函数模型及其应用题目
数学建模—函数模型及其应用
(k为常数,k≠0);
(4)指数型函数模型:f(x)=abx+c(a,b,c为常数,a≠0,b>0,b≠1);
(5)对数型函数模型:f(x)=mlogax+n(m,n,a为常数,m≠0,a>0,a≠1);
(6)幂型函数模型:f(x)=axn+b(a,b,n为常数,a≠0);
1 (),∈1 ,
了该车相邻两次加油时的情况.
加油时间
2020年5月1日
2020年5月15日
加油量(升)
12
48
加油时的累计里程(千米)
35 000
35 600
注:“累计里程”指汽车从出厂开始累计行驶的路程.
在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为(
A.6升 B.8升
C.10升 D.12升
)
答案 B
解析 因为第一次油箱加满,所以第二次的加油量即为该段时间内的耗油量,
3
log 4 8 + = 1,
+ = 1,
解析依题意得
即 2
解得 a=2,b=-2.则
log 4 64 + = 4,
3 + = 4.
y=2log4x-2,当 y=8 时,即 2log4x-2=8,解得 x=1 024.
关键能力 学案突破
考点1
利用函数图像刻画实际问题
【例1】 (2020北京东城一模,10)
故耗油量V=48升.而这段时间内行驶的里程数S=35 600-35 000=600千米.
所以这段时间内,该车每100千米平均耗油量为
48
×100=8升,故选B.
600
3.(2020北京平谷二模,9)溶液酸碱度是通过pH计算的,pH的计算公式为
2011届新课标人教版高中第1轮总复习理科数学课件第14讲函数模型及其应用
24
1 1 因为f1-f2= 1 a 2 -［ ( a )2］2 1 2 1 16 = 2 (4 a 2 ) 2 1 a
=
a 2 (a 2 2)(a 2 2) (1 a 2 )(4 a 2 ) 2
,
所以，当0<a< 2 2 时,f1<f2,即清洗一次蔬菜 上残留的农药量较小； 当a= 2 2 时,f1=f2,即两种清洗方法的效果一样; 当a> 2 2 时,f1>f2,即清洗两次蔬菜上残留的农 药量较少.
6
将各组数据代入验证，选B.
3.某电信公司推出两种手机收费方式：A种 方式是月租20元，B种方式是月租0元.一 个月的本地网内打出电话时间（分钟） 与打出电话费s（元）的函数关系如图， 当打出电话150分钟时，这两种方式的电 话费相差（ A ） A.10元 C.30元 B.20元 40 D. 元 3
(1)f(0)=1,表示没有用水清洗时，蔬 菜上残留的农药量保持不变. (2)函数f(x)应满足的条件和具有的性质是： 1 f(0)=1,f(1)= , 2 在［0,+∞)上是减函数，且0<f(x)≤1.
(3)设仅清洗一次,蔬菜上残留的农药量为f1, 清洗两次后,蔬菜上残留的农药量为f2,则
1 1 1 1 f1= ,f2= a 2 × 1 ( a )2 =［ 1 ( a )2 ］2 2 1 a 1 ( ) 2 2 2
新课标高中一轮 总复习
理数
1
第二单元
函 数
2
第14讲
函数模型及其应用
3
了解指数函数、对数函数、幂函 数、分段函数等函数模型的意义， 并能建立简单的数学模型，利用这 些知识解决应用问题.
4
1.拟定从甲地到乙地通话m分钟的电话费(单 位：元)由f(m)=1.06×(0.50×［m］+1)给 出，其中m>0,［m］是大于或等于m的最 小整数(如［4］=4,［2.7］=3,［3.8］=4). 若从甲地到乙地的一次通话时间为5.5分钟 的电话费为( C ) 由题设知,f(5.5)=1.06×(0.50×［5.5］+1) A.3.71元 B.3.97元 =1,06×(0.5×6+1)=4.24.故选C. C.4.24元 D.4.77元
函数模型及其应用题目
1. 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.2．某商人将进货单价为8元的某种商品按10元一个销售时，每天可卖出100个，现在他采用提高售价，减少进货量的办法增加利润，已知这种商品销售单价每涨1元，销售量就减少10个，问他将售价每个定为多少元时，才能使每天所赚的利润最大？并求出最大值.3．据气象中心观察和预测：发生于M 地的沙尘暴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t （h ）内沙尘暴所经过的路程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 ，试判断这场沙尘暴是否会侵袭到N 城，如果会，在沙尘暴发生后多长时间它将侵袭到N 城？如果不会，请说明理由.4．某工厂生产一种机器的固定成本（即固定投入）为0.5万元，但每生产100台，需要加可变成本（即另增加投入）0.25万元.市场对此产品的年需求量为500台，销售的收入函数为R （x ）=5x-22x （万元）(0≤x≤5)，其中x 是产品售出的数量（单位：百台）.（1）把利润表示为年产量的函数；（2）年产量是多少时，工厂所得利润最大？（3）年产量是多少时，工厂才不亏本？5. 某市居民自来水收费标准如下：每户每月用水不超过4吨时，每吨为1.80元，当用水超过4吨时，超过部分每吨3.00元，某月甲、乙两户共交水费y 元，已知甲、乙两用户该月用水量分别为5x ，3x 吨.（1）求y 关于x 的函数；（2）若甲、乙两户该月共交水费26.4元，分别求出甲、乙两户该月的用水量和水费. 6．1999年10月12日“世界60亿人口日”，提出了“人类对生育的选择将决定世界未来”的主题，控制人口急剧增长的紧迫任务摆在我们的面前.（1）世界人口在过去40年内翻了一番，问每年人口平均增长率是多少？（2）我国人口在1998年底达到12.48亿，若将人口平均增长率控制在1%以内，我国人口在2008年底至多有多少亿？以下数据供计算时使用：数N 1.010 1.015 1.017 1.310 2.000 对数lgN 0.004 3 0.006 5 0.007 3 0.117 3 0.301 0 数N 3.000 5.000 12.48 13.11 13.78 对数lgN0.477 10.699 01.096 21.117 61.139 27．有一批影碟机（VCD ）原销售价为每台800元，在甲、乙两家电商场均有销售. 甲商场用如下的方法促销，买一台单价为780元，买二台单价为760元，依次类推，每多买一台单价均减少20元，但每台最低不低于440元；乙商场一律按原价的75%销售，某单位需购买一批此类影碟机，问去哪家商场购买花费最小.8．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，接受定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 给出四种函数模型：y = ax + b ，y = ax 2+ bx + c ，y = a 21x + b ，y = ab x + c ，你将利用哪一种模型去估算以后几个月的产量？参考答案：1．解： 设四边形EFGH 的面积为S ，则S △AEH =S △CFG =21x 2，S △BEF =S △DGH =21（a-x ）（b-x ），∴S=ab-2［x 212+21（a-x ）（b-x ）］=-2x 2+（a+b ）x=-2（x-)4b a +2+,8)(2b a+由图形知函数的定义域为{x|0＜x≤b}.又0＜b ＜a,∴0＜b ＜2b a +,若4b a +≤b,即a≤3b时， 则当x=4b a +时，S 有最大值8)(2b a +;若4b a +＞b,即a ＞3b 时，S （x ）在（0,b ］上是增函数，此时当x=b 时，S 有最大值为-2(b-4b a +)2+8)(2b a +=ab-b 2，综上可知，当a≤3b 时，x=4b a +时，四边形面积S max =8)(2b a +，当a ＞3b 时，x=b 时，四边形面积S max =ab-b 2.2．解：设每个提价为x 元（x≥0），利润为y 元，每天销售总额为（10+x ）（100-10x ）元， 进货总额为8（100-10x ）元，显然100-10x ＞0,即x ＜10,则y=（10+x ）（100-10x ）-8(100-10x)=(2+x)(100-10x)=-10(x-4)2+360 (0≤x ＜10). 当x=4时，y 取得最大值，此时销售单价应为14元，最大利润为360元. 3．解：（1）由图象可知：当t=4时，v=3×4=12，∴s=21×4×12=24.（2）当0≤t≤10时，s=21·t·3t=23t 2，当10＜t≤20时，s=21×10×30+30（t-10）=30t-150；当20＜t≤35时，s=21×10×30+10×30+(t-20)×30-21×(t-20)×2(t-20)=-t 2+70t-550.综上可知s=[](](]⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∈-+-∈-∈.35,20,55070,20,10,15030,10,0,2322t t t t t t t (3)∵t ∈［0，10］时，s max =23×102=150＜650.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 1=30,t 2=40,∵20＜t≤35,t=30，所以沙尘暴发生30 h 后将侵袭到N 城.4．解：（1）当x≤5时，产品能售出x 百台；当x ＞5时，只能售出5百台，故利润函数为L （x ）=R （x ）-C （x ）=⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤--=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+--⨯≤≤+--).5(25.012),50(5.0275.4)5()25.05.0()2555()50()25.05.0()25(222x x x x x x x x x x x（2）当0≤x≤5时，L （x ）=4.75x-22x -0.5，当x=4.75时，L(x)max =10.781 25万元. 当x ＞5时，L （x ）=12-0.25x 为减函数，此时L （x ）＜10.75(万元）.∴生产475台时利润最大.（3）由⎩⎨⎧≥->⎪⎩⎪⎨⎧≥--≤≤.025.0125,05.0275.4,502x ，x x x x 或 得x≥4.75-5562.21=0.1(百台）或x ＜48(百台).∴产品年产量在10台至4 800台时，工厂不亏本.5．解：（1）当甲的用水量不超过4吨时，即5x≤4，乙的用水量也不超过4吨，y=（5x+3x ）×1.8=14.4x;当甲的用水量超过4吨，乙的用水量不超过4吨时，即3x≤4且5x ＞4,y=4×1.8+3x×1.8+3×(5x-4)=20.4x-4.8.当乙的用水量超过4吨时，即3x ＞4,y=8×1.8+3(8x-8)=24x-9.6，所以y=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>-≤<-≤≤)34(6.924).3454(8.44.20)540(4.14x x x x x x (2)由于y=f(x)在各段区间上均为单调递增，当x ∈［0，54］时,y≤f （54）＜26.4;当x ∈（54，34］时，y≤f （34）＜26.4;当x ∈（34,+∞）时，令24x-9.6=26.4,解得x=1.5,所以甲户用水量为5x=7.5吨，付费S 1=4×1.8+3.5×3=17.70（元);乙户用水量为3x=4.5吨，付费S 2=4×1.8+0.5×3=8.70（元).6．解：（1）设每年人口平均增长率为x ，n 年前的人口数为y ，则y·(1+x)n =60，则当n=40时，y=30，即30(1+x)40=60，∴(1+x)40=2，两边取对数，则40lg(1+x)=lg2，则lg （1+x ）=402lg =0.007 525，∴1+x≈1.017，得x=1.7%. （2）依题意，y≤12.48（1+1%）10，得lgy≤lg12.48+10×lg1.01=1.139 2,y≤13.78，故人口至多有13.78亿.答 每年人口平均增长率为1.7%，2008年人口至多有13.78亿.7．解：设单位购买x 台影碟机，在甲商场购买，每台的单价为800 – 20x ，则总费用280020,(118)440,(18)x x x y x x ⎧-≤≤=⎨>⎩在乙商场购买，费用y = 600x . （1）当0＜x ＜10时，(800x – 20x 2)＞600x ∴购买影碟机低于10台，在乙商场购买.（2）当x = 10时，(800x – 20x 2) = 600x ∴购买10台影碟机，在甲商场或在乙商场费用一样. （3）当10＜x ≤18时，(800x – 20x 2)＜600x ∴购买影碟机多于10台且不多于18台，在甲商场购买.（4）当x ≥18时，600x ＞440x ∴购买影碟机多于18台，在甲商场购买.答：若购买小于10台，去乙商场购买；若购买10台，在甲商场或在乙商场费用一样多；若购买多于10台，在甲商场购买.8．解：由题意知A （1，1），B （2，1.2），C （3，1.3），D （4，1.37）.（1）设模拟函数为y =ax +b ，将B 、C 两点的坐标代入函数式，有⎩⎨⎧=+=+2.123.13b a b a ，解得⎩⎨⎧==11.0b a所以得y =0.1x +1.因此此法的结论是：在不增加工人和设备的条件下，产量会月月上升1000双，这是不太可能的.（2）设y = ax 2 + bx + c ，将A 、B 、C 三点代入，有⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++3.1392.1241c b a c b a c b a ，解得⎪⎩⎪⎨⎧==-=7.035.005.0c b a ，所以y = – 0.05x 2+0.35x +0.7.因此由此法计算4月份产量为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月份开始将月月下降（图象开口向下，对称轴x =3.5），不合实际.（3）设y =x a +b ，将A ，B 两点的坐标代入，有⎪⎩⎪⎨⎧=+=+2.121b b b a ，解得⎩⎨⎧==52.048.0b a ，所以y =52.08.4+x .因此把x = 3和4代入，分别得到y =1.35和1.48，与实际产量差距较大.（4）设y = ab x + c ，将A ，B ，C 三点的坐标代入，得⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+3.12.1132c ab c ab c ab ，解得⎪⎩⎪⎨⎧==-=4.15.08.0c b a ，所以y = – 0.8×(0.5)x +1.4.因此把x = 4代入得y = – 0.8×0.54+1.4=1.35.比较上述四个模拟函数的优劣，既要考虑到误差最小，又要考虑生产的实际，比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，二是由于新建厂，开始随工人技术、管理效益逐渐提高，一段时间内产量会明显上升，但过一段时间之后，如果不更新设备，产量必然趋于稳定，而指数函数模拟恰好反映了这种趋势.因此，选用y = –0.8×0.54+1.4模拟比较接近客观实际.。
高考数学 3-10《函数模型及其应用》课件 理
大，最大值约为3 333辆/小时．
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．
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＋ 1 200(1≤t≤50，t∈N)．前30天价格为g(t)＝ t＋30(1≤t≤30，t 2 ∈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．
(2)依题意并由(1)可得 60x，0≤x≤20， f(x)＝1 x200－x，20<x≤200. 3 当0≤x≤20时，f(x)为增函数， 故当x＝20时，其最大值为60×20＝1200；
1 1 x＋200－x 2 当20<x≤200时，f(x)＝ x(200－x)≤ ＝ 3 3 2
3．构造分段函数时，要力求准确简捷，做到分段合理， 不重不漏．
分段函数是一个函数，一般应用分类讨论的思想求解．
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)
函数模型及其应用
y
y=2x
y=x2 y=log2x
1 o 1 2 4 x
y y=xn =x
y=ax =a o 1 x
y=logax =log
例１． 某蛋糕厂生产某种蛋糕的成本为40元/个，出厂价为60元/个，日 销售量为1000个.为适应市场需求，计划提高蛋糕档次，适度增加成本， 若每个蛋糕成本增加的百分率为x(0<x<1)，则每个蛋糕的出厂价相应提 高的百分率为0.5x，同时预计日销售量增加的百分率为0.8x，已知日利 润=（出厂价—成本）×日销售量，且设增加成本后的日利润为y. （Ⅰ）写出y与x的关系式； （Ⅱ）为使日利润有所增加，问x应在什么范围内？
函数模型及其应用
所谓“模型” 通俗的解释就是一种固定的模式或类型 所谓“模型”，通俗的解释就是一种固定的模式或类型 我们学过的几类常见的函数模型有： 我们学过的几类常见的函数模型有：
这些函数的解析式、 这些函数的解析式、 图象、性质， 图象、性质，以及增 长趋势的差异你都掌 握了吗？ 握了吗？
函数来源于实际又服务于实际， 函数来源于实际又服务于实际，客观世 界的变化规律， 界的变化规律，常需要不同的数学模型来描 这涉及到函数的应用问题. 述，这涉及到函数的应用问题
练习２ 练习２： 我国工农业总产值计划从2000年到 年到2020年翻两番，设平均每年增长率为，则 年翻两番， １．我国工农业总产值计划从 年到 年翻两番 设平均每年增长率为， （ ） 20 20 20 19 A. (1 + x) = 4 B． (1 + x) = 3 C． (1 + x ) = 2 D． (1 + x) = 4 ． ． ． 有一片树林现有木材储蓄量为7100 cm3，要力争使木材储蓄量 年后翻两番， 年后翻两番， ２．有一片树林现有木材储蓄量为 ，要力争使木材储蓄量20年后翻两番 即达到28400 cm3．（ ）求平均每年木材储蓄量的增长率．（ ）如果平均每年 ．（1）求平均每年木材储蓄量的增长率．（ ．（2） 即达到 ．（ 增长率为8%，几年可以翻两番？ 增长率为 ，几年可以翻两番？
数学与应用数学论文题目大全
数学与应用数学论文题目大全一、基础数学1.数学中的无穷概念与应用2.导数与微积分的几何解释3.二次函数的图像与性质4.对数函数的特征与应用5.平方根与立方根的计算方法探究6.三角函数的周期性及性质研究7.概率论在数学中的应用分析8.线性代数与矩阵的相关性研究9.复数在数学中的意义与应用10.数列与级数的收敛性分析二、数学建模1.流体力学中的数学建模与仿真2.数学模型在交通流量预测中的应用研究3.数学模型在金融风险管理中的应用探究4.环境污染问题中的数据分析与模型建立5.数学模型在生物医学领域的应用案例研究6.数学模型在社交网络分析中的应用研究7.网络安全中的数学建模与算法优化8.经济增长模型的构建与分析9.数学模型在供应链管理中的应用研究10.数学模型在能源消耗预测中的应用探索三、计算数学1.数值计算方法在微分方程求解中的应用研究2.迭代算法在非线性方程求解中的效率与收敛性分析3.高维数据处理中的降维算法优化4.近似计算方法在图像压缩中的应用研究5.数据挖掘与机器学习在计算数学中的应用案例6.高性能计算与并行算法的设计与优化7.数值优化方法在工程设计中的应用探讨8.数值计算方法在信号处理中的应用案例分析9.数学模型与算法在大数据分析中的应用研究10.计算数学中的随机算法与蒙特卡洛模拟四、几何与拓扑1.空间几何中的曲面与曲线性质研究2.超立方体的几何性质及其拓扑应用3.二维与三维空间中的投影几何学研究4.结点映射在拓扑学中的应用与分析5.曲面曲率的计算与几何解释6.线性空间与向量空间的拓扑性质研究7.多面体几何学在图形处理中的应用研究8.超几何的拓扑性质及其应用案例分析9.流形理论在数据降维中的应用研究10.曲线与曲面在计算机图形学中的应用探索五、概率论与数理统计1.随机过程在金融风险管理中的应用研究2.概率论模型在生物统计学中的应用案例分析3.置信区间估计方法的比较与应用研究4.大样本理论与统计推断中的相关性分析5.贝叶斯统计在机器学习中的应用研究6.统计模型在生态学研究中的应用案例探索7.时间序列分析方法在经济预测中的应用研究8.因子分析与聚类分析在数据挖掘中的应用探讨9.非参数统计方法在假设检验中的应用案例研究10.多元统计分析在社会调查中的应用与分析以上是数学与应用数学领域中的一些研究方向和题目，希望能够为研究者提供一些思路和参考。
高一数学必修一第四章题目及答案湘教版
高一数学必修一第四章题目及答案湘教版4.5函数模型及其应用4.5.1几种函数增长快慢的比较课后篇巩固提升必备知识基础练1.(多选题)有一组实验数据如表所示:则下列所给函数模型较不适合的有()A.y=log a x(a>1)B.y=ax+b(a>1)C.y=ax2+b(a>0)D.y=log a x+b(a>1)y随x的增大而增大,且增长速度越来越快,而A,D中的函数增长速度越来越慢,B中的函数增长速度保持不变.2.(多选题)下面对函数f(x)=lo g12x与g(x)=12x在区间(0,+∞)上的衰减情况的说法错误的有()A.f(x)的衰减速度越来越慢,g(x)的衰减速度越来越快B.f(x)的衰减速度越来越快,g(x)的衰减速度越来越慢C.f(x)的衰减速度越来越慢,g(x)的衰减速度越来越慢D.f(x)的衰减速度越来越快,g(x)的衰减速度越来越快f(x)与g(x)图象如下图所示,由图象可判断出衰减情况为f(x)衰减速度越来越慢,g(x)衰减速度越来越慢.3.下列函数增长速度越来越慢的是()A.y=6xB.y=log6xC.y=x6D.y=6x4.(2021福建福州高一期中)某人骑自行车沿直线匀速行驶,先前进了a km,休息了一段时间,又沿原路返回b km(a>b),再前进c km,则此人离起点的距离s与时间t的关系示意图是()5.某天0时,小鹏同学生病了,体温上升,吃过药后感觉好多了,中午时他的体温基本正常(正常体温为37 ℃),但是下午他的体温又开始上升,直到半夜才感觉身上不那么发烫了.下面能大致反映出小鹏这一天(0时至24时)体温变化情况的图象是()A,体温逐渐降低,不符合题意;图象B不能反映“下午他的体温又开始上升”;图象D不能体现“下午他的体温又开始上升”与“直到半夜才感觉身上不那么发烫了”.综上,只有C是正确的.6.函数y1=log3x与函数y2=3x,当x从1增加到m时,函数的增量分别是Δy1与Δy2,则Δy1Δy2(填“>”“=”或“<”).(图略)可知,指数函数增长得快些,所以Δy1<Δy2.7.某企业常年生产一种出口产品,根据近几年的数据显示,该产品的产量平稳增长.记2017年为第1年,且前4年中,第x年与年产量f(x)(单位:万件)之间的关系如下表所示:x+a.若f(x)近似符合以下三种函数模型之一:f(x)=ax+b,f(x)=2x+a,f(x)=lo g12(1)找出你认为最适合的函数模型,并说明理由,然后选取2017年和2019年的数据求出相应的解析式;(2)因受到影响,2024年的年产量比预计减少30%,试根据所建立的函数模型,求出2024年的年产量.符合条件的是f (x )=ax+b , 理由:若模型为f (x )=2x +a , 则由f (1)=21+a=4,得a=2, 即f (x )=2x +2,此时f (2)=6,f (3)=10,f (4)=18,与已知相差太大,不符合.若模型为f (x )=lo g 12x+a ,则f (x )是减函数,与已知不符合. 由已知得{a +b =4,3a +b =7,解得{a =32,b =52. 所以f (x )=32x+52,x ∈N +.(2)2024年预计年产量为f (7)=32×7+52=13,2024年实际年产量为13×(1-30%)=9.1.所以2024年的年产量为9.1万件.关键能力提升练8.(2021北京海淀高一期末)下图为某种植物1~5年内的植株高度,根据这些数据用一个函数模型来描述这种植物在1~5年内的生长规律,下列函数模型符合要求的是( )A.y=ka x+b (k>0,a>0,且a ≠1)B .y=k log a x+b (k>0,a>0,且a ≠1)C .y=kx +b (k>0)D .y=ax 2+bx+c (a>0),植物高度增长越来越缓慢,故选择对数模型,即B 符合.故选B . 9.当0<x<1时,f (x )=x 2,g (x )=x 12,h (x )=x -2的大小关系是( )A.h(x)<g(x)<f(x)B.h(x)<f(x)<g(x)C.g(x)<h(x)<f(x)D.f(x)<g(x)<h(x)f(x)=x2,g(x)=x 12,h(x)=x-2的图象,由图象知,D正确.10.如图所示的是一份统计图表,根据此图表得到的以下说法中,正确的有()(1)这几年人民生活水平逐年得到提高;(2)人民生活费收入增长最快的一年是2016年;(3)生活费价格指数上涨速度最快的一年是2017年;(4)虽然2018年生活费收入增长是缓慢的,但由于生活费价格指数也略有降低,因而人民生活有较大的改善.A.1项B.2项C.3项D.4项,“生活费收入指数”减“生活费价格指数”所得的差是逐年增大的,故(1)正确;“生活费收入指数”在2016~2017年最陡,故(2)正确;“生活费价格指数”在2017~2018年最平缓,故(3)不正确;由于“生活费价格指数”略呈下降趋势,而“生活费收入指数”呈上升趋势,故(4)正确.11.(多选题)某地一年内的气温Q(t)(单位:℃)与时间t(单位:月份)之间的关系如图所示.已知该年的平均气温为10 ℃,令C(t)表示时间段[0,t]内的平均气温,不能正确反映C(t)与t之间的函数关系的图象有(),当t=6时,C(t)=0,故C不正确;当t=12时,C(t)=10,故D不正确;在大于6的某一段时间平均气温大于10 ℃,故B不正确.12.(多选题)已知函数y1=x2,y2=2x,y3=x,则下列关于这三个函数的描述正确的是()A.随着x的逐渐增大,y1增长速度越来越快于y2B.随着x的逐渐增大,y2增长速度越来越快于y1C.当x∈(0,+∞)时,y1增长速度一直快于y3D.当x∈(0,+∞)时,y2增长速度有时快于y1y 1=x2,y2=2x,y3=x的图象,如图所示:对于A,随着x的逐渐增大,y1增长速度不是越来越快于y2,故A错误;对于B,随着x的逐渐增大,y2增长速度越来越快于y1,故B正确;对于C,当x∈(0,+∞)时,y1增长速度不是一直快于y3,故C错误;对于D,当x∈(0,+∞)时,y2增长速度有时快于y1,故D正确.故选BD.13.甲、乙、丙、丁同时从某一点出发向同一个方向运动,其路程fi(x)(i=1,2,3,4)关于时间x(x≥0)的函数关系式分别为f1(x)=2x-1,f2(x)=x2,f3(x)=x,f4(x)=log2(x+1),有以下结论:①当x>1时,甲在最前面;②当x>1时,乙在最前面;③当0<x<1时,丁在最前面,当x>1时,丁在最后面;④丙不可能在最前面,也不可能在最后面;⑤如果它们一直运动下去,那么最终在最前面的是甲. 其中正确结论的序号为 .f i (x )(i=1,2,3,4)关于时间x (x ≥0)的函数关系式分别为f 1(x )=2x -1,f 2(x )=x 2,f 3(x )=x ,f 4(x )=log 2(x+1).它们对应的函数模型分别是指数型函数模型、二次函数模型、一次函数模型和对数型函数模型.当x=2时,f 1(2)=3,f 2(2)=4,则①不正确; 当x=5时,f 1(5)=31,f 2(5)=25,则②不正确;根据四种函数的变化特点,对数型函数的增长速度是先快后慢,画出四个函数的图象(图略),可知当x=1时,甲、乙、丙、丁四个物体的路程相等,从而当0<x<1时,丁在最前面,当x>1时,丁在最后面,则③正确;结合对数型函数和指数型函数的图象变化情况,可知丙不可能在最前面,也不可能在最后面,则④正确;指数型函数的增长速度是先慢后快,若运动的时间足够长,则最前面的物体一定是按照指数型函数运动的物体,即一定是甲,则⑤正确.14.(2021福建福州三中高一期末)某科研团队在某水域放入一定量水葫芦进行研究,发现其蔓延速度越来越快,经过2个月其覆盖面积约为18 m 2,经过3个月其覆盖面积约为27 m 2.现水葫芦覆盖面积y (单位:m 2)与经过x (x ∈N +)个月的关系有两个函数模型y=ka x (k>0,a>1)与y=log a (x+1)+q (a>1)可供选择.(参考数据:lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)(1)试判断哪个函数模型更合适,并求出该函数模型的解析式; (2)约经过几个月该水域中水葫芦面积至少是当初投放的100倍?∵y=ka x (k>0,a>1)的增长速度越来越快,y=log a (x+1)+q (a>1)的增长速度越来越慢,∴依题意应选函数y=ka x (k>0,a>1),则{ka 2=18,ka 3=27, 解得{a =32,k =8.故y=8(32)x(x ∈N +).(2)设经过x 个月该水域中水葫芦面积至少是当初投放的100倍,则k ·(32)x≥k ×100.∵k>0,则(32)x≥100,故x≥lo g32100=lg100lg32=2lg3-lg2≈11.36.∵x∈N+,故x=12.即约经过12个月该水域中水葫芦面积至少是当初投放的100倍.学科素养创新练15.(多选题)(2021北京丰台高一期末)已知函数f1(x)=2x,f2(x)=2x+1,g1(x)=log a x(a>1),g2(x)=kx(k>0),则下列结论正确的是()A.函数f1(x)和f2(x)的图象可能有两个交点B.∃x0∈R,当x>x0时,恒有g1(x)>g2(x)C.当a=2时,∃x0∈(0,+∞),f1(x0)<g1(x0)D.当a=1k时,方程g1(x)=g2(x)有解A,指数函数f1(x)=2x与一次函数f2(x)=2x+1都过(0,1),但f1(x)=2x在x 增大时呈爆炸式增长,故还会出现一个交点,如图所示,所以函数f1(x)和f2(x)的图象有两个公共点,故A正确;对于B,取x=0,g2(x)=kx(k>0)=0,当x→0时,g1(x)=log a x(a>1)→-∞,此时g1(x)<g2(x),故B错误;对于C,当a=2时,指数函数f1(x)=2x与对数函数g1(x)=log2x互为反函数,两函数图象关于直线y=x对称,如图所示,由图可知,∀x∈R,有f1(x)>g1(x)恒成立,故C错误;对于D,当a=1k 时,g1(x)=lo g1kx,g2(x)=kx(k>0),由a>1知,1k>1,且两个函数都过点1k,1,即方程g1(x)=g2(x)有解,故D正确.故选AD.。
高三数学高考中常用函数模型归纳及应用
○高○考中常用函数模型．．．．归纳及应用 山东莘县观城中学 郭银生 岳红霞高中数学中，函数是重点内容，函数思想贯穿于数学的每一个领域，函数图象是数形结合的常用工具。
复杂的函数问题也是有简单的基本初等函数组合而成，熟练掌握常见的函数模型对解决函数综合问题大有裨益。
高考试题中，函数问题是“大块头”，各套试题所占比重在30%以上。
现归纳常用的函数模型及其常见应用如下： 一． 常数函数y=a判断函数奇偶性最常用的模型，a=0时，既是奇函数，又是偶函数，a ≠0时只是偶函数。
关于方程解的个数问题时常用。
例1．已知x ∈(0, π],关于方程2sin(x+3π)=a 有两个不同的实数解，则实数a 的取植范围是（ ）A ．[-2，2] B.[3,2] C.( 3,2] D.( 3,2)解析；令y=2sin(x+3π), y=a 画出函数y=2sin(x+3π)，y=a 图象如图所示，若方程有两个不同的解，则两个函数图象有两个不同的交点，由图象知( 3,2)，选D二． 一次函数y=kx+b (k ≠0)函数图象是一条直线，易画易分析性质变化。
常用于数形结合解决问题，及利用“变元”或“换元”化归为一次函数问题。
有定义域限制时，要考虑区间的端点值。
例2．不等式2x 2+1≤m(x-1)对一切│m │≤2恒成立，则x 的范围是（ ）A ．-2≤x ≤2 B.431- ≤x ≤0 C.0≤x ≤471+ D. 471-≤x ≤413-解析：不等式可化为m(x-1)- 2x 2+1≥0设f(m)= m(x-1)- 2x 2+1若x=1, f(m)=-3＜0 (舍) 则x ≠1则f(m)是关于m 的一次函数，要使不等式在│m │≤2条件下恒成立，只需⎩⎨⎧≥-≥0)2(0)2(f f ，解之可得答案D 三．二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)二次函数是应用最广泛的的函数，是连接一元二次不等式和一元二次方程的纽带。
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1. 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.2．某商人将进货单价为8元的某种商品按10元一个销售时，每天可卖出100个，现在他采用提高售价，减少进货量的办法增加利润，已知这种商品销售单价每涨1元，销售量就减少10个，问他将售价每个定为多少元时，才能使每天所赚的利润最大？并求出最大值.3．据气象中心观察和预测：发生于M 地的沙尘暴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t （h ）内沙尘暴所经过的路程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 ，试判断这场沙尘暴是否会侵袭到N 城，如果会，在沙尘暴发生后多长时间它将侵袭到N 城？如果不会，请说明理由.4．某工厂生产一种机器的固定成本（即固定投入）为0.5万元，但每生产100台，需要加可变成本（即另增加投入）0.25万元.市场对此产品的年需求量为500台，销售的收入函数为R （x ）=5x-22x （万元）(0≤x≤5)，其中x 是产品售出的数量（单位：百台）. （1）把利润表示为年产量的函数；（2）年产量是多少时，工厂所得利润最大？ （3）年产量是多少时，工厂才不亏本？5. 某市居民自来水收费标准如下：每户每月用水不超过4吨时，每吨为1.80元，当用水超过4吨时，超过部分每吨3.00元，某月甲、乙两户共交水费y 元，已知甲、乙两用户该月用水量分别为5x ，3x 吨.（1）求y 关于x 的函数；（2）若甲、乙两户该月共交水费26.4元，分别求出甲、乙两户该月的用水量和水费. 6．1999年10月12日“世界60亿人口日”，提出了“人类对生育的选择将决定世界未来”的主题，控制人口急剧增长的紧迫任务摆在我们的面前.（1）世界人口在过去40年内翻了一番，问每年人口平均增长率是多少？（2）我国人口在1998年底达到12.48亿，若将人口平均增长率控制在1%以内，我国人口在2008年底至多有多少亿？ 以下数据供计算时使用：数N 1.010 1.015 1.017 1.310 2.000 对数lgN 0.004 3 0.006 5 0.007 3 0.117 3 0.301 0 数N 3.000 5.000 12.48 13.11 13.78 对数lgN0.477 10.699 01.096 21.117 61.139 27．有一批影碟机（VCD ）原销售价为每台800元，在甲、乙两家电商场均有销售. 甲商场用如下的方法促销，买一台单价为780元，买二台单价为760元，依次类推，每多买一台单价均减少20元，但每台最低不低于440元；乙商场一律按原价的75%销售，某单位需购买一批此类影碟机，问去哪家商场购买花费最小.8．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，接受定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 给出四种函数模型：y = ax + b ，y = ax 2+ bx + c ，y = a 21x + b ，y = ab x + c ，你将利用哪一种模型去估算以后几个月的产量？参考答案：1．解： 设四边形EFGH 的面积为S ，则S △AEH =S △CFG =21x 2，S △BEF =S △DGH =21（a-x ）（b-x ），∴S=ab-2［x 212+21（a-x ）（b-x ）］=-2x 2+（a+b ）x=-2（x-)4b a +2+,8)(2b a +由图形知函数的定义域为{x|0＜x≤b}. 又0＜b ＜a,∴0＜b ＜2b a +,若4b a +≤b,即a≤3b 时， 则当x=4b a +时，S 有最大值8)(2b a +; 若4b a +＞b,即a ＞3b 时，S （x ）在（0,b ］上是增函数，此时当x=b 时，S 有最大值为-2(b-4b a +)2+8)(2b a +=ab-b 2，综上可知，当a≤3b 时，x=4b a +时，四边形面积S max =8)(2b a +，当a ＞3b 时，x=b 时，四边形面积S max =ab-b 2.2．解：设每个提价为x 元（x≥0），利润为y 元，每天销售总额为（10+x ）（100-10x ）元， 进货总额为8（100-10x ）元，显然100-10x ＞0,即x ＜10,则y=（10+x ）（100-10x ）-8(100-10x)=(2+x)(100-10x)=-10(x-4)2+360 (0≤x ＜10). 当x=4时，y 取得最大值，此时销售单价应为14元，最大利润为360元. 3．解：（1）由图象可知：当t=4时，v=3×4=12，∴s=21×4×12=24.（2）当0≤t≤10时，s=21·t·3t=23t 2，当10＜t≤20时，s=21×10×30+30（t-10）=30t-150；当20＜t≤35时，s=21×10×30+10×30+(t-20)×30-21×(t-20)×2(t-20)=-t 2+70t-550.综上可知s=[](](]⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∈-+-∈-∈.35,20,55070,20,10,15030,10,0,2322t t t t t t t (3)∵t ∈［0，10］时，s max =23×102=150＜650.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 1=30,t 2=40,∵20＜t≤35, ∴t=30，所以沙尘暴发生30 h 后将侵袭到N 城.4．解：（1）当x≤5时，产品能售出x 百台；当x ＞5时，只能售出5百台，故利润函数为L （x ）=R （x ）-C （x ） =⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤--=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+--⨯≤≤+--).5(25.012),50(5.0275.4)5()25.05.0()2555()50()25.05.0()25(222x x x x x x x x x x x（2）当0≤x≤5时，L （x ）=4.75x-22x -0.5，当x=4.75时，L(x)max =10.781 25万元. 当x ＞5时，L （x ）=12-0.25x 为减函数，此时L （x ）＜10.75(万元）.∴生产475台时利润最大.（3）由⎩⎨⎧≥->⎪⎩⎪⎨⎧≥--≤≤.025.0125,05.0275.4,502x ，x x x x 或 得x≥4.75-5562.21=0.1(百台）或x ＜48(百台).∴产品年产量在10台至4 800台时，工厂不亏本.5．解：（1）当甲的用水量不超过4吨时，即5x≤4，乙的用水量也不超过4吨，y=（5x+3x ）×1.8=14.4x; 当甲的用水量超过4吨，乙的用水量不超过4吨时，即3x≤4且5x ＞4, y=4×1.8+3x×1.8+3×(5x-4)=20.4x-4.8.当乙的用水量超过4吨时，即3x ＞4,y=8×1.8+3(8x-8)=24x-9.6，所以y=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>-≤<-≤≤)34(6.924).3454(8.44.20)540(4.14x x x x x x (2)由于y=f(x)在各段区间上均为单调递增，当x ∈［0，54］时,y≤f （54）＜26.4;当x ∈（54，34］时，y≤f （34）＜26.4; 当x ∈（34,+∞）时，令24x-9.6=26.4,解得x=1.5,所以甲户用水量为5x=7.5吨， 付费S 1=4×1.8+3.5×3=17.70（元); 乙户用水量为3x=4.5吨， 付费S 2=4×1.8+0.5×3=8.70（元).6．解：（1）设每年人口平均增长率为x ，n 年前的人口数为y ，则y·(1+x)n =60，则当n=40时，y=30， 即30(1+x)40=60，∴(1+x)40=2，两边取对数，则40lg(1+x)=lg2，则lg （1+x ）=402lg =0.007 525，∴1+x≈1.017，得x=1.7%.（2）依题意，y≤12.48（1+1%）10 ，得lgy≤lg12.48+10×lg1.01=1.139 2, ∴y≤13.78，故人口至多有13.78亿.答 每年人口平均增长率为1.7%，2008年人口至多有13.78亿.7．解：设单位购买x 台影碟机，在甲商场购买，每台的单价为800 – 20x ，则总费用280020,(118)440,(18)x x x y x x ⎧-≤≤=⎨>⎩在乙商场购买，费用y = 600x . （1）当0＜x ＜10时，(800x – 20x 2)＞600x ∴购买影碟机低于10台，在乙商场购买.（2）当x = 10时，(800x – 20x 2) = 600x ∴购买10台影碟机，在甲商场或在乙商场费用一样. （3）当10＜x ≤18时，(800x – 20x 2)＜600x ∴购买影碟机多于10台且不多于18台，在甲商场购买.（4）当x ≥18时，600x ＞440x ∴购买影碟机多于18台，在甲商场购买.答：若购买小于10台，去乙商场购买；若购买10台，在甲商场或在乙商场费用一样多；若购买多于10台，在甲商场购买.8．解：由题意知A （1，1），B （2，1.2），C （3，1.3），D （4，1.37）.（1）设模拟函数为y =ax +b ，将B 、C 两点的坐标代入函数式，有⎩⎨⎧=+=+2.123.13b a b a ，解得⎩⎨⎧==11.0b a所以得y =0.1x +1.因此此法的结论是：在不增加工人和设备的条件下，产量会月月上升1000双，这是不太可能的.（2）设y = ax 2 + bx + c ，将A 、B 、C 三点代入，有⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++3.1392.1241c b a c b a c b a ，解得⎪⎩⎪⎨⎧==-=7.035.005.0c b a ，所以y = – 0.05x 2+0.35x +0.7.因此由此法计算4月份产量为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月份开始将月月下降（图象开口向下，对称轴x =3.5），不合实际.（3）设y =x a +b ，将A ，B 两点的坐标代入，有⎪⎩⎪⎨⎧=+=+2.121b b b a ，解得⎩⎨⎧==52.048.0b a ，所以y =52.08.4+x .因此把x = 3和4代入，分别得到y =1.35和1.48，与实际产量差距较大.（4）设y = ab x + c ，将A ，B ，C 三点的坐标代入，得⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+3.12.1132c ab c ab c ab ，解得⎪⎩⎪⎨⎧==-=4.15.08.0c b a ，所以y = – 0.8×(0.5)x +1.4.因此把x = 4代入得y = – 0.8×0.54+1.4=1.35.比较上述四个模拟函数的优劣，既要考虑到误差最小，又要考虑生产的实际，比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，二是由于新建厂，开始随工人技术、管理效益逐渐提高，一段时间内产量会明显上升，但过一段时间之后，如果不更新设备，产量必然趋于稳定，而指数函数模拟恰好反映了这种趋势.因此，选用y = –0.8×0.54+1.4模拟比较接近客观实际.。