42＋11＝78.2.∴给出的这套桌椅是配套的．[点评] 本题是应用一次函数模型的问题，利用待定系数法正确求出k ，b 是解题的关键．14．某地西红柿从2月1日起开始上市，通过市场调查，得到西红柿种植成本Q (单位：元/102kg)与上市时间t (单位：天)的数据如下表：(1)成本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 .(2)利用你选取的函数，求西红柿种植成本最低时的上市天数及最低种植成本．[解析] (1)由提供的数据知道，描述西红柿种植成本Q 与上市时间t 的变化关系的函数不可能是常数函数，从而用函数Q ＝at ＋b ，Q ＝a ·b t ，Q ＝a ·log b t 中的任意一个进行描述时都应有a ≠0，而此时上述三个函数均为单调函数，这与表格所提供的数据不吻合．所以，选取二次函数Q ＝at 2＋bt ＋c 进行描述．以表格所提供的三组数据分别代入Q ＝at 2＋bt ＋c 得到，⎩⎪⎨⎪⎧ 150＝2 500a ＋50b ＋c ，108＝12 100a ＋110b ＋c ，150＝62 500a ＋250b ＋c .解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝1200，b ＝－32，c ＝2252.所以，描述西红柿种植成本Q 与上市时间t 的变化关系的函数为Q ＝1200t 2－32t ＋2252.(2)当t ＝－－322×(1200)＝150天时，西红柿种植成本最低为Q ＝1200·1502－32·150＋2252＝100 (元/102kg)． 15．某工厂现有甲种原料360 kg ，乙种原料290 kg ，计划利用这些原料生产A 、B 两种产品共50件，已知生产一件A 种产品，需用甲种原料9 kg ，乙种原料3 kg ，可获利润700元．生产一件B 种产品，需用甲种原料4 kg ，乙种原料10 kg ，可获利润1200元．(1)按要求安排A 、B 两种产品的生产件数，有哪几种方案？请设计出来．(2)设生产A 、B 两种产品获总利润为y 元，其中一种的生产件数为x ，试写出y 与x 之间的函数关系式，并利用函数性质说明(1)中哪些生产方案获总利润最大？最大利润是多少？[分析] 设生产A 种产品x 件，则生产B 种产品(50－x )件，据题意：生产两种产品所用甲种原料不超过360 kg ，所用乙种原料不超过290 kg 即可．[解析] (1)设生产A 种产品x 件，则生产B 种产品为(50－x )件，依题意得⎩⎪⎨⎪⎧9x ＋4(50－x )≤360，3x ＋10(50－x )≤290.解得30≤x ≤32. ∵x 是整数，∴只能取30,31,32.∴生产方案有三种，分别为A 种产品30件B 种产品20件；A 种产品31件B 种产品19件；A 种产品32件B 种产品18件．(2)设生产A 种产品x 件，则B 种产品(50－x )件．y ＝700x ＋1 200(50－x )＝－500x ＋600 00，∵k ＝－500<0，∴y 随x 增大而减小，∴当x ＝30时，y 最大＝－500×30＋600 00＝45 000.∴安排生产A 种产品30件，B 种产品20件时，获利润最大，最大利润为45 000元．[方法点拨] 此题第(1)问是利用一元一次不等式组解决，第(2)问是利用一次函数增减性解决问题，要注意第(2)问 与第(1)问相互联系．即根据实际问题建立好函数关系式后，特别要注意函数的定义域．16．某企业生产A ，B 两种产品，根据市场调查与与预测，A 产品的利润与投资成正比，其关系如图1；B 产品的利润与投资的算术平方根成正比，其关系如图2(注：利润和投资单位：万元)．(1)分别将A ，B 两种产品的利润表示为投资的函数关系式．(2)已知该企业已筹集到18万元资金，并将全部投入A ，B 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问：如果你是厂长，怎样分配这18万元投资，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] (1)设A ，B 两种产品分别投资x 万元，x ≥0，所获利润分别为f (x )万元、g (x )万元．由题意可设f (x )＝k 1x ，g (x )＝k 2x .根据图象可解得f (x )＝0.25x (x ≥0)．g (x )＝2x (x ≥0)．(2)①由(1)得f (9)＝2.25，g (9)＝29＝6.∴总利润y ＝8.25万元． ②设B 产品投入x 万元，A 产品投入(18－x )万元，该企业可获总利润为y 万元．则y ＝14(18－x )＋2x ，0≤x ≤18. 令x ＝t ，t ∈[0,32]，则y ＝14(－t 2＋8t ＋18)＝－14(t －4)2＋172.∴当t ＝4时，y max ＝172＝8.5，此时x ＝16,18－x ＝2.∴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．。
函数模型的应用实例
合此人走法的是（ ）
d
d
d
d
d0
d0
d0
d0
0 t0
(A)
t0 t0
(B)
t
0 （tC0 ) t 0
t0
(D)
t
例2、 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 6
7
8
9 10 11
3.2.2函数模型的应用实例
数学是预测的重要工具，而预测是管理和决策的 依据，就像汽车的明亮的前灯一样，良好的预测展示 的前景有助于决策者根据这些条件来采取行动．
在我们考察不同的预测方法之前，必须指出：预 测既是一门科学，也是一门艺术．科学预测的力量在 于：经过长期的实践，职业的预测者胜过那些没有受 过专业训练的、非系统的、或使用非科学方法——例 如根据月亮的盈亏来预测的人．我国数学工作者在对 天气、台风、地震、病虫害、海浪等的研究方面进行 过大量的统计，对数据进行处理，拟合出一些直线或 曲线，用于进行预测和控制．例如，中科院系统对我 国粮食产量的预测. 连续11年与实际产量的平均误差只 有1％．
（2）假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2004
km，试建立汽车行驶这段路程时汽车里程表读数s km与时间t h的
函数解析式，并作出相应的图象
v
90
解(1)阴影部分的面积为
80
70
501 801 901 751 651 360 60 50
阴影部分的面积表示汽车在这5小时内行驶的路程 40
例1：一辆汽车在某段路程中的行驶速
度与时间的关系如图：
函数模型的应用实例 课件
2.建立函数模型解决问题的框图表示
一次函数、二次函数模型的应用
商场销售某一品牌的羊毛衫，购买人数是羊毛衫标价的一次函数，标 价越高，购买人数越少．把购买人数为零时的最低标价称为无效价格，已知无效 价格为每件 300 元．现在这种羊毛衫的成本价是 100 元/件，商场以高于成本价的 价格(标价)出售．问：
分段函数模型的应用
经市场调查，某城市的一种小商品在过去的近 20 天内的销售量(件)与 价格(元)均为时间 t(天)的函数，且销售量近似满足 g(t)＝80－2t(件)，价格近似满
足于 f(t)＝2155－＋2121tt，，100≤<tt≤≤1200
(元)．
(1)试写出该种商品的日销售额 y 与时间 t(0≤t≤20)的函数表达式；
函数模型的应用实例
教材整理 函数模型的应用 1．常见的函数模型
函数模型 (1)正比例函数模型 (2)反比例函数模型 (3)一次函数模型 (4)二次函数模型
函数解析式 f(x)＝kx(k为常数，k≠0) f(x)＝(k为常数，k≠0) f(x)＝kx＋b(k，b为常数，k≠0) f(x)＝ax2＋bx＋c(a，b，c为常数，a≠0)
[探究共研型] 拟合数据构建函数模型
探究1 画函数图象的一般步骤有哪些？ 【提示】 列表、描点、连线．
探究2 学校食堂要了解全校师生的午间就餐情况，以备饭菜，你能用数学 知识给予指导性说明吗？
【提示】 第一步：收集样本一周的数据，制成样本点．如(1，x1)，(2，x2)，…， (7，x7)．
第二步：描点，对上述数据用散点图的形式，给予直观展示． 第三步：数据拟合，选择一个合适的数学模型拟合上述样本点． 第四步：验证上述模型是否合理、有效，并做出适当的调整．
函数模型的应用实例ppt
03
通过构建基因相互作用网络，研究基因之间的协同和拮抗关系
。
06
总结与展望
函数模型的应用前景展望
持续拓展应用领域
函数模型在各个领域的应用正在不断拓展，包括金融、 医疗、教育等。随着数据量的增长和算法的进步，函数 模型将有更多应用场景。
提升算法性能
随着计算能力的提升，函数模型的算法性能也将得到优 化，处理更大规模和更复杂的数据，提供更精确的预测 和决策支持。
2023
函数模型的应用实例ppt
目录
• 引言 • 函数模型在金融领域的应用实例 • 函数模型在医疗领域的应用实例 • 函数模型在环境科学领域的应用实例 • 函数模型在其他领域的应用实例 • 总结与展望
01
引言
函数模型的应用背景
经济领域
在经济领域中，函数模型被广泛应用于各种经济指标的分析、预测和决策中。例如，通过 构建函数模型来预测股票价格、评估货币政策效果等。
结构方程模型
综合考虑多个因素对现象的影响， 揭示因果关系。
生物信息学中的基因表达分析模型
基于统计模型的基因表达差异分析
01
通过比较基因在不同样本中的表达水平，识别出表达差异显著
的基因。
基于聚类算法的基因功能分类来自02将基因根据其表达模式进行分类，揭示不同类别的基因在生物
过程中的作用。
基于网络模型的基因相互作用分析
提高可解释性
加强函数模型的可解释性研究，提高模型的透明度和可信度，有助 于增强用户对模型的信任和使用。
THANK YOU.
融合其他技术
函数模型将与深度学习、机器学习等其他技术进一步融 合，形成更强大和智能的工具，推动各行业的智能化进 程。
未来研究方向和挑战
指数函数模型的生活中的例子
指数函数模型的生活中的例子
指数函数模型在生活中有许多应用，以下是一些常见的例子：
1.指数增长模型：人口增长是一个经常被描述为指数增长的
例子。
随着时间的推移，人口数量以指数形式增加。
这意
味着每个时间段的增长量都与当前的总人口数量成正比，
而不是与固定值相等。
类似的情况还可以用于描述病毒传
播、社交媒体用户数量等。
2.化学反应速率：在化学反应中，一些反应的速率可以用指
数函数模型来描述。
例如，放射性衰变是一个常见的指数
过程。
放射性元素的衰变速率与其当前的数量成正比，因
此可以用指数函数来建模。
3.衰减过程：指数函数模型也可以用于描述衰减过程。
例如，
放置在室外的热液体将以指数形式冷却。
温度的变化量与
当前的温度差成正比，因此可以用指数函数来描述冷却过
程。
4.资产贬值：一些资产，如汽车、电子设备等，在使用过程
中会贬值。
资产值的减少可以用指数函数模型来描述，其
中资产价值每年以固定比例减少。
5.金融利率：指数函数模型在金融领域也有应用，例如利率
的复利计算。
在复利计算中，投资本金和利率成指数关系，可以利用指数函数模型来计算投资的增长。
这些只是一些常见的例子，指数函数模型在现实生活中的应用
非常广泛，可以涵盖许多不同的领域。
函数模型及其应用实例 课件
例1、某公司2009年为了实现1000万元总利润的目标，他准备制定一
个激励销售部门的奖励方案：在销售利润达到10万元时，按销售利
润进行奖励，且奖金y(单位：万元)随着销售利润x (单位：万元)的
对数函数）差异的认识。
常数函数 没有增长 增长量为零
一次函数 直线增长 增长量相同
指数函数 指数爆炸 增长量迅速增加
对数函数 对数增长 增长量减少
2. 几类增长函数建模的步骤
具
列
不
确
体
解 画出图像（形） 同
定
问
析 列出表格（数） 增
模
题
式
长
型
预报和决策
控制和优化
数学家建立模型来预测未来感染者的人数。在这 个模型中，最重要的因素之一是流行病的传播能力， 也就是一个患者平均可以传染几个人，这个数值叫 做再生数(通俗理解即为增长率)。这一次甲型H1N1 流感，专家初步估计这个数值大约在0.4～1.5之间。
若截至今天杭州已确认感染者50个，假如杭州的 再生数是0.4，且不进行任何防控措施，请同学计算
列表法比较三种方案的累计回报
投资__1_~_7_天__，___ 应选择第一种投资方案； 投资__8_~_1_0_天__，___应选择第二种投资方案； 投资_1_1_天__（__含__1_1_天__）__以__上__，_应选择第三种投资方案。
累计回报表
天数
方案 一 二 三
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 10 30 60 100 150 210 280 360 450 550 660 0.4 1.2 2.8 6 12.4 25.2 50.8 102 204.4 409.2 816.8
322函数模型应用举例
1．我们所学过的函数有那些？ 一次函数、二次函数、指数函数、对数函数以及 幂函数共5种函数． 2．你能分别说出有关这些函数的解析式、函数图 象以及性质吗？ 3．你能分别说说这些函数在实际生活中的应用吗？
函数模型应用实例
例3 一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如图所示： （1）求图中阴影部分的面积，并说明所求面积的实际含义； （2）假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为
6282 8
6456 3
6599 4
6720 7
（2）如果按上表的增长趋势，大约在哪一年我国的人口
达到13亿？
解：（2）将y＝130000带入 y 55196 e0.0221t ,t N
由计算器可得：t ≈38.76．
函数模型应用过程
根据收集到的数据，作出散点图，然后通过观察 图象判断问题所适合的函数模型，利用计算器或计 算机的数据拟合功能得出具体的函数解析式，再用 得到的函数模型解决相应的问题，这是函数应用的 一个基本过程．
年份 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959
人数/万 5519 5630 5748 5879 6026 6145 6282 6456 6599 6720
人
并作6 出函0数
y
2
6
55196
e0.60的221图t , t象6．N
8
3
4
7
函数模型应用实例
（4）将数学问题的解代入实际问题进行核查．舍去 不合题意的解，并作答．
函数模型应用框图 用框图表示如下：
知识小结
解决函数应用问题的基本步骤：
例4 人口问题是当今世界各国普遍关心的问题．认识人口 数量的变化规律，可以为有效控制人口增长提供依据．早在 1798年，英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人口
高中数学-函数模型的应用实例
y 55196e0.0221t，t N
从该图可以看出，所得模型与1950~1959 年的实际人口数据基本吻合。
y
70000 65000 60000 55000 50000
0
2
4
6
8
t
（2）将y=130 000代入
y 55196e0.0221t
(1)如果以各年人口增长率的平均值作为我国这 一时期的人口增长率(精确到0.0001)，用马尔萨 斯人口增长模型建立我国在这一时期的具体人口 增长模型，并检验所得模型与实际人口数据是否 相符；
(2)如果按表中数据的增长趋势，大约在哪一年 我国的人口达到13亿？
因为 Байду номын сангаасi
ai ai 1 ，所以可以得出 ai 1
路程前的读数为2004km，试建立汽车行
驶这段路程时汽车里程表读数 s km与时
间 t h的函y数解析式，并作出相应的图像。
90 80 70
60
50
40
30
20
10
t
123 45
y
2400 2300
2200
2100
2000
x
123 45
2:人口问题是当今世界各国普遍关注 的问题。认识人口数量的变化规律，可以 为有效控制人口增长提供依据。早在1798 年，英国经济学家马尔萨斯就提出了自然 状态下的人口增长模型:
函数模型的应用实例
1:一辆汽车在某段路程中的行驶速
度与时间的关系如图:
y (Km/h)
90
90
80
80
75
70
65
60 50 50
高一数学函数模型的应用实例1
3. 分段函数模型的应用 例3 一辆汽车在某段路程中的行驶速率 与时间的关系如图所示.
(1) 求图中阴影部分 v/(km·h－1) 的面积，并说明所 100
90
求面积的实际含义； 80
70 60 50 40 30 20 1010
O 1 2 3 4 5 t/h
3. 分段函数模型的应用
例3 一辆汽车在某段路程中的行驶速率 与时间的关系如图所示.
3.2.2函数模型的 应用实例
主讲老师：
复习引入
一次函数、二次函数的 解析式及图象与性质.
讲授新课
1. 一次函数模型的应用 例1 某列火车从北京西站开往石家庄， 全程277km.火车出发10min开出13km 后，以120km/h的速度匀速行驶.试写 出火车行驶的总路程s与匀速行驶的 时间t之间的关系，并求火车离开北京 2h内行驶的路程.
(2)
50t 2004,
函数解析式
s
9800((tt
s
9800((tt
1) 2054, 2) 2134,
v/(km·h－1)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 1010
75(t 3) 2224, 65(t 4) 2299,
O 1 2 3 4 5 t/h
0 t 1, 1 t 2, 2 t 3, 3 t 4, 4 t 5.
(2)假设这辆汽车的里 v/(km·h－1)
程表在汽车行驶这段 100
路程前的读数为2004
90 80
km, 试建立行驶这段
70 60
路程时汽车里程表读 50
数skm与时间th的函
40 30
数解析式, 并作出相
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解：设1950 ～1959年的人口增长率分别为r1，r1，…r9． 经计算得我国人口在这几年得平均增长率为： r＝（r1＋r1＋…r9 ）÷9≈0.0221． 令y0＝55196，则我国在1950 ～1959年期间的人口增长 模型为： y 55196 e0.0221t , t N .
函数模型应用实例
根据表中数据作出散点图．
年份 人数/万人 1950 55196 1951 56300 1952 57482 1953 58796 1954 60266 1955 61456 1956 62828 1957 64563 1958 65994 1959 67207
函数模型应用实例
根据表中数据作出散点图．
例4 人口问题是当今世界各国普遍关心的问题．认识人 口数量的变化规律，可以为有效控制人口增长提供依据．早 在1798年，英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人 口增长模型： y＝y0ert 其中t表示经过的时间，y0 表示 t＝0时 的人口数，r表示人口的年平均增长率．
函数模型应用实例
例4 人口问题是当今世界各国普遍关心的问题．认识人 口数量的变化规律，可以为有效控制人口增长提供依据．早 在1798年，英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人 口增长模型： y＝y0ert 其中t表示经过的时间，y0 表示 t＝0时 的人口数，r表示人口的年平均增长率． 下表是1950～1959年我国的人口数据资料：
年份 人数/万人 1950 55196 1951 56300 1952 57482 1953 58796 1954 60266 1955 61456 1956 62828 1957 64563 1958 65994 1959 67207
并作出函数 y 55196 e
0.0221t
, t N 的图象．
而 x 0, 且520 40x 0,即0 x 13
y (520 40x) x 200 40x 2 520x 200 40( x 6.5)2 1490 当x 单价定为11.5元，就可获得最大的利润。
函数模型应用过程 根据收集到的数据，作出散点图，然后通过观 察图象判断问题所适合的函数模型，利用计算器或 计算机的数据拟合功能得出具体的函数解析式，再 用得到的函数模型解决相应的问题，这是函数应用 的一个基本过程． 应注意的是，用已知的函数模型刻画实际问题 时，由于实际问题的条件与得到已知模型的条件会 有所不同，因此往往需要对模型进行修正．
S
50t 2004
80(t 1) 2054
0 t 1
80 70
1 t 2
60 50
40 30 20 10
90(t 2) 2134 2 t 3 75(t 3) 2224 3 t 4 65(t 4) 2299 4 t 5
S
50t 2004
80(t 1) 2054
0 t 1
1 t 2
90(t 2) 2134 2 t 3 75(t 3) 2224 3 t 4 65(t 4) 2299 4 t 5
函数模型应用实例
3.2.2函数模型的应用实例
复习引入
1．我们所学过的函数有那些？ 一次函数、二次函数、指数函数、对数函数以 及幂函数共5种函数． 2．你能分别说出有关这些函数的解析式、函数 图象以及性质吗？ 3．你能分别说说这些函数在实际生活中的应用
吗？
某学生早上起床太晚，为避免迟 到，不得不跑步到教室，但由于 平时不注意锻炼身体，结果跑了 一段就累了，不得不走完余下的 路程。
（2）如果按上表的增长趋势，大约在哪一年我国的人 口达到13亿？
函数模型应用实例
例4 人口问题是当今世界各国普遍关心的问题．认识人 口数量的变化规律，可以为有效控制人口增长提供依据．早 在1798年，英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人 口增长模型： y＝y0ert 其中t表示经过的时间，y0 表示 t＝0时 的人口数，r表示人口的年平均增长率． 下表是1950～1959年我国的人口数据资料：
知识小结
解决函数应用问题的基本步骤：
50 1 80 1 90 1 75 1 65 1 360
80 70
60 50
40 30 20 10
阴影部分的面积表示汽车在这5小时内 行驶的路程为360km．
1 2 3 4 5
t
函数模型应用实例
例3 一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如图 所示： （1）求图中阴影部分的面积，并说明所求面积的实际含义； （2）假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数 为2004 km，试建立汽车行驶这段路程时汽车里程表读数s km与 时间t h的函数解析式，并作出相应的图象． v (2)根据图形可得： 90 解：
人口就已达到13亿．由此可以 看到，如果不实行计划生育， 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 年份 而是让人口自然增长，今天我 人数/万人 55196 56300 57482 58796 60266 61456 62828 64563 65994 67207 国将面临难以承受的人口压 （2）如果按上表的增长趋势，大约在哪一年我国的人 力．
8 400
9 360
10 320
11 280
12 240
请根据以上数据作出分析，这个经营部怎样定价才能获得最大利润？ 分析：由表中信息可知①销售单价每增加1元，日均销售量就减少40 桶②销售利润怎样计算较好？ 解：设在进价基础上增加x元后，日均经营利润为y元，则有日均销售量为
480 40( x 1) 520 40x（桶）
如果用纵轴表示家到教室的距离，横轴表 示出发后的时间，则下列四个图象比较符 合此人走法的是（）
d d
0
d d
0
d d
0
d d
0
0
(A)
t
0
t0
(B)
t
0
t 0
t 0 (D)t （C)
t
0
0
1.下图中哪几个图像与下述三件事分别吻合得最好？请你为剩下的那个 图像写出一件事。
①我离开家不久，发现自己把作业忘在家里，于是返回家里找到作业再上学 (D) ②我骑车一路匀速行驶，只是在途中遇到一次交通堵塞，耽搁了一些时间 (A)
口达到13亿？
0.0221t ,t N 解：（2）将y＝130000带入 y 55196 e
由计算器可得：t ≈38.76．
例5 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
1 2 3 4 5
t
函数模型应用实例
例3 一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如图 所示： （1）求图中阴影部分的面积，并说明所求面积的实际含义； （2）假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数 为2004 km，试建立汽车行驶这段路程时汽车里程表读数s km与 时间t h的函数解析式，并作出相应的图象． (2)根据图形可得： 解：
函数模型应用实例
例4 人口问题是当今世界各国普遍关心的问题．认识人 口数量的变化规律，可以为有效控制人口增长提供依据．早 所以，如果按照表中的增 在1798年，英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人 长趋势，那么大约在1950年后 口增长模型： y＝y0ert 其中t表示经过的时间，y0 表示 t＝0时 的第39年（即1989年）我国的 的人口数，r表示人口的年平均增长率． 下表是1950～1959年我国的人口数据资料：
函数模型应用步骤
利用函数知识和函数观点解决实际问题时， 一般按以下几个步骤进行：
（1）阅读理解，认真审题； （2）引进数学符号，建立数学模型； （3）利用数学的方法对得到的数学模型予以解 答，求出结果； （4）将数学问题的解代入实际问题进行核查．舍 去不合题意的解，并作答．
函数模型应用框图
用框图表示如下：
③我出发后，心情轻松，缓慢行进，后来为了赶时间开始加速 (B)
离家距离 离家距离 离家距离 离家距离
0
时间
A
0
时间
B
0
时间
C
0
时间
D
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。
函数模型应用实例
例3 一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如图 所示： （1）求图中阴影部分的面积，并说明所求面积的实际含义； （2）假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数 为2004 km，试建立汽车行驶这段路程时汽车里程表读数s km与 时间t h的函数解析式，并作出相应的图象． v 90 解：(1)阴影部分的面积为
年份 人数/万人 1950 55196 1951 56300 1952 57482 1953 58796 1954 60266 1955 61456 1956 62828 1957 64563 1958 65994 1959 67207
（1）如果以各年人口增长率的平均值作为我国这一时 期的人口增长率（精确到0．0001），用马尔萨斯人口增长 模型建立我国在这一时期的具体人口增长模型，并检验所得 模型与实际人口数据是否相符；