2021版高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数 第9讲 函数模型及其应用教案 文 新人教A版
2021-2022年高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数Ⅰ2.9函数模型及其应用真题演练集训

2021年高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数Ⅰ2.9函数模型及其应用真题演练集训理新人教A 版1.[xx·四川卷]某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司xx 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 .xx 年 B .2019年 C .2020年 D .2021年答案:B解析:根据题意,知每年投入的研发资金增长的百分率相同,所以,从xx 年起,每年投入的研发资金组成一个等比数列{a n },其中,首项a 1=130,公比q =1+12%=1.12,所以a n =130×1.12n -1.由130×1.12n -1>200,两边同时取对数,得n -1>lg 2-lg 1.3lg 1.12,又lg 2-lg 1.3lg 1.12≈0.30-0.110.05=3.8,则n >4.8,即a 5开始超过200,所以2019年投入的研发资金开始超过200万元,故选B.2.[xx ·北京卷]汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,如图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是( )A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D .某城市机动车最高限速80千米/小时.相同条 件下,在该市用丙车比用乙车更省油 答案:D解析:根据图象所给数据,逐个验证选项.根据图象知消耗1升汽油,乙车最多行驶里程大于5千米,故选项A 错;以相同速度行驶时,甲车燃油效率最高,因此以相同速度行驶相同路程时,甲车消耗汽油最少,故选项B 错;甲车以80千米/小时的速度行驶时燃油效率为10千米/升,行驶1小时,里程为80千米,消耗8升汽油,故选项C 错;最高限速80千米/小时,丙车的燃油效率比乙车高,因此相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油,故选项D 对.3.[xx·湖南卷]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( )A.p +q2B .p +1q +1-12C.pq D .p +1q +1-1答案:D解析:设年平均增长率为x ,原生产总值为a , 则(p +1)(q +1)a =a (1+x )2,解得x =p +1q +1-1,故选D.4.[xx·四川卷]某食品的保鲜时间y (单位:h)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =ekx +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 h ,在22 ℃的保鲜时间是48 h ,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________h.答案:24解析:由已知条件,得192=e b,∴ b =ln 192. 又∵48=e22k +b=e22k +ln 192=192e 22k =192(e 11k )2,∴e 11k =⎝ ⎛⎭⎪⎫48192 12 =⎝ ⎛⎭⎪⎫1412 =12.设该食品在33 ℃的保鲜时间是t h ,则t =e 33k +ln 192=192e33k=192(e 11k )3=192×⎝ ⎛⎭⎪⎫123=24.课外拓展阅读利用函数模型巧解抽象函数问题函数部分有一类抽象函数问题,这类问题给定函数f (x )的某些性质,要证明它的其他性质,或利用这些性质解一些不等式或方程.这些题目的设计一般都有一个基本函数作为“模型”,若能分析猜测出这个函数模型,结合这个函数模型的其他性质来思考解题方法,那么这类问题就能简单获解.[典例1] 已知函数f (x )对任意实数x ,y 均有f (x +y )=f (x )+f (y ),且当x >0时有f (x )>0,f (-1)=-2,求f (x )在[-2,1]上的值域.[思路分析]猜测f x 的函数模型为f x =kx k ≠0――→代入特殊值判断f x 的单调性―→得出f x 在[-2,1]上的值域[解] 因为对任意实数x ,y 均有f (x +y )=f (x )+f (y ), 令x =y =0,则f (0)=f (0)+f (0),故f (0)=0; 再令y =-x ,则f (x -x )=f (x )+f (-x )=0, 所以f (-x )=-f (x ),即f (x )为奇函数. 设x 1<x 2,则x 2-x 1>0.因为当x >0时,f (x )>0,所以f (x 2-x 1)>0.所以f (x 2)-f (x 1)=f (x 2-x 1)>0,所以f (x )为R 上的增函数. 又f (-2)=f (-1-1)=2f (-1)=-4,f (1)=-f (-1)=2,所以当x ∈[-2,1]时,f (x )∈[-4,2].[典例2] 设函数f (x )的定义域是R ,对于任意实数m ,n ,恒有f (m +n )=f (m )·f (n ),且当x >0时,0<f (x )<1.(1)求证:f (0)=1,且当x <0时,有f (x )>1; (2)判断f (x )在R 上的单调性. [思路分析]猜测f x 的函数模型为f x =ax0<a <1――→代入特殊值证明1中的结论――→函数单调性的定义判断f x 在R 上的单调性(1)[证明] 因为对任意实数m ,n ,恒有f (m +n )=f (m )·f (n ), 令m =1,n =0,则f (1)=f (1)·f (0). 因为当x >0时,0<f (x )<1,所以f (0)=1.设m =x <0,n =-x >0,所以f (0)=f (x )·f (-x ), 所以f (x )=f 0f -x =1f -x>1.即当x <0时,有f (x )>1. (2)[解] 设x 1<x 2,则x 2-x 1>0,所以0<f (x 2-x 1)<1, 由(1)知,f (x 1)>0,所以f (x 2)-f (x 1)=f [(x 2-x 1)+x 1]-f (x 1)=f (x 2-x 1)·f (x 1)-f (x 1)=f (x 1)[f (x 2-x 1)-1]<0,即f (x 2)<f (x 1),所以f (x )在R 上单调递减. [典例3] 设函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y =f (x )-f (y ). (1)求证:f (1)=0;(2)求证:f (x n)=nf (x )(n ∈N ).[证明] (1)令x =y =1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11=f (1)-f (1)=0,从而f (1)=0. (2)因为f (xy )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 1y =f (x )-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1y =f (x )-f (1)+f (y )=f (x )+f (y ),所以f (x n)=f (x ·x ·x ·…·x )=nf (x )(n ∈N ).n 个x归纳总结利用函数模型解决抽象函数问题时,可以先从题设条件及欲证结论入手,多方面猜想函数模型,然后以此函数模型为桥梁,找出证明抽象函数其他性质的方法.常见的抽象函数的性质与对应的特殊函数模型的对照表如下:抽象函数的性质特殊函数模型 ①f (x +y )=f (x )+f (y )(x >0,y >0); ②f (x -y )=f (x )-f (y )(x >0,y >0)正比例函数f (x )=kx (k ≠0)①f (x )f (y )=f (x +y )(x ,y ∈R );②f x f y=f (x -y )(x ,y ∈R ,f (y )≠0) ①f (xy )=f (x )f (y )(x ,y ∈R ); ②f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y =f x f y(x ,y ∈R ,y ≠0)。
新课标高考数学一轮复习第二章函数的概念基本初等函数Ⅰ2.9函数模型及其应用课件理

【点拨】(1)实际问题的情况是复杂的,许 多实际问题要使用分段函数模型求解.(2)解分 段函数模型要注意定义域区间的分界点.(3)含 有参数的实际应用题要注意分类讨论.
第二十三页,共28页。
(2017·河南省实验中学期中)国庆节期间,某旅 行社组团去风景区旅游,若每团人数在 30 人或 30 人以下, 飞机票每张收费 900 元;若每团人数多于 30 人,则给予优惠: 每多 1 人,机票每张减少 10 元,直到达到规定人数 75 人为 止.每团乘飞机,旅行社需付给航空公司包机费 15 000 元.
第八页,共28页。
要制作一个容积为 16 m3,高为 1m 的无盖长方体容 器,已知该容器的底面造价是每平方米 20 元,侧面造价是每 平方米 10 元,则该容器的最低总造价是________元.
解:设长方体底面矩形的长、宽分别为 x,y,则 y=1x6,
所以容器的总造价为 z=2(x+y)×1×10+20xy=20x+1x6 + 20 × 16 , 由 基 本 不 等 式 得 , z = 20 x+1x6 +
故到 2017 年为止,该森林已砍伐了 5 年.
(3)设从 2017 年起还能砍伐 n 年, 则 n 年后剩余面积为 22a(1-x)n. 令 22a(1-x)n≥14a,即(1-x)n≥ 42,
所以121n0≥1232,解得 n≤15.
故从 2017 年起还能砍伐 15 年.
第十五页,共28页。
【点拨】此类增长率问题,在实际问题中常 可以用指数型函数模型 y=N(1+p)x(其中 N 是基 础数,p 为增长率,x 为时间)和幂型函数模型 y =a(1+x)n(其中 a 为基础数,x 为增长率,n 为时 间)的形式表示.解题时,往往用到对数运算.
(通用版)2021版高考数学一轮复习第2章函数概念与基本初等函数9第9讲函数模型及其应用教案理

第9讲函数模型及其应用1.几种常见的函数模型函数模型函数解析式一次函数模型f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)二次函数模型f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)指数函数模型f(x)=ba x+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)对数函数模型f(x)=b log a x+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)幂函数模型f(x)=ax n+b(a,b,n为常数,a≠0,n≠0)y=a x(a>1)y=log a x(a>1)y=x n(n>0) 在(0,+∞)上的单调性增函数增函数增函数增长速度越来越快越来越慢相对平稳图象的变化随x值增大,图象与y轴接近平行随x值增大,图象与x轴接近平行随n值变化而不同判断正误(正确的打“√〞,错误的打“×〞)(1)幂函数增长比一次函数增长更快.( )(2)在(0,+∞)内,随着x的增大,y=a x(a>1)的增长速度会超过并远远大于y=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)不存在x0,使ax0<x n0<log a x0.( )答案:(1)×(2)√(3)√(4)×(教材习题改编)一根蜡烛长20 cm,点燃后每小时燃烧5 cm,燃烧时剩下的高度h(cm)与燃烧时间t(h)的函数关系用图象表示为图中的( )答案:B生产一定数量商品的全部费用称为生产本钱,某企业一个月生产某种商品x 万件时的生产本钱为C (x )=12x 2+2x +20(万元).一万件售价是20万元,为获取更大利润,该企业一个月应生产该商品数量为( ) A .36万件 B .18万件 C .22万件D .9万件解析:选B.设利润为L (x ),那么利润L (x )=20x -C (x )=-12(x -18)2+142,当x =18 时,L (x )有最大值.某城市客运公司确定客票价格的方法是:如果行程不超过100 km ,km ,如果超过100 km ,超过100 kmkm 定价,那么客运票价y (元)与行驶千米数x (km)之间的函数关系式是________. 解析:由题意可得y =错误!答案:y =错误!(教材习题改编)某公司为了业务开展制定了一个鼓励销售人员的奖励方案,在销售额x 为8万元时,奖励1万元.销售额x 为64万元时,奖励4万元.假设公司拟定的奖励模型为y =a log 4x +b .某业务员要得到8万元奖励,那么他的销售额应为________万元.解析:依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a log 48+b =1a log 464+b =4,即⎩⎪⎨⎪⎧32a +b =1,3a +b =4.解得a =2,b =-2. 所以y =2log 4x -2,当y =8时,即2log 4x -2=8.x =1 024(万元).答案:1 024一次函数与二次函数模型(高频考点)高考对函数应用的考察,常与二次函数、根本不等式及导数等知识交汇,以解答题为主要形式出现.高考对一次函数、二次函数模型的考察主要有以下两个命题角度: (1)单一考察一次函数或二次函数模型的建立及最值问题; (2)以分段函数的形式考察一次函数和二次函数.[典例引领]角度一 单一考察一次函数或二次函数模型的 建立及最值问题某汽车销售公司在A ,B 两地销售同一种品牌的汽车,在A 地的销售利润(单位:万元)为y 1xx 2,在B 地的销售利润(单位:万元)为y 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆),假设该公司在两地共销售16辆该种品牌的汽车,那么能获得的最大利润是( ) 万元 B .11万元 C .43万元D .万元【解析】 该公司在A 地销售该品牌的汽车x 辆,那么在B 地销售该品牌的汽车(16-x )辆, 所以可得利润yxx 2+2(16-xx 2x +32=-0.1(x -212)2+0.1×2124+32.因为x ∈[0,16]且x ∈N ,所以当x =10或11时,总利润取得最大值43万元,应选C . 【答案】 C角度二 以分段函数的形式考察一次函数和二 次函数(2021·山西孝义二轮模考)为了迎接世博会,某旅游区提倡低碳生活,在景区提供自行车出租,该景区有50辆自行车供游客租赁使用,管理这些自行车的费用是每日115元.根据经历,假设每辆自行车的日租金不超过6元,那么自行车可以全部租出;假设超出6元,那么每超过1元,租不出的自行车就增加3辆.为了便于结算,每辆自行车的日租金x (元)只取整数,并且要求租自行车一日的总收入必须高于这一日的管理费用,用y (元)表示出租自行车的日净收入(即一日中出租自行车的总收入减去管理费用后得到的局部). (1)求函数y =f (x )的解析式及其定义域;(2)试问当每辆自行车的日租金定为多少元时,才能使一日的净收入最多?【解】 (1)当x ≤6时,y =50x -115,令50x -115>0,解得x ,因为x 为整数,所以3≤x ≤6.当x >6时,y =[50-3(x -6)]x -115=-3x 2+68x -115.令-3x 2+68x -115>0,有3x 2-68x +115<0,结合x 为整数得6<x ≤20.故y =⎩⎪⎨⎪⎧50x -115〔3≤x ≤6,x ∈Z 〕-3x 2+68x -115〔6<x ≤20,x ∈Z 〕. (2)对于y =50x -115(3≤x ≤6,x ∈Z ),显然当x =6时,y max =185,对于y =-3x 2+68x -115=-3⎝⎛⎭⎪⎫x -3432+8113(6<x ≤20,x ∈Z ),当x =11时,y max =270.因为270>185,所以当每辆自行车的日租金定为11元时,才能使一日的净收入最多.一次函数、二次函数及分段函数模型的选取与应用策略(1)在实际问题中,假设两个变量之间的关系是直线上升或直线下降或图象为直线(或其一局部),一般构建一次函数模型,利用一次函数的图象与性质求解.(2)实际问题中的如面积问题、利润问题、产量问题或其图象为抛物线(或抛物线的一局部)等一般选用二次函数模型,根据条件确定二次函数解析式.结合二次函数的图象、最值求法、单调性、零点等知识将实际问题解决.(3)实际问题中有些变量间的关系不能用同一个关系式给出,而是由几个不同的关系式构成,如出租车计价与路程之间的关系,应构建分段函数模型求解.但应关注以下两点: ①构造分段函数时,要力求准确、简洁,做到分段合理、不重不漏; ②分段函数的最值是各段的最大(或最小)值中的最大(或最小)值. [提醒] (1)构建函数模型时不要忘记考虑函数的定义域.(2)对构建的较复杂的函数模型,要适时地用换元法转化为熟悉的函数问题求解.[通关练习]1.某种新药服用x 小时后血液中的残留量为y 毫克,如下图为函数y =f (x )的图象,当血液中药物残留量不小于240毫克时,治疗有效.设某人上午8:00第一次服药,为保证疗效,那么第二次服药最迟的时间应为( )A .上午10:00B .中午12:00C .下午4:00D .下午6:00解析:选C.当x ∈[0,4]时,设y =k 1x , 把(4,320)代入,得k 1=80,所以y =80x .当x ∈[4,20]时,设y =k 2x +b .把(4,320),(20,0)分别代入可得⎩⎪⎨⎪⎧k 2=-20,b =400.所以y =400-20x .所以y =f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧80x ,0≤x ≤4,400-20x ,4<x ≤20.由y ≥240,得⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤4,80x ≥240或⎩⎪⎨⎪⎧4<x ≤20,400-20x ≥240. 解得3≤x ≤4或4<x ≤8,所以3≤x ≤8. 故第二次服药最迟应在当日下午4:00.2.某跳水运发动在一次跳水训练时的跳水曲线为如下图的抛物线的一段.跳水板AB 的长为2 m ,跳水板距水面CD 的高BC 为3 m .为平安和空中姿态优美,训练时跳水曲线应在离起跳点A 处水平距离h m(h ≥1)时到达距水面最大高度4 m .规定:以CD 为横轴,BC 为纵轴建立直角坐标系.(1)当h =1时,求跳水曲线所在抛物线的方程;(2)假设跳水运发动在区域EF 内入水时才能到达比拟好的训练效果,求此时h 的取值范围. 解:由题意知抛物线的最高点为(2+h ,4),h ≥1,故设抛物线的方程为y =a [x -(2+h )]2+4.(1)当h =1时,最高点为(3,4),方程为y =a (x -3)2+4.将A (2,3)代入,得3=a (2-3)2+4,解得a =-h =1时,跳水曲线所在抛物线的方程为y =-(x -3)2+4.(2)将A (2,3)代入y =a [x -(2+h )]2+4,整理得ah 2=-1.① 由题意,方程a [x -(2+h )]2+4=0在区间[5,6]内有一解. 由①得,y =f (x )=a [x -(2+h )]2+4=-1h2[x -(2+h )]2+4,那么⎩⎪⎨⎪⎧f 〔5〕=-1h 2〔3-h 〕2+4≥0,f 〔6〕=-1h 2〔4-h 〕2+4≤0,解得1≤h ≤43.故到达较好的训练效果时h 的取值范围是[1,43].函数y =x +a x(a >0)模型[典例引领]小王大学毕业后,决定利用所学专业进展自主创业.经过市场调查,生产某小型电子产品需投入年固定本钱为3万元,每生产x 万件,需另投入流动本钱为W (x )万元,在年产量缺乏8万件时,W (x )=13x 2+x (万元).在年产量不小于8万件时,W (x )=6x +100x -38(万元).每件产品售价为5元.通过市场分析,小王生产的商品能当年全部售完.(1)写出年利润L (x )(万元)关于年产量x (万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入-固定本钱-流动本钱)(2)年产量为多少万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大?最大利润是多少? 【解】 (1)因为每件商品售价为5元,那么x 万件商品销售收入为5x 万元, 依题意得,当0<x <8时,L (x )=5x -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 2+x -3=-13x 2+4x -3;当x ≥8时,L (x )=5x -⎝⎛⎭⎪⎫6x +100x-38-3=35-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +100x .所以L (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-13x 2+4x -3,0<x <8,35-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +100x ,x ≥8.(2)当0<x <8时,L (x )=-13(x -6)2+9.此时,当x =6时,L (x )取得最大值L (6)=9万元,当x ≥8时,L (x )=35-⎝⎛⎭⎪⎫x +100x ≤35-2x ·100x=35-20=15,此时,当且仅当x =100x,即x =10时,L (x )取得最大值15万元.因为9<15,所以当年产量为10万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大,最大利润为15万元.应用函数y =x +a x(a >0)模型的关键点(1)明确对勾函数是正比例函数f (x )=ax 与反比例函数f (x )=b x叠加而成的.(2)解决实际问题时一般可以直接建立f (x )=ax +b x的模型,有时可以将所列函数解析式转化为f (x )=ax +b x的形式.[提醒] (1)解决此类问题时一定要关注函数的定义域.(2)利用模型f (x )=ax +b x求解最值时,注意取得最值时等号成立的条件.某村方案建造一个室内面积为800 m 2的矩形蔬菜温室,在矩形温室内,沿左、右两侧与后侧内墙各保存1 m 宽的通道,沿前侧内墙保存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:设矩形温室的左侧边长为x m ,那么后侧边长为800xm ,所以蔬菜种植面积y =(x -4)⎝ ⎛⎭⎪⎫800x -2=808-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1 600x (4<x <400).因为x +1 600x≥2x ·1 600x=80,所以y ≤808-2×80=648.当且仅当x =1 600x ,即x =40时取等号,此时800x=20,y max =648 m 2.即当矩形温室的边长各为40 m ,20 m 时,蔬菜的种植面积最大,最大面积是648 m 2.指数、对数函数模型[典例引领](1)(2021·高考四川卷)某公司为鼓励创新,方案逐年加大研发资金投入.假设该公司2021 年全年投入研发资金130万元.在此根底上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,那么该公司全年投入的研发资金开场超过200万元的年份是( ) (参考数据:≈≈0.11,lg 2≈) A .2021年 B .2021年 C .2021年D .2021年(2)里氏震级M 的计算公式为:M =lg A -lg A 0,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,A 0是相应的标准地震的振幅.假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1 000,,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.【解析】 (1)设经过x 年后该公司全年投入的研发资金开场超过200万元,那么130(1+12%)x >200,x>21.3⇒x >lg 21.3lg 1.12=lg 2-lg 1.12≈错误!,所以该公司全年投入的研发资金开场超过200万元的年份是2021年. (2)M =lg 1 000-=3-(-3)=6.设9级地震的最大振幅和5级地震的最大振幅分别为A 1,A 2,那么9=lg A 1-lg A 0=lg A 1A 0,那么A 1A 0=109,5=lg A 2-lg A 0=lg A 2A 0,那么A 2A 0=105,所以A 1A 2=104. 即9级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的10 000倍. 【答案】 (1)B (2)6 10 000指数型、对数型函数模型(1)在实际问题中,有关人口增长、银行利率、细胞分裂等增长率问题常用指数函数模型表示.通常可以表示为y =N (1+p )x(其中N 为根底数,p 为增长率,x 为时间)的形式.解题时,往往用到对数运算,要注意与表格中给定的值对应求解.(2)有关对数型函数的应用题,一般都会给出函数解析式,要求根据实际情况求出函数解析式中的参数,或给出具体情境,从中提炼出数据,代入解析式求值,然后根据值答复其实际意义.(2021·湛江模拟)一个容器装有细沙a cm 3,细沙沉着器底下一个细微的小孔慢慢地匀速漏出,t min 后剩余的细沙量为y =ae-bt(cm 3),经过8 min 后发现容器内还有一半的沙子,那么再经过________min ,容器中的沙子只有开场时的八分之一. 解析:当t =0时,y =a ; 当t =8时,y =ae-8b=12a ,故e -8b=12. 当容器中的沙子只有开场时的八分之一时,即y =ae-bt=18a ,e -bt =18=(e -8b )3=e -24b,那么t =24,所以再经过16 min 容器中的沙子只有开场时的八分之一. 答案:16解决实际应用问题的四大步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型;(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;(3)求模:求解数学模型,得出数学结论; (4)复原:将数学问题复原为实际问题. 以上过程用框图表示如下:“对勾〞函数的性质 函数f (x )=x +a x(a >0).(1)该函数在(-∞,-a ]和[a ,+∞)上单调递增,在[-a ,0)和(0,a ]上单调递减.(2)当x >0时,x =a 时取最小值2a ; 当x <0时,x =-a 时取最大值-2a . 易错防范(1)易无视实际问题的自变量的取值范围,需合理确定函数的定义域.(2)注意问题反应.在解决函数模型后,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.1.如图,在不规那么图形ABCD 中,AB 和CD 是线段,AD 和BC 是圆弧,直线l ⊥AB 于E ,当l 从左至右移动(与线段AB 有公共点)时,把图形ABCD 分成两局部,设AE =x ,左侧局部面积为y ,那么y 关于x 的大致图象为( )解析:选D.因为左侧局部面积为y ,随x 的变化而变化,最初面积增加得快,后来均匀增加,最后缓慢增加,只有D 选项适合.2.在某个物理实验中,测量得变量x 和变量y 的几组数据,如表:x y那么对x ,y 最适合的拟合函数是( ) A .y =2x B .y =x 2-1 C .y =2x -2D .y =log 2x解析:选D.根据x ,y ,代入计算,可以排除A ;根据x ,y ,代入计算,可以排除B ,C ;将各数据代入函数y =log 2x ,可知满足题意.3.利民工厂某产品的年产量在150吨至250吨之间,年生产的总本钱y (万元)与年产量x (吨)之间的关系可近似地表示为y =x 210-30x +4 000,那么每吨的本钱最低时的年产量为( )A .240吨B .200吨C .180吨D .160吨解析:选 B.依题意,得每吨的本钱为y x=x10+4 000x-30,那么y x ≥2x10·4 000x-30=10,当且仅当x 10=4 000x, 即x =200时取等号,因此,当每吨本钱最低时,年产量为200吨.4.(2021·福建质检)当生物死亡后,其体内原有的碳14的含量大约每经过5 730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期〞.当死亡生物体内的碳14含量缺乏死亡前的千分之一时,用一般的放射性探测器就测不到了.假设某死亡生物体内的碳14用一般的放射性探测器探测不到,那么它经过的“半衰期〞个数至少是( ) A .8 B .9 C .10D .11解析:选C.设死亡生物体内原有的碳14含量为1,那么经过n (n ∈N *)个“半衰期〞后的含量为⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,由⎝ ⎛⎭⎪⎫12n<11 000得n ,假设探测不到碳14含量,那么至少经过了10个“半衰期〞.应选C.5.汽车的“燃油效率〞是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,如图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.以下表达中正确的选项是( )A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以一样速度行驶一样的路程,三辆汽车中,甲车消耗汽油量最多C .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D .某城市机动车最高限速80千米/小时,一样条件下,在该城市用丙车比用乙车更省油 解析:选D.根据图象知消耗1升汽油,乙车最多行驶里程大于5千米,应选项A 错;以一样速度行驶时,甲车燃油效率最高,因此以一样速度行驶一样路程时,甲车消耗汽油最少,应选项B 错;甲车以80千米/小时的速度行驶时燃油效率为10千米/升,行驶1小时,里程为80千米,消耗8升汽油,应选项C 错;最高限速80千米/小时,丙车的燃油效率比乙车高,因此一样条件下,在该市用丙车比用乙车更省油,应选项D 对. 6.有一批材料可以建成200 m 长的围墙,如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地,中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如下图),那么围成矩形的最大面积为________.(围墙厚度不计) 解析:设矩形的长为x m ,宽为200-x4m ,那么S =x ·200-x 4=14(-x 2+200x ).当x =100时,S max =2 500 m 2. 答案:2 500 m 27.(2021·上海宝山区模拟)王先生购置了一部手机,欲使用中国移动“神州行〞卡或参加联通的130网,经调查其收费标准见下表:(注:本地话费以分为计费单位,长途话费以秒为计费单位)网络 月租费 本地话费长途话费甲:联通130 12元 乙:移动“神州行〞无假设王先生每月拨打本地 的时间是拨打长途 时间的5倍,假设用联通130应最少打________秒长途 才合算.解析:设王先生每月拨打长途 的时间为x 分钟,所需话费为y 元,假设使用联通130,那么所需话费y 元与通话时间x 分钟的函数关系式为y =12+0.36×5xxx +12;假设使用移动“神州行〞,那么所需话费y 元与通话时间x 分钟的函数关系式为y =0.6×5xxx .假设用联通130合算,xx ,解得x ≥203(分钟)=400(秒). 答案:4008.一个工厂生产某种产品每年需要固定投资100万元,此外每生产1件该产品还需要增加投资1万元,年产量为x (x ∈N *)件.当x ≤20时,年销售总收入为(33x -x 2)万元;当x >20时,年销售总收入为260万元.记该工厂生产并销售这种产品所得的年利润为y 万元,那么y (万元)与x (件)的函数关系式为________,该工厂的年产量为________件时,所得年利润最大(年利润=年销售总收入-年总投资).解析:当0<x ≤20时,y =(33x -x 2)-x -100=-x 2+32x -100;当x >20时,y =260-100-x =160-x .故y =⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+32x -100,0<x ≤20,160-x ,x >20(x ∈N *).当0<x ≤20时,y =-x 2+32x -100=-(x -16)2+156,x =16时,y max x >20时,160-x <140,故x =16时取得最大年利润.答案:y =⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+32x -100,0<x ≤20,160-x ,x >20(x ∈N *) 169.A ,B 两城相距100 km ,在两城之间距A 城x (km)处建一核电站给A ,B 两城供电,为保证城市平安,核电站距城市距离不得小于10 km.供电费用等于供电距离(km ,假设A 城供电量为每月20亿度,B 城供电量为每月10亿度. (1)求x 的取值范围;(2)把月供电总费用y 表示成x 的函数;(3)核电站建在距A 城多远,才能使供电总费用y 最少? 解:(1)x 的取值范围为10≤x ≤90. (2)y =5x 2+52(100-x )2(10≤x ≤90).(3)因为y =5x 2+52(100-x )2=152x 2-500x +25 000=152⎝ ⎛⎭⎪⎫x -10032+50 0003,所以当x =1003时,y min =50 0003.故核电站建在距A 城1003km 处,能使供电总费用y 最少.10.某书商为提高某套丛书的销量,准备举办一场展销会.据市场调查,当每套丛书售价定为x 元时,x )万套.现出版社为配合该书商的活动,决定进展价格改革,将每套丛书的供货价格分成固定价格和浮动价格两局部,其中固定价格为30元,浮动价格(单位:元)与销售量(单位:万套)成反比,,即销售每套丛书的利润=售价-供货价格.问: (1)每套丛书售价定为100元时,书商所获得的总利润是多少万元?(2)每套丛书售价定为多少元时,单套丛书的利润最大?解:(1)每套丛书售价定为100元时,销售量为15-0.1×100=5(万套),所以每套丛书的供货价格为30+105=32(元),故书商所获得的总利润为5×(100-32)=340(万元).(2)每套丛书售价定为x 元时,由⎩⎪⎨⎪⎧15x >0,x >0,得0<x <150.设单套丛书的利润为P 元,那么P =x -(30+1015x )=x -100150-x -30,因为0<x <150,所以150-x >0,所以P =-[(150-x )+100150-x ]+120,又(150-x )+100150-x≥2〔150-x 〕·100150-x=2×10=20,当且仅当150-x=100150-x,即x=140时等号成立,所以P max=-20+120=100.故每套丛书售价定为140元时,单套丛书的利润最大,为100元.1.甲、乙两种商品在过去一段时间内的价格走势如下图.假设某商人持有资金120万元,他可以在t1至t4的任意时刻买卖这两种商品,且买卖能够立即成交(其他费用忽略不计).如果他在t4时刻卖出所有商品,那么他将获得的最大利润是( )A.40万元B.60万元C.120万元D.140万元解析:选C.甲6元时该商人全部买入甲商品,可以买120÷6=20(万份),在t2时刻全部卖出,此时获利20×2=40(万元),乙4元时该商人买入乙商品,可以买(120+40)÷4=40(万份),在t4时刻全部卖出,此时获利40×2=80(万元),共获利40+80=120(万元),应选C. 2.我们定义函数y=[x]([x]表示不大于x的最大整数)为“下整函数〞;定义y={x}({x}表示不小于x的最小整数)为“上整函数〞;例如[4.3]=4,[5]=5;{4.3}=5,{5},即不超过1小时(包括1小时)收费2元,超过一小时,不超过2小时(包括2小时)收费4元,以此类推.假设李刚停车时间为x小时,那么李刚应付费为(单位:元)( )A.2[x+1] B.2([x]+1)C.2{x} D.{2x}解析:选C.如x=1时,应付费2元,此时2[x+1]=4,2([x]+1)=4,排除A,B;当x,付费为2元,此时{2x}=1排除D,应选C.3.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=…为自然对数的底数,k,b为常数).假设该食品在 0 ℃的保鲜时间是192小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,那么该食品在33 ℃的保鲜时间是________小时.解析:由条件,得192=e b,所以b=ln 192.又因为 48=e22k+b=e22k+ln 192=192e22k=192(e11k)2,所以e 11k=(48192)12=(14)12=12.设该食品在33 ℃的保鲜时间是t 小时,那么t =e 33k +ln 192=192e 33k =192(e 11k )3=192×(12)3=24. 答案:244.某超市2021年一月份到十二月份月销售额呈现先下降后上升的趋势,现有三种函数模型.①f (x )=p ·q x(q >0,q ≠1); ②f (x )=log p x +q (p >0,p ≠1); ③f (x )=x 2+px +q .(1)能较准确反映超市月销售额f (x )与月份x 关系的函数模型为________. (2)假设所选函数满足f (1)=10,f (3)=2,那么f (x )min =________.解析:(1)因为f (x )=pq x ,f (x )=log p x +q 是单调函数,f (x )=x 2+px +q 中,f ′(x )=2x +p ,令f ′(x )=0,得x =-12p ,f (x )有一个零点,可以出现一个递增区间和一个递减区间,所以应选③f (x )=x 2+px +q 模拟函数. (2)因为f (1)=10,f (3)=2,所以⎩⎪⎨⎪⎧1+p +q =10,9+3p +q =2,解得,p =-8,q =17,所以f (x )=x 2-8x +17=(x -4)2+1,所以f (x )min =f (4)=1. 答案:(1)③ (2)15.声强级Y (单位:分贝)由公式Y =10lg ⎝⎛⎭⎪⎫I 10-12给出,其中I 为声强(单位:W/m 2). (1)平常人交谈时的声强约为10-6W/m 2,求其声强级;(2)一般常人能听到的最低声强级是0分贝,求能听到的最低声强为多少?(3)比拟理想的睡眠环境要求声强级Y ≤50分贝,熄灯后两位同学在宿舍说话的声强为5×10-7W/m 2,问这两位同学是否会影响其他同学休息?解:(1)当声强为10-6W/m 2时,由公式Y =10lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫I 10-12得Y =10lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫10-610-12=10lg 106=60(分贝).(2)当Y =0时,由公式Y =10lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫I 10-12得10lg ⎝⎛⎭⎪⎫I 10-12=0.所以I10-12=1,即I =10-12W/m 2,那么最低声强为10-12W/m 2.(3)当声强为5×10-7W/m 2时,声强级Y =10lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫5×10-710-12=10lg (5×105)=50+10lg 5,因为50+10lg 5>50,所以这两位同学会影响其他同学休息.6.某创业投资公司拟投资开发某种新能源产品,估计能获得投资收益的范围是[10,100](单位:万元).现准备制定一个对科研课题组的奖励方案:资金y (单位:万元)随投资收益x (单位:万元)的增加而增加且资金不超过5万元,同时资金不超过投资收益的20%. (1)假设建立函数模型y =f (x )制定奖励方案,请你根据题意,写出奖励函数模型应满足的条件;(2)现有两个奖励函数模型:(ⅰ)y =120x +1;(ⅱ)y =log 2x -2.试分析这两个函数模型是否符合公司要求. 解:(1)设奖励函数模型为y =f (x ), 那么该函数模型满足的条件是: ①当x ∈[10,100]时,f (x )是增函数; ②当x ∈[10,100]时,f (x )≤5恒成立. ③当x ∈[10,100]时,f (x )≤x5恒成立.(2)(a)对于函数模型(ⅰ)y =120x +1, 它在[10,100]上是增函数,满足条件①;但当x =80时,y =5,因此,当x >80时,y >5,不满足条件②; 故该函数模型不符合公司要求.(b)对于函数模型(ⅱ)y =log 2x -2,它在[10,100]上是增函数,满足条件①,x =100时,y max =log 2100-2=2log 25<5,即f (x )≤5恒成立.满足条件②,设h (x )=log 2x -2-15x ,那么h ′(x )=log 2e x -15,又x ∈[10,100], 所以1100≤1x ≤110,所以h ′(x )<log 2e 10-15<210-15=0,所以h (x )在[10,100]上是递减的,因此h (x )<h (10)=log 210-4<0,即f (x )≤x5恒成立,满足条件③,故该函数模型符合公司要求.综上所述,函数模型(ⅱ)y =log 2x -2符合公司要求.关于函数y =ax +b x(a ≠0,b ≠0)性质的推广 关于函数y =ax +b x(a ≠0且b ≠0)性质的讨论.当a >0,b >0时[特例] 当a =b =1时,函数化为f (x )=x +1x.①定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).②奇偶性:f (-x )=-x +1-x=-⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =-f (x ),函数为奇函数.之后只需讨论x >0时的情况.当x >0时,③单调性:Δy =x 2-x 1x 1x 2(x 1x 2-1),令x 1=x 2=x ,x 1x 2-1=0,解得x =1,当0<x 1<x 2<1时,f (x )为减函数;当1<x 1<x 2时,f (x )为增函数.④渐近线:当x →0+时,y →1x;当x →+∞时,y →x +.⑤作出函数图象,如图1.⑥值域:当x =1时,f (x )有最小值2,值域为(2,+∞).[推广] y =ax +bx.①定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).②奇偶性:f (-x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫ax +b x =-f (x ),函数为奇函数.当x >0时,③单调性:Δy =ax 2+b x 2-ax 1-b x 1=x 2-x 1x 1x 2·(ax 1x 2-b ),令x 1=x 2=x ,ax 1x 2-b =0解得x =ab a ,当0<x 1<x 2<ab a 时,f (x )为减函数;当aba<x 1<x 2时,f (x )为增函数.④渐近线:当x →0+时,y →bx;当x →+∞时,y →ax +.⑤图象略.⑥值域:当x =ab a 时,f (x )=a ab a +ab ab=2ab ,即为最小值2ab ,值域为()2ab ,+∞.当a <0,b <0时此情况与情况1根本一样,作出函数图象,f (x )=-ax -b x(此时a >0,b >0)①定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).②奇偶性:f (-x )=-f (x ),函数为奇函数.当x >0时,③单调性:Δy =x 1-x 2x 1x 2(ax 1x 2-b ),同情况1,x =ab a ,得f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,ab a 上为增函数,在⎝ ⎛⎭⎪⎫ab a ,+∞上为减函数.④渐近线:当x →0+时,y →-b x ;当x →+∞时,y →-ax +.⑤图象略.⑥值域:当x =ab a 时,f (x )=-a ab a -ab ab=-2ab ,即为最大值-2ab ,值域为()-∞,-2ab . 当a >0,b <0时[特例] 当a =1,b =-1时,函数化为f (x )=x -1x.①定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).②奇偶性:f (-x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x =-f (x ),函数为奇函数.当x >0时,③单调性:Δy =x 2-x 1x 1x 2(x 1x 2+1),得Δy >0,f (x )为增函数.④渐近线:当x →0+时,y →-1x;当x →+∞时y →x +.⑤作出函数图象,如图3.⑥值域为(-∞,+∞).[推广] 改函数为f (x )=ax -b x(此时b >0).①定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).②奇偶性:f (-x )=-⎝⎛⎭⎪⎫ax -b x=-f (x ),函数为奇函数.当x >0时,③单调性:Δy =x 2-x 1x 1x 2(ax 1x 2+b ),得Δy >0,f (x )为增函数.④渐近线:当x →0+时,y →-b x;当x →+∞时,y →ax +.⑤图象略.⑥值域为(-∞,+∞).当a <0,b >0时此情况与情况3根本一样,作出函数图象,f (x )=-ax +bx(此时a >0).①定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).②奇偶性:f (-x )=-f (x ),函数为奇函数.③单调性:Δy =x 1-x 2x 1x 2·(ax 1x 2+b )(x >0),得Δy <0,f (x )为减函数.④渐近线:当x →0+时,y →bx;当x →+∞时,y →-ax +.⑤图象略.⑥值域为()-∞,+∞.1.如图,在不规那么图形ABCD中,AB和CD是线段,AD和BC是圆弧,直线l⊥AB于E,当l从左至右移动(与线段AB有公共点)时,把图形ABCD分成两局部,设AE=x,左侧局部面积为y,那么y关于x的大致图象为( )解析:选D.因为左侧局部面积为y,随x的变化而变化,最初面积增加得快,后来均匀增加,最后缓慢增加,只有D选项适合.2.在某个物理实验中,测量得变量x和变量y的几组数据,如表:xy那么对x,y最适合的拟合函数是( )A.y=2x B.y=x2-1C.y=2x-2 D.y=log2x解析:选D.根据x,y,代入计算,可以排除A;根据x,y,代入计算,可以排除B,C;将各数据代入函数y=log2x,可知满足题意.3.利民工厂某产品的年产量在150吨至250吨之间,年生产的总本钱y(万元)与年产量x(吨)之间的关系可近似地表示为y=x210-30x+4 000,那么每吨的本钱最低时的年产量为( ) A.240吨B.200吨C.180吨D.160吨解析:选 B.依题意,得每吨的本钱为yx=x10+4 000x-30,那么yx≥2x10·4 000x-30=10,当且仅当x10=4 000x,即x=200时取等号,因此,当每吨本钱最低时,年产量为200吨.4.(2021·福建质检)当生物死亡后,其体内原有的碳14的含量大约每经过5 730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期〞.当死亡生物体内的碳14含量缺乏死亡前的千分之一时,用一般的放射性探测器就测不到了.假设某死亡生物体内的碳14用一般的放射性探测器探测不到,那么它经过的“半衰期〞个数至少是( )A.8 B.9C .10D .11解析:选C.设死亡生物体内原有的碳14含量为1,那么经过n (n ∈N *)个“半衰期〞后的含量为⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,由⎝ ⎛⎭⎪⎫12n<11 000得n ,假设探测不到碳14含量,那么至少经过了10个“半衰期〞.应选C.5.汽车的“燃油效率〞是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,如图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.以下表达中正确的选项是( )A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以一样速度行驶一样的路程,三辆汽车中,甲车消耗汽油量最多C .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D .某城市机动车最高限速80千米/小时,一样条件下,在该城市用丙车比用乙车更省油 解析:选D .根据图象知消耗1升汽油,乙车最多行驶里程大于5千米,应选项A 错;以一样速度行驶时,甲车燃油效率最高,因此以一样速度行驶一样路程时,甲车消耗汽油最少,应选项B 错;甲车以80千米/小时的速度行驶时燃油效率为10千米/升,行驶1小时,里程为80千米,消耗8升汽油,应选项C 错;最高限速80千米/小时,丙车的燃油效率比乙车高,因此一样条件下,在该市用丙车比用乙车更省油,应选项D 对. 6.有一批材料可以建成200 m 长的围墙,如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地,中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如下图),那么围成矩形的最大面积为________.(围墙厚度不计) 解析:设矩形的长为x m ,宽为200-x 4m ,那么S =x ·200-x 4=14(-x 2+200x ).当x =100时,S max =2 500 m 2. 答案:2 500 m 27.(2021·上海宝山区模拟)王先生购置了一部手机,欲使用中国移动“神州行〞卡或参加联通的130网,经调查其收费标准见下表:(注:本地话费以分为计费单位,长途话费以秒。
新课程2021高考数学一轮复习第二章第9讲函数模型及其应用课件

关系 y=ekx+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___2_4____小时.
解析
由题意得eeb2= 2k+1b9=2,48,
eb=192, 即e11k=12,
(3)某市出租汽车的车费计算方式如下:路程在 3 km 以内(含 3 km)为 8.00 元;达到 3 km 后,每增加 1 km 加收 1.40 元;达到 8 km 后,每增加 1 km 加收 2.10 元.增加不足 1 km 按四舍五入计算.某乘客乘坐该种出租车交了 44.4 元车费,则此乘客乘该出租车行驶的路程可能是( )
答案 D
解析 由题意可知点 P 的轨迹为图中虚线所示,其中四个角均是半径 为12的扇形.
8-2x 因为矩形 ABCD 的周长为 8,AB=x,则 AD= 2 =4-x,所以 y= x(4-x)-π4=-(x-2)2+4-π4(1≤x≤3),显然该函数的图象是二次函数图象 的一部分,且当 x=2 时,y=4-π4∈(3,4),故选 D.
(2)物价上涨是当前的主要话题,特别是菜价,某部门为尽快稳定菜价, 提出四种绿色运输方案.据预测,这四种方案均能在规定的时间 T 内完成预 测的运输任务 Q0,各种方案的运输总量 Q 与时间 t 的函数关系如图所示, 在这四种方案中,运输效率(单位时间的运输量)逐步提高的是( )
答案 B
解析 B 中,Q 的值随 t 的变化越来越快.故选 B.
2.小题热身 (1)(2019·湖北八校联考)有一组试验数据如表所示:
x 2.01 3 4.01 5.1 6.12 y 3 8.01 15 23.8 36.04 则最能体现这组数据关系的函数模型是( ) A.y=2x+1-1 B.y=x2-1 C.y=2log2x D.y=x3 答案 B
高考数学一轮复习第二章函数的概念及其基本性质函数的综合应用课件

6 撬点·基础点 重难点
撬法·命题法 解题法
撬题·对点题 必刷题
学霸团 ·撬分法 ·高考数学·理
2.下列函数中随 x 的增大而增大速度最快的是( )
A.v=1100·ex
B.v=100ln x
C.v=x100
D.v=100×2x
解析 只有 v=1100·ex 和 v=100×2x 是指数函数,并且 e>2,所以 v=1100·ex 的增大速度最快,故选 A.
学霸团 ·撬分法 ·高考数学·理
第二章 函数的概念及其基本性质
1 撬点·基础点 重难点
撬法·命题法 解题法
撬题·对点题 必刷题
学霸团 ·撬分法 ·高考数学·理
第9讲 函数模型及函数的综合应用
2 撬点·基础点 重难点
撬法·命题法 解题法
撬题·对点题 必刷题
学霸团 ·撬分法 ·高考数学·理
考点二 函数的综合应用
的条件,得ff2-<20<,0,
2x2-1-2x-1<0, 即-2x2-1-2x-1<0,
解得 x∈
72-1,
32+1.
12 撬点·基础点 重难点
撬法·命题法 解题法
撬题·对点题 必刷题
学霸团 ·撬分法 ·高考数学·理
【解题法】 函数综合性问题的解题思路 (1)与不等式联系:利用函数的单调性解不等式,利用函数的最值求不等式中有关参数问题. (2)与数列联系:数列是一种特殊的函数,以函数的观点解决数列的最值问题是常用的解题方法,要注 意自变量取值为正整数这一限制条件. (3)与解析几何联系:利用题设条件得到的等量关系,确定函数关系式,明确自变量,借助曲线本身对 自变量的限定,确定函数的定义域,然后求解函数的值域,从而明确一些范围问题的解决. (4)函数与方程的综合问题:研究方程的解实质是确定函数图象与 x 轴交点的位置问题,可以看作是函 数图象的一种特殊状态,这类问题考查的热点是方程解的讨论或方程解的条件,常以二次方程或对数方程 中含有参数的问题出现,关键是运用相关知识和方法把问题转化为混合组处理,尤其注意等价转化.
高考数学一轮复习第二章函数第九节函数模型及其应用文

教材研读
总纲目录
1.几种常见的函数模型 2.三种增长型函数模型的图象与性质 3.解函数应用题的步骤(四步八字)
考点突破
考点一 一次函数与二次函数模型
考点二 函数y=ax+ b 的模型
x
考点三 指数函数、对数函数模型
考点四 分段函数
教材研读
1.几种常见的函数模型
2.三种增长型函数模型的图象与性质
解析 (1)由题意知最高点为(2+h,4),h≥1, 设抛物线方程为y=a[x-(2+h)]2+4, 当h=1时,最高点为(3,4),抛物线方程为y=a(x-3)2+4,
将A(2,3)代入,得3=a(2-3)2+4,解得a=-1,所以当h=1时,跳水曲线所在 的抛物线方程为y=-(x-3)2+4. (2)将点A(2,3)代入y=a[x-(2+h)]2+4,得ah2=-1. 由题意知方程a[x-(2+h)]2+4=0在区间[5,6]内有一解.
的面积最大,则隔墙的长度为 3
.
答案 3
解析 设隔墙的长度为x,矩形的面积为S,则S=(12-2x)x=-2x2+12x=-2(x3)2+18,∴当x=3时,S取最大值.
考点突破
考点一 一次函数与二次函数模型
典例1 某跳水运动员在一次跳水训练时的跳水曲线为如图所示的一 段抛物线.已知跳水板AB的长为2 m,跳水板距水面CD的高BC为3 m.为 安全和空中姿态优美,训练时跳水运动员应在离起跳点A的水平距离为 h m(h≥1)的一处达到距水面最大高度4 m.规定:以C为原点,CD所在直 线为横轴,BC所在直线为纵轴建立直角坐标系. (1)当h=1时,求跳水曲线所在的抛物线方程; (2)当跳水运动员在区域EF内入水时才能达到比较好的训练效果,求此 时h的取值范围.
高考数学一轮复习 第二章 函数的概念与基本初等函数ⅰ第九节 函数模型及其应用课件 理
课前双基落实
想一想、辨一辨、试一试,全面(quánmiàn)打牢基础
12/13/2021
第三页,共三十一页。
必过教材 关
12/13/2021
第四页,共三十一页。
1.几类函数模型
函数模型
函数解析式
一次函数模型
f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)
反比例函数模型
f(x)=kx+b(k,b为常数且k≠0)
考点一 二次函数模型 重点保分型考点——师生共研
[典例引领] 某跳水运动员在一次跳水训练时的跳水曲 线为如图所示抛物线的一段.已知跳水板 AB 长为 2 m,跳水板距水面 CD 的高 BC 为 3 m.为安全和空中姿态优美,训练时跳水 曲线应在离起跳点 A 处水平距 h m(h≥1)时 达到距水面最大高度 4 m,规定:以 CD 为横轴,BC 为纵轴 建立直角坐标系. (1)当 h=1 时,求跳水曲线所在的抛物线方程; 解:由题意,最高点为(2+h,4),h≥1. 设抛物线方程为 y=a[x-(2+h)]2+4. (1)当 h=1 时,最高点为(3,4),方程为 y=a(x-3)2+4.(*) 将点 A(2,3)代入(*)式得 a=-1. 即所12/求13/2抛021 物线的方程为 y=-x2+6x-5.
即 2x2-5x+2=0,解得 x=2 或 x=12(舍去),此时 t=1. 所以经过 12/13/2021 1 分钟,物体的温度为 5 摄氏度.
第二十四页,共三十一页。
(2)若物体的温度总不低于 2 摄氏度,求 m 的取值范围.
解:物体的温度总不低于 2 摄氏度, 即 θ=m·2t+22t≥2 恒成立,亦即 m≥221t-212t恒成立. 令21t=x,则 0<x≤1,所以 m≥-2x2+2x, 因为-2x2+2x=-2x-122+21 ∈0,12, 所以 m≥12,因此,当物体的温度总不低于 2 摄氏度时, m 的取值范围是12,+∞.
2021届高考数学一轮总复习第二章函数导数及其应用2.9函数模型及应用课件苏教版
【解】 (1)若 m=2,则 θ=2·2t+21-t=22t+21t, 当 θ=5 时,2t+21t=52,令 2t=x(x≥1),则 x+1x=52, 即 2x2-5x+2=0,解得 x=2 或 x=12(舍去),此时 t=1. 所以经过 1 分钟,物体的温度为 5 摄氏度. (2)物体的温度总不低于 2 摄氏度,即 θ≥2 恒成立, 即 m·2t+22t≥2 恒成立. 亦即 m≥221t-212t恒成立.令21t=y,则 0<y≤1,
(2)由题意,可知二氧化碳的每吨处理成本为
yx=1312xx2+-8800x0x0+0-5 024000,,xx∈∈[[112404,,154040],,
当 x∈[120,144)时,yx=13x2-80x+5 040=13(x-120)2+240,
所以当 x=120 时,xy取得最小值 240.
1.思考辨析 判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)某种商品进价为每件 100 元,按进价增加 10%出售,后因库存
积压降价,若按九折出售,则每件还能获利.( × ) (2)函数 y=2x 的函数值比 y=x2 的函数值大.( × ) (3)不存在 x0,使 ax0<xn0<logax0.( × )
且每处
理 1 吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为 200 元,若该项目不获利, 国家将给予补偿.
(1)当 x∈[200,300]时,判断该项目能否获利?如果获利,求出最大 利润;如果不获利,则国家每月至少需要补贴多少元才能使该项目不亏 损?
(2)该项目每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最 低?
2021年高考数学一轮复习 第二章 第9讲 函数模型及其应用资料(艺术班)
2021年高考数学一轮复习第二章第9讲函数模型及其应用资料(艺术班)一、必记2个知识点1.几种常见的函数模型2.三种函数模型性质比较二、必明1.易忽视实际问题的自变量的取值范围,需合理确定函数的定义域.2.注意问题反馈.在解决函数模型后,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.三、必会1个方法解决实际应用问题的一般步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型;(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;(3)求模:求解数学模型,得出数学结论;(4)还原:将数学问题还原为实际问题.以上过程用框图表示如下:考点一一次函数与二次函数模型1.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.一个月的本地网内通话时间t (分钟)与电话费s (元)的函数关系如图所示,当通话150分钟时,这两种方式电话费相差( )A .10元B .20元C .30元 D.403元 解析:选A 依题意可设s A (t )=20+kt ,s B (t )=mt , 又s A (100)=s B (100),∴100k +20=100m ,得k -m =-0.2,于是s A (150)-s B (150)=20+150k -150m =20+150×(-0.2)=-10, 即两种方式电话费相差10元,选A.2.(xx·北京西城区抽检)将进货单价为80元的商品按90元出售时,能卖出400个.若该商品每个涨价1元,其销售量就减少20个,为了赚取最大的利润,售价应定为每个( )A .115元B .105元C .95元D .85元解析:选C 设售价定为(90+x )元,卖出商品后获得利润为:y =(90+x -80)(400-20x )=20(10+x )(20-x )=20(-x 2+10x +200)=-20(x 2-10x -200)=-20[(x -5)2-225],∴当x =5时,y 取得最大值,即售价应定为:90+5=95(元),选C.3.为了保护环境,发展低碳经济,某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为:y =12x 2-200x +80 000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则国家至少需要补贴多少元才能使该单位不亏损?解:设该单位每月获利为S ,则S =100x -y =100x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-200x +80 000=-12x 2+300x -80 000=-12(x -300)2-35 000,因为400≤x ≤600,所以当x =400时,S 有最大值-40 000. 故该单位不获利,需要国家每月至少补贴40 000元,才能不亏损. [类题通法]求解一次函数与二次函数模型问题的关注点(1)二次函数的最值一般利用配方法与函数的单调性解决,但一定要密切注意函数的定义域,否则极易出错; (2)确定一次函数模型时,一般是借助两个点来确定,常用待定系数法;(3)解决函数应用问题时,最后要还原到实际问题.考点二分段函数模型[典例] 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0千米/小时;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).[解] (1)由题意:当0≤x ≤20时,v (x )=60;当20≤x ≤200时,设v (x )=ax +b .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 ≤20,200-x3,20<x ≤200.(2)依题意并由(1)可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧60x ,0≤x ≤20,x 200-x3,20<x ≤200.当0≤x ≤20时,f (x )为增函数,故当x =20时,其最大值为60×20=1 200;当20<x ≤200时,f (x )=13x (200-x )≤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. 综上,当x =100时,f (x )在区间[0,200]上取得最大值f (x )max =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.[类题通法]应用分段函数模型的关注点(1)实际问题中有些变量间的关系不能用同一个关系式给出,而是由几个不同的关系式构成,如出租车票价与路程之间的关系,应构建分段函数模型求解.(2)构造分段函数时,要力求准确、简洁,做到分段合理、不重不漏. (3)分段函数的最值是各段的最大(最小)者的最大者(最小者). [针对训练]某公司研制出了一种新产品,试制了一批样品分别在国内和国外上市销售,并且价格根据销售情况不断进行调整,结果40天内全部销完.公司对销售及销售利润进行了调研,结果如图所示,其中图①(一条折线)、图②(一条抛物线段)分别是国外和国内市场的日销售量与上市时间的关系,图③是每件样品的销售利润与上市时间的关系.(1)分别写出国外市场的日销售量f (t )与上市时间t 的关系及国内市场的日销售量g (t )与上市时间t 的关系;(2)国外和国内的日销售利润之和有没有可能恰好等于6 300万元?若有,请说明是上市后的第几天;若没有,请说明理由.解:(1)图①是两条线段,由一次函数及待定系数法,得f (t )=⎩⎪⎨⎪⎧2t ,0≤t ≤30,-6t +240,30<t ≤40.图②是一个二次函数的部分图像,故g (t )=-320t 2+6t (0≤t ≤40).(2)每件样品的销售利润h (t )与上市时间t 的关系为h (t )=⎩⎪⎨⎪⎧3t ,0≤t ≤20,60,20<t ≤40.故国外和国内的日销售利润之和F (t )与上市时间t 的关系为F (t )=⎩⎪⎨⎪⎧3t ⎝ ⎛⎭⎪⎫-320t 2+8t ,0≤t ≤20,60⎝ ⎛⎭⎪⎫-320t 2+8t ,20<t ≤30,60⎝ ⎛⎭⎪⎫-320t 2+240,30<t ≤40.当0≤t ≤20时,F (t )=3t ⎝ ⎛⎭⎪⎫-320t 2+8t =-920t 3+24t 2,∴F ′(t )=-2720t 2+48t =t ⎝⎛⎭⎪⎫48-2720t ≥0,∴F (t )在[0,20]上是增函数,∴F (t )在此区间上的最大值为F (20)=6 000<6 300.当20<t ≤30时,F (t )=60⎝ ⎛⎭⎪⎫-320t 2+8t .由F (t )=6 300,得3t 2-160t +2 100=0,解得t =703(舍去)或t =30. 当30<t ≤40时,F (t )=60⎝ ⎛⎭⎪⎫-320t 2+240. 由F (t )在 (30,40]上是减函数,得F (t )<F (30)=6 300.故国外和国内的日销售利润之和可以恰好等于6 300万元,为上市后的第30天.考点三指数函数模型[典例] 半时,所用时间是10年,为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的14,已知到今年为止,森林剩余面积为原来的22.(1)求每年砍伐面积的百分比;(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年?(3)今后最多还能砍伐多少年?[解] (1)设每年降低的百分比为x(0<x<1).则a(1-x)10=12a,即(1-x)10=12,解得x=1-⎝⎛⎭⎪⎫12110.(2)设经过m年剩余面积为原来的22,则a(1-x)m=22a,即⎝⎛⎭⎪⎫12=⎝⎛⎭⎪⎫12,m10=12,解得m=5.故到今年为止,已砍伐了5年.(3)设从今年开始,以后砍了n年,则n年后剩余面积为22a(1-x)n.令22a(1-x)n≥14a,即(1-x)n≥24,⎝⎛⎭⎪⎫12≥⎝⎛⎭⎪⎫12,n10≤32,解得n≤15.故今后最多还能砍伐15年.[类题通法]应用指数函数模型应注意的问题(1)指数函数模型,常与增长率相结合进行考查,在实际问题中有人口增长、银行利率、细胞分裂等增长问题可以利用指数函数模型来解决.(2)应用指数函数模型时,关键是对模型的判断,先设定模型,再将已知有关数据代入验证,确定参数,从而确定函数模型.(3)y=a(1+x)n通常利用指数运算与对数函数的性质求解.提醒:解指数不等式时,一定要化为同底,且注意对应函数的单调性.[针对训练](xx·长春联合测试)某位股民购进某支股票,在接下来的交易时间内,他的这支股票先经历了n次涨停(每次上涨10%),又经历了n次跌停(每次下跌10%),则该股民这支股票的盈亏情况(不考虑其他费用)为( ) A.略有盈利 B.略有亏损C.没有盈利也没有亏损 D.无法判断盈亏情况解析:选B 设该股民购这支股票的价格为a,则经历n次涨停后的价格为a(1+10%)n=a×1.1n,经历n 次跌停后的价格为a×1.1n×(1-10%)n=a×1.1n×0.9n=a×(1.1×0.9)n=0.99n·a<a,故该股民这支股票略有亏损.课后作业[练一练](xx·陕西高考)在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x为________(m).解析:设矩形花园的宽为y m,则x40=40-y40,即y=40-x,矩形花园的面积S=x(40-x)=-x2+40x=-(x-20)2+400,当x=20 m时,面积最大.答案:20[试一试]据调查,苹果园地铁的自行车存车处在某星期日的存车量为4 000辆次,其中变速车存车费是每辆一次0.3元,普通车存车费是每辆一次0.2元,若普通车存车数为x 辆次,存车费总收入为y 元,则y 关于x 的函数关系是( )A .y =0.1x +800(0≤x ≤4 000)B .y =0.1x +1 200(0≤x ≤4 000)C .y =-0.1x +800(0≤x ≤4 000)D .y =-0.1x +1 200(0≤x ≤4 000) 解析:选D y =0.2x +(4000-x )×0.3=-0.1x +1 200.(0≤x ≤4 000) 做一做1.(xx·南昌质检)往外埠投寄平信,每封信不超过20 g ,付邮费0.80元,超过20 g 而不超过40 g ,付邮费1.60元,依此类推,每增加20 g 需增加邮费0.80元(信的质量在100 g 以内).如果某人所寄一封信的质量为72.5 g ,则他应付邮费( )A .3.20元B .2.90元C .2.80元D .2.40元 解析:选A 由题意得20×3<72.5<20×4,则应付邮费0.80×4=3.20(元).故选A. 2.(xx·广州模拟)在某个物理实验中,测量得变量x 和变量y 的几组数据,如下表:则对x ,y A .y =2x B .y =x 2-1 C .y =2x -2D .y =log 2x解析:选D 根据x =0.50,y =-0.99,代入计算,可以排除A ;根据x =2.01,y =0.98,代入计算,可以排除B 、C ;将各数据代入函数y =log 2x ,可知满足题意.故选D.3.一种产品的成本原为a 元,在今后的m 年内,计划使成本平均每年比上一年降低p %,成本y 是关于经过年数x (0<x ≤m )的函数,其关系式y =f (x )可写成__________________.解析:依题意有y =a (1-p %)x(0<x ≤m ).答案:y =a (1-p %)x(0<x ≤m )4.某化工厂引进一条先进生产线生产某种化工产品,其生产的总成本y (万元)与年产量x (吨)之间的函数关系式可以近似地表示为y =x 25-48x +8 000,已知此生产线年产量最大为210吨.(1)求年产量为多少吨时,生产每吨产品的平均成本最低,并求最低成本;(2)若每吨产品平均出厂价为40万元,那么当年产量为多少吨时,可以获得最大利润?最大利润是多少?解:(1)每吨平均成本为y x (万元).则y x =x 5+8 000x -48≥2x 5·8 000x-48=32, 当且仅当x 5=8 000x,即x =200时取等号.∴年产量为200吨时,每吨平均成本最低,最低为32万元.(2)设可获得总利润为R (x )万元,则R (x )=40x -y =40x -x 25+48x -8 000=-x 25+88x -8 000=-15(x -220)2+1 680(0≤x ≤210).∵R (x )在[0,210]上是增函数,∴x =210时,R (x )有最大值为-15(210-220)2+1 680=1 660.∴年产量为210吨时,可获得最大利润,最大利润是1 660万元.5.设甲、乙两地的距离为a (a >0),小王骑自行车以匀速从甲地到乙地用了20分钟,在乙地休息10分钟后,他又以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 的函数图像为( )解析:选D 注意到y 为“小王从出发到返回原地所经过的路程”而不是位移,用定性分析法不难得到答案为D.6.某电视新产品投放市场后第一个月销售100台,第二个月销售200台,第三个月销售400台,第四个月销售790台,则下列函数模型中能较好地反映销量y 与投放市场的月数x 之间关系的是( )A .y =100xB .y =50x 2-50x +100 C .y =50×2xD .y =100log 2x +100解析:选C 根据函数模型的增长差异和题目中的数据可知,应为指数型函数模型.7.一水池有两个进水口,一个出水口,每个水口的进、出水速度如图甲、乙所示.某天0点到6点,该水池的蓄水量如图丙所示.给出以下3个论断:①0点到3点只进水不出水;②3点到4点不进水只出水;③4点到6点不进水不出水,则一定正确的是( )A .①B .①②C .①③D .①②③解析:选A 由甲、乙两图知,进水速度是出水速度的12,所以0点到3点不出水,3点到4点也可能一个进水口进水,一个出水口出水,但总蓄水量降低,4点到6点也可能两个进水口进水,一个出水口出水,一定正确的是①.8某种新药服用x 小时后血液中的残留量为y 毫克,如图所示为函数y =f (x )的图像,当血液中药物残留量不小于240毫克时,治疗有效.设某人上午8:00第一次服药,为保证疗效,则第二次服药最迟的时间应为( )A .上午10:00B .中午12:00C .下午4:00D .下午6:00解析:选C 当x ∈[0,4]时,设y =k 1x ,把(4,320)代入,得k 1=80,∴y =80x .当x ∈[4,20]时,设y =k 2x +b .把(4,320),(20,0)代入得⎩⎪⎨⎪⎧4k 2+b =320,20k 2+b =0.解得⎩⎪⎨⎪⎧k 2=-20,b =400.∴y =400-20x .∴y =f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧80x ,0≤x ≤4,400-20x ,4<x ≤20.由y ≥240,得⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤4,80x ≥240,或⎩⎪⎨⎪⎧4<x ≤20,400-20x ≥240.解得3≤x ≤4或4<x ≤8,∴3≤x ≤8.故第二次服药最迟应在当日下午4:00.故选C.9.一高为H ,满缸水量为V 的鱼缸截面如图所示,其底部破了一个小洞 ,满缸水从洞中流出.若鱼缸水深为h 时的水的体积为v ,则函数v =f (h )的大致图像可能是图中的________.解析:当h =0时,v =0可排除①、③;由于鱼缸中间粗两头细,∴当h 在H2附近时,体积变化较快;h 小于H 2时,增加越来越快;h 大于H2时,增加越来越慢.答案:② 10.如图,书的一页的面积为600 cm 2,设计要求书面上方空出2 cm 的边,下、左、右方都空出1 cm 的边,为使中间文字部分的面积最大,这页书的长、宽应分别为________.解析:设长为a cm ,宽为b cm ,则ab =600 cm ,则中间文字部分的面积S =(a -2-1)(b -2)=606-(2a +3b )≤606-26×600=486,当且仅当2a =3b ,即a =30,b =20时,S 最大=486 cm 2.答案:30 cm,20 cm11.某商家一月份至五月份累计销售额达3 860万元,预测六月份销售额为500万元,七月份销售额比六月份递增x %,八月份销售额比七月份递增x %,九、十月份销售总额与七、八月份销售总额相等.若一月份至十月份销售总额至少达7 000万元,则x 的最小值是________.解析:七月份的销售额为500(1+x %),八月份的销售额为500(1+x %)2,则一月份到十月份的销售总额是3 860+500+2 [500(1+x %)+500(1+x %)2],根据题意有3 860+500+2[500(1+x %)+500(1+x %)2]≥7 000,即25(1+x %)+25(1+x %)2≥66,令t =1+x %,则25t 2+25t -66≥0, 解得t ≥65或者t ≤-115(舍去),故1+x %≥65,解得x ≥20.答案:2012.(xx·昆明质检)某地近年来持续干旱,为倡导节约用水,该地采用了“阶梯水价”计费方法,具体方法:每户每月用水量不超过4吨的每吨2元;超过4吨而不超过6吨的,超出4吨的部分每吨4元;超过6吨的,超出6吨的部分每吨6元.(1)写出每户每月用水量x (吨)与支付费用y (元)的函数关系; (2)该地一家庭记录了去年12个月的月用水量(x ∈N *)如下表:月用水量x (吨)3 4 5 6 7 频数13332请你计算该家庭去年支付水费的月平均费用(精确到1元);(3)今年干旱形势仍然严峻,该地政府号召市民节约用水,如果每个月水费不超过12元的家庭称为“节约用水家庭”,随机抽取了该地100户的月用水量作出如下统计表:据此估计该地“节约用水家庭”的比例.解:(1)y 关于x 的函数关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,0≤x ≤4,4x -8,4<x ≤6,6x -20,x >6.(2)由(1)知:当x =3时,y =6;当x =4时,y =8;当x =5时,y =12; 当x =6时,y =16;当x =7时,y =22.所以该家庭去年支付水费的月平均费用为 112(6×1+8×3+12×3+16×3+22×2)≈13(元). (3)由(1)和题意知:当y ≤12时,x ≤5, 所以“节约用水家庭”的频率为77100=77%,据此估计该地“节约用水家庭”的比例为77%. 14.已知某物体的温度θ(单位:摄氏度)随时间t (单位:分钟)的变化规律是θ=m ·2t+21-t(t ≥0,并且m >0).(1)如果m =2,求经过多长时间,物体的温度为5摄氏度; (2)若物体的温度总不低于2摄氏度,求m 的取值范围.解:(1)若m =2,则θ=2·2t+21-t=2⎝⎛⎭⎪⎫2t +12t ,当θ=5时,2t+12t =52,令2t =x (x ≥1),则x +1x =52即2x 2-5x +2=0,解得x =2或x =12(舍去),此时t =1.所以经过1分钟,物体的温度为5摄氏度.(2)物体的温度总不低于2摄氏度,即θ≥2恒成立,亦m ·2t+22t ≥2恒成立,亦即m ≥2⎝ ⎛⎭⎪⎫12t -122t 恒成立.令12t =y ,则0<y ≤1,∴m ≥2(y -y 2)恒成立,由于y -y 2≤14,∴m ≥12. 因此,当物体的温度总不低于2摄氏度时,m 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.15.(xx·威海高三期末)对于函数f (x ),如果存在锐角θ,使得f (x )的图像绕坐标原点逆时针旋转角θ,所得曲线仍是一函数,则称函数f (x )具备角θ的旋转性,下列函数具备角π4的旋转性的是( )A .y =xB .y =ln xC .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x D .y =x 2解析:选C 函数f (x )的图像绕坐标原点逆时针旋转角π4,相当于x 轴、y 轴绕坐标原点顺时针旋转角π4,问题转化为直线y =x +k 与函数f (x )的图像不能有两个交点,结合图像可知y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x与直线y =x +k 没有两个交点,故选C.!921872 5570 啰sAw37500 927C 鉼;I40263 9D47 鵇21957 55C5 嗅28654 6FEE 濮31780 7C24 簤)。
高考数学一轮复习 2-9函数模型及其应用课件 理
ppt精选
16
基考课础点堂诊突总断破结
• 【训练1】 (2014·舟山高三检测)某汽车销 售公司在A,B两地销售同一种品牌的汽车, 在A地的销售利润(单位:万元)为y1=4.1x -0.1x2,在B地的销售利润(单位:万元) 为
• y2=2x,其中x为销售量(单位:辆),若 该公司在两地共销售16辆该种品牌的汽车, 则能获得的最大利润是
值的比较
存在一个x0,当x>x0时,有logax<xn <ax
ppt精选
6
基考课础点堂诊突总断破结
• 诊断自测
• 1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
• (1)函数y=2x的函数值比y=x2的函数值 大.(×)
• (2)“指数爆炸”是指数型函数y=abx+ c(a≠0,b>0,b≠1)增长速度越来越快的形 象比喻.(×)
ppt精选
11
基考课础点堂诊突总断破结
• 5.(人教A必修1P104例5改编)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 12
日均销售 48 44 40 36 32 28 24 • 请量根/据桶以上数0 据0作出0分析0,这0 个0经营0部
为获得最大利润,定价应为________元.
ppt精选
12
基考课础点堂诊突总断破结
• 解析 设在进价基础上增加x元后,日均销 售利润为y元,
• 日均销售量为480-40(x-1)=520-40x(桶),
• 则y=(520-40x)x-200=-40x2+520x- 200,0<x<13.
• 当x=6.5时,y有最大值.所以只需将销售 单价定为11.5元,就可获得最大的利润.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第9讲函数模型及其应用一、知识梳理1.几种常见的函数模型函数模型函数解析式一次函数模型f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)二次函数模型f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)指数函数模型f(x)=ba x+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)对数函数模型f(x)=b log a x+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)幂函数模型f(x)=ax n+b(a,b,n为常数,a≠0,n≠0)y=a x(a>1)y=log a x(a>1)y=x n(n>0) 在(0,+∞)上的单调性增函数增函数增函数增长速度越来越快越来越慢相对平稳图象的变化随x值增大,图象与y轴接近平行随x值增大,图象与x轴接近平行随n值变化而不同“对勾”函数f(x)=x+ax(a>0)的性质(1)该函数在(-∞,-a]和[a,+∞)上单调递增,在[-a,0)和(0,a ]上单调递减.(2)当x>0时,x=a时取最小值2a;当x<0时,x=-a时取最大值-2a.二、习题改编(必修1P102例3改编)某工厂一年中各月份的收入、支出情况的统计图如图所示,则下列说法中错误的是( )A .收入最高值与收入最低值的比是3∶1B .结余最高的月份是7月C .1至2月份的收入的变化率与4至5月份的收入的变化率相同D .前6个月的平均收入为40万元 答案:D一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)幂函数增长比一次函数增长更快.( )(2)在(0,+∞)内,随着x 的增大,y =a x(a >1)的增长速度会超过并远远大于y =x α(α>0)的增长速度.( )(3)指数型函数模型,一般用于解决变化较快,短时间内变化量较大的实际问题.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√ 二、易错纠偏常见误区(1)忽视实际问题中实际量的单位、含义、范围等; (2)建立函数模型出错.1.某城市客运公司确定客票价格的方法是:如果行程不超过100 km ,票价是0.5元/km ,如果超过100 km ,超过100 km 的部分按0.4元/km 定价,则客运票价y (元)与行驶千米数x (km)之间的函数关系式是 .解析:由题意可得y =⎩⎪⎨⎪⎧0.5x ,0<x ≤100,0.4x +10,x >100. 答案:y =⎩⎪⎨⎪⎧0.5x ,0<x ≤100,0.4x +10,x >1002.生产一定数量商品的全部费用称为生产成本,某企业一个月生产某种商品x 万件时的生产成本为C (x )=12x 2+2x +20(万元).一万件售价为20万元,为获取更大利润,该企业一个月应生产该商品数量为 万件.解析:设利润为L (x ),则利润L (x )=20x -C (x )=-12(x -18)2+142,当x =18 时,L (x )有最大值.答案:18用函数图象刻画变化过程(师生共研)汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,如图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是( )A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以相同速度行驶相同的路程,三辆汽车中,甲车消耗汽油量最多C .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D .某城市机动车最高限速80千米/小时,相同条件下,在该城市用丙车比用乙车更省油【解析】 根据图象知消耗1升汽油,乙车最多行驶里程大于5千米,故选项A 错;以相同速度行驶时,甲车燃油效率最高,因此以相同速度行驶相同路程时,甲车消耗汽油最少,故选项B 错;甲车以80千米/小时的速度行驶时燃油效率为10千米/升,行驶1小时,里程为80千米,消耗8升汽油,故选项C 错;最高限速80千米/小时,丙车的燃油效率比乙车高,因此相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油,故选项D 对.【答案】 D判断函数图象与实际问题变化过程相吻合的方法(1)构建函数模型法:当根据题意易构建函数模型时,先建立函数模型,再结合模型选图象.(2)验证法:根据实际问题中两变量的变化快慢等特点,结合图象的变化趋势,验证是否吻合,从中排除不符合实际的情况,选择符合实际情况的答案.(2020·广州市综合检测(一))如图,一高为H 且装满水的鱼缸,其底部装有一排水小孔,当小孔打开时,水从孔中匀速流出,水流完所用时间为T . 若鱼缸水深为h 时,水流出所用时间为t ,则函数h =f (t )的图象大致是( )解析:选B.水位由高变低,排除C ,D.半缸前下降速度先快后慢,半缸后下降速度先慢后快,故选B.二次函数、分段函数、“对勾”函数模型(师生共研)小王大学毕业后,决定利用所学专业进行自主创业.经过市场调查,生产某小型电子产品需投入年固定成本为3万元,每生产x 万件,需另投入流动成本为W (x )万元,在年产量不足8万件时,W (x )=13x 2+x (万元).在年产量不小于8万件时,W (x )=6x +100x -38(万元).每件产品售价为5元.通过市场分析,小王生产的商品能当年全部售完.(1)写出年利润L (x )(万元)关于年产量x (万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入-固定成本-流动成本)(2)年产量为多少万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大?最大利润是多少? 【解】 (1)因为每件商品售价为5元,则x 万件商品销售收入为5x 万元, 依题意得,当0<x <8时,L (x )=5x -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 2+x -3=-13x 2+4x -3;当x ≥8时,L (x )=5x -⎝⎛⎭⎪⎫6x +100x-38-3=35-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +100x .所以L (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-13x 2+4x -3,0<x <8,35-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +100x ,x ≥8.(2)当0<x <8时,L (x )=-13(x -6)2+9.此时,当x =6时,L (x )取得最大值L (6)=9万元.当x ≥8时,L (x )=35-⎝⎛⎭⎪⎫x +100x ≤35-2x ·100x=35-20=15,当且仅当x =100x时等号成立,即x =10时,L (x )取得最大值15万元.因为9<15,所以当年产量为10万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大,最大利润为15万元.建模解决实际问题的三个步骤(1)建模:抽象出实际问题的数学模型.(2)推理、演算:对数学模型进行逻辑推理或数学演算,得到问题在数学意义上的解. (3)评价、解释:对求得的数学结果进行深入的讨论,作出评价、解释,返回到原来的实际问题中去,得到实际问题的解.即:[提醒] (1)构建函数模型时不要忘记考虑函数的定义域.(2)利用模型f (x )=ax +bx求解最值时,注意取得最值时等号成立的条件.1.某养殖场需定期购买饲料,已知该养殖场每天需要饲料200千克,每千克饲料的价格为1.8元,饲料的保管费与其他费用平均每千克每天0.03元,购买饲料每次支付运费300元.则该养殖场多少天购买一次饲料才能使平均每天支付的总费用最少.解:设该养殖场x (x ∈N *)天购买一次饲料能使平均每天支付的总费用最少,设总费用为y 元.因为饲料的保管费与其他费用每天比前一天少200×0.03=6(元),所以x 天饲料的保管费与其他费用共是6(x -1)+6(x -2)+…+6=(3x 2-3x )元.从而有y =1x (3x 2-3x +300)+200×1.8=300x+3x +357≥2300x·3x +357=417,当且仅当300x=3x ,即x =10时,y 有最小值.故该养殖场10天购买一次饲料才能使平均每天支付的总费用最少.2.据气象中心观察和预测:发生于沿海M 地的台风一直向正南方向移动,其移动速度v (km/h)与时间t (h)的函数图象如图所示,过线段OC 上一点T (t ,0)作横轴的垂线l ,梯形OABC 在直线l 左侧部分的面积即为时间t (h)内台风所经过的路程s (km).(1)当t =4时,求s 的值;(2)将s 随t 变化的规律用数学关系式表示出来;(3)若N 城位于M 地正南方向,且距M 地650 km ,试判断这场台风是否会侵袭到N 城,如果会,在台风发生后多长时间它将侵袭到N 城?如果不会,请说明理由.解:(1)由题图可知,直线OA 的方程是v =3t ,直线BC 的方程是v =-2t +70. 当t =4时,v =12,所以s =12×4×12=24.(2)当0≤t ≤10时,s =12×t ×3t =32t 2;当10<t ≤20时,s =12×10×30+(t -10)×30=30t -150;当20<t ≤35时,s =150+300+12×(t -20)×(-2t +70+30)=-t 2+70t -550.综上可知,s 随t 变化的规律是 s =⎩⎪⎨⎪⎧32t 2,t ∈[0,10],30t -150,t ∈(10,20],-t 2+70t -550,t ∈(20,35].(3)当t ∈[0,10]时,s max =32×102=150<650,当t ∈(10,20]时,s max =30×20-150=450<650,当t ∈(20,35]时,令-t 2+70t -550=650,解得t =30或t =40(舍去),即在台风发生30小时后将侵袭到N 城.指数、对数函数模型(师生共研)(1)(2020·广西桂林一模)一个放射性物质不断衰变为其他物质,每经过一年就有34的质量发生衰变.若该物质余下质量不超过原有的1%,则至少需要的年数是( ) A .6B .5C .4D .3(2)里氏震级M 的计算公式为:M =lg A -lg A 0,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,A 0是相应的标准地震的振幅.假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1 000,此时标准地震的振幅为0.001,则此次地震的震级为 级;9级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的 倍.【解析】 (1)设这种放射性物质最初的质量为1,经过x (x ∈N )年后,剩余量是y .则有y =⎝ ⎛⎭⎪⎫14x ,依题意得⎝ ⎛⎭⎪⎫14x≤1100,整理得22x≥100,解得x ≥4,所以至少需要的年数是4,故选C.(2)M =lg 1 000-lg 0.001=3-(-3)=6.设9级地震的最大振幅和5级地震的最大振幅分别为A 1,A 2,则9=lg A 1-lg A 0=lg A 1A 0,则A 1A 0=109,5=lg A 2-lg A 0=lg A 2A 0,则A 2A 0=105,所以A 1A 2=104. 即9级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的10 000倍. 【答案】 (1)C (2)6 10 000指数型、对数型函数模型(1)在实际问题中,有关人口增长、银行利率、细胞分裂等增长率问题常用指数函数模型表示.通常可以表示为y =N (1+p )x(其中N 为基础数,p 为增长率,x 为时间)的形式.解题时,往往用到对数运算,要注意与已知表格中给定的值对应求解.(2)有关对数型函数的应用题,一般都会给出函数解析式,要求根据实际情况求出函数解析式中的参数,或给出具体情境,从中提炼出数据,代入解析式求值,然后根据值回答其实际意义.候鸟每年都要随季节的变化而进行大规模地迁徙,研究某种鸟类的专家发现,该种鸟类的飞行速度v (单位:m/s)与其耗氧量Q 之间的关系为:v =a +b log 3Q10(其中a ,b 是实数).据统计,该种鸟类在静止的时候其耗氧量为30个单位,而其耗氧量为90个单位时,其飞行速度为1 m/s.(1)求出a ,b 的值;(2)若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,则其耗氧量至少要多少个单位? 解:(1)由题意可知,当这种鸟类静止时,它的速度为0 m/s ,此时耗氧量为30个单位,故有a +b log 33010=0,即a +b =0;当耗氧量为90个单位时,速度为1 m/s , 故a +b log 39010=1,整理得a +2b =1.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,a +2b =1,得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1. (2)由(1)知,v =a +b log 3Q 10=-1+log 3Q10.所以要使飞行速度不低于2 m/s ,则有v ≥2,所以-1+log 3Q10≥2,即log 3Q 10≥3,解得Q10≥27,即Q ≥270.所以若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,则其耗氧量至少要270个单位.核心素养系列6 数学建模——函数建模在实际问题中的妙用数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学知识与方法构建模型解决问题的过程.主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题,分析问题、构建模型,求解结论,验证结果并改进模型,最终解决实际问题.某新型企业为获得更大利润,须不断加大投资,若预计年利润低于10%时,则该企业就考虑转型,下表显示的是某企业几年来年利润y (百万元)与年投资成本x (百万元)变化的一组数据:年份 2008 2009 2010 2011 … 投资成本x 3 5 9 17 … 年利润y1234…给出以下3xb ≠1);③y =log a (x +b )(a >0,且a ≠1).(1)选择一个恰当的函数模型来描述x ,y 之间的关系;(2)试判断该企业年利润超过6百万元时,该企业是否要考虑转型. 【解】 (1)将(3,1),(5,2)代入y =kx +b (k ≠0), 得⎩⎪⎨⎪⎧1=3k +b ,2=5k +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =12,b =-12,所以y =12x -12.当x =9时,y =4,不符合题意;将(3,1),(5,2)代入y =ab x(a ≠0,b >0,且b ≠1),得⎩⎪⎨⎪⎧1=ab 3,2=ab 5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =24,b =2,所以y =24·(2)x =2x -32. 当x =9时,y =29-32=8,不符合题意;将(3,1),(5,2)代入y =log a (x +b )(a >0,且a ≠1),得⎩⎪⎨⎪⎧1=log a (3+b ),2=log a (5+b ),解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-1,所以y =log 2(x -1). 当x =9时,y =log 28=3;当x =17时,y =log 216=4.故可用③来描述x ,y 之间的关系. (2)令log 2(x -1)>6,则x >65.因为年利润665<10%,所以该企业要考虑转型.根据实际问题选择函数模型时应注意以下几点(1)若能够根据实际问题作出满足题意的函数图象,可结合图象特征选择.(2)当研究的问题呈现先增长后减少的特点时,可以选用二次函数模型y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 均为常数,a <0);当研究的问题呈现先减少后增长的特点时,可以选用二次函数模型y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 均为常数,a >0).(3)对数函数(底数大于1时)增长越来越慢,而指数函数(底数大于1时)增长越来越快.某地西红柿上市后,通过市场调查,得到西红柿的种植成本Q (单位:元/100 kg)与上市时间t (单位:天)的数据如下表:时间t 60 100 180 种植成本Q11684116根据上表数据,Q 与上市时间t 的变化关系:Q =at +b ,Q =at 2+bt +c ,Q =a ·b t ,Q =a ·log b t .利用你选取的函数,求:(1)西红柿种植成本最低时的上市天数是 ; (2)最低种植成本是 元/100 kg.解析:因为随着时间的增加,种植成本先减少后增加,而且当t =60和t =180时种植成本相等,再结合题中给出的四种函数关系可知,种植成本与上市时间的变化关系应该用二次函数Q =at 2+bt +c ,即Q =a (t -120)2+m 描述,将表中数据代入可得⎩⎪⎨⎪⎧a (60-120)2+m =116,a (100-120)2+m =84,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0.01,m =80, 所以Q =0.01(t -120)2+80,故当上市天数为120时,种植成本取到最低值80元/100 kg.答案:(1)120 (2)80[基础题组练]1.某电视新产品投放市场后第一个月销售100台,第二个月销售200台,第三个月销售400台,第四个月销售790台,则下列函数模型中能较好地反映销量y 与投放市场的月数x 之间关系的是( )A .y =100xB .y =50x 2-50x +100 C .y =50×2xD .y =100log 2x +100解析:选C.根据函数模型的增长差异和题目中的数据可知,应为指数型函数模型,代入数据验证即可得.故选C.2.已知正方形ABCD 的边长为4,动点P 从B 点开始沿折线BCDA 向A 点运动.设点P 运动的路程为x ,△ABP 的面积为S ,则函数S =f (x )的图象是( )解析:选D.依题意知当0≤x ≤4时,f (x )=2x ;当4<x ≤8时,f (x )=8;当8<x ≤12时,f (x )=24-2x ,观察四个选项知D 项符合要求.3.成都市某物流公司为了配合“北改”项目顺利进行,决定把三环内的租用仓库搬迁到北三环外重新租地建设.已知仓库每月占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月车载货物的运费y 2与仓库到车站的距离成正比.据测算,如果在距离车站10千米处建仓库,这两项费用y 1,y 2分别是2万元和8万元,那么要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站( )A .5千米处B .4千米处C .3千米处D .2千米处解析:选A.设仓库应建在离车站x 千米处.因为仓库每月占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,所以令反比例系数为m (m >0),则y 1=m x .当x =10时,y 1=m10=2,所以m =20.因为每月车载货物的运费y 2与仓库到车站的距离成正比,所以令正比例系数为n (n >0),则y 2=nx .当x =10时,y 2=10n =8,所以n =45.所以两项费用之和为y =y 1+y 2=20x +4x5≥220x ·4x 5=8,当且仅当20x =4x5,即x =5时取等号.所以要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站5千米处.故选A.4.某高校为提升科研能力,计划逐年加大科研经费投入.若该高校2017年全年投入科研经费1 300万元,在此基础上,每年投入的科研经费比上一年增长12%,则该高校全年投入的科研经费开始超过2 000万元的年份是(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg 2≈0.30)( )A .2020年B .2021年C .2022年D .2023年解析:选B.若2018年是第一年,则第n 年科研费为1 300×1.12n,由1 300×1.12n>2 000,可得lg 1.3+n lg 1.12>lg 2,得n ×0.05>0.19,n >3.8,n ≥4,即4年后,到2021年科研经费超过2 000万元.故选B.5.(2019·高考北京卷)在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足m 2-m 1=52lg E 1E 2,其中星等为m k 的星的亮度为E k (k =1,2).已知太阳的星等是-26.7,天狼星的星等是-1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为( )A. 1010.1B. 10.1C. lg 10.1D. 10-10.1解析:选A.根据题意,设太阳的星等与亮度分别为m 1与E 1,天狼星的星等与亮度分别为m 2与E 2,则由已知条件可知m 1=-26.7,m 2=-1.45,根据两颗星的星等与亮度满足m 2-m 1=52lg E 1E 2,把m 1与m 2的值分别代入上式得,-1.45-(-26.7)=52lg E 1E 2,得lg E 1E 2=10.1,所以E 1E 2=1010.1,故选A.6.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.在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为 升.解析:因为每次都把油箱加满,第二次加了48升油,说明这段时间总耗油量为48升,而行驶的路程为35 600-35 000=600(千米),故每100千米平均耗油量为48÷6=8(升).答案:87.李冶(1192-1279),真定栾城(今河北省石家庄市)人,金元时期的数学家、诗人,晚年在封龙山隐居讲学,数学著作多部,其中《益古演段》主要研究平面图形问题:求圆的直径、正方形的边长等.其中一问:现有正方形方田一块,内部有一个圆形水池,其中水池的边缘与方田四边之间的面积为13.75亩,若方田的四边到水池的最近距离均为二十步,则圆池直径和方田的边长分别是 步、 步.(注:240平方步为1亩,圆周率按3近似计算)解析:设圆池的半径为r 步,则方田的边长为(2r +40)步,由题意,得(2r +40)2-3r2=13.75×240,解得r =10或r =-170(舍),所以圆池的直径为20步,方田的边长为60步.答案:20 608.一个工厂生产某种产品每年需要固定投资100万元,此外每生产1件该产品还需要增加投资1万元,年产量为x (x ∈N *)件.当x ≤20时,年销售总收入为(33x -x 2)万元;当x >20时,年销售总收入为260万元.记该工厂生产并销售这种产品所得的年利润为y 万元,则y (万元)与x (件)的函数关系式为 ,该工厂的年产量为 件时,所得年利润最大(年利润=年销售总收入-年总投资).解析:当0<x ≤20时,y =(33x -x 2)-x -100=-x 2+32x -100;当x >20时,y =260-100-x =160-x .故y =⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+32x -100,0<x ≤20,160-x ,x >20(x ∈N *).当0<x ≤20时,y =-x 2+32x -100=-(x -16)2+156,x =16时,y max =156.而当x >20时,160-x <140,故当x =16时取得最大年利润.答案:y =⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+32x -100,0<x ≤20,160-x ,x >20(x ∈N *) 169.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.为了合理利用这块钢板,在五边形ABCDE 内截取一个矩形BNPM ,使点P 在边DE 上.(1)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; (2)求矩形BNPM 面积的最大值.解:(1)作PQ ⊥AF 于点Q ,所以PQ =8-y ,EQ =x -4,在△EDF 中,EQ PQ =EF FD ,所以x -48-y =42,所以y =-12x +10,定义域为{x |4≤x ≤8}.(2)设矩形BNPM 的面积为S ,则S (x )=xy =x ⎝⎛⎭⎪⎫10-x 2=-12(x -10)2+50,所以S (x )是关于x 的二次函数,且其开口向下,对称轴为x =10,所以当x ∈[4,8]时,S (x )单调递增,所以当x =8时,矩形BNPM 面积取得最大值48平方米.10.某公司对营销人员有如下规定:①年销售额x (单位:万元)在8万元以下,没有奖金;②年销售额x (单位:万元),x ∈[8,64]时,奖金为y 万元,且y =log a x ,y ∈[3,6],且年销售额越大,奖金越多;③年销售额超过64万元,按年销售额的10%发奖金. (1)求奖金y 关于x 的函数解析式;(2)若某营销人员争取奖金y ∈[4,10](单位:万元),则年销售额x (单位:万元)在什么范围内?解:(1)依题意,y =log a x 在x ∈[8,64]上为增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧log a 8=3,log a 64=6,解得a =2,所以y =⎩⎪⎨⎪⎧0,0≤x <8,log 2x ,8≤x ≤64,110x ,x >64.(2)易知x ≥8,当8≤x ≤64时,要使y ∈[4,10],则4≤log 2x ≤10,解得16≤x ≤1 024,所以16≤x ≤64;当x >64时,要使y ∈[4,10],则40≤x ≤100,所以64<x ≤100.综上所述,当年销售额x ∈[16,100]时,奖金y ∈[4,10].[综合题组练]1.(创新型)我们定义函数y =[x ]([x ]表示不大于x 的最大整数)为“下整函数”;定义y ={x }({x }表示不小于x 的最小整数)为“上整函数”;例如[4.3]=4,[5]=5;{4.3}=5,{5}=5.某停车场收费标准为每小时2元,即不超过1小时(包括1小时)收费2元,超过一小时,不超过2小时(包括2小时)收费4元,以此类推.若李刚停车时间为x 小时,则李刚应付费为(单位:元)( )A .2[x +1]B .2([x ]+1)C .2{x }D .{2x }解析:选C.如x =1时,应付费2元,此时2[x +1]=4,2([x ]+1)=4,排除A ,B ;当x =0.5时,付费为2元,此时{2x }=1,排除D ,故选C.2.一个容器装有细沙a cm 3,细沙从容器底下一个细微的小孔慢慢地匀速漏出,t min 后剩余的细沙量为y =a e-bt(cm 3),经过8 min 后发现容器内还有一半的沙子,则再经过min ,容器中的沙子只有开始时的八分之一.解析:当t =0时,y =a ; 当t =8时,y =a e-8b=12a ,故e -8b=12. 当容器中的沙子只有开始时的八分之一时,即y =a e-bt=18a ,e -bt =18=(e -8b )3=e -24b,则t =24,所以再经过16 min 容器中的沙子只有开始时的八分之一.答案:163.某旅游景点预计2019年1月份起前x 个月的旅游人数的和p (x )(单位:万人)与x 的关系近似为p (x )=12x (x +1)·(39-2x )(x ∈N *,且x ≤12).已知第x 个月的人均消费额q (x )(单位:元)与x 的近似关系是q (x )=⎩⎪⎨⎪⎧35-2x ,x ∈N *,且1≤x ≤6,160x,x ∈N *且7≤x ≤12. (1)写出2019年第x 个月的旅游人数f (x )(单位:万人)与x 的函数关系式; (2)试问2019年第几个月的旅游消费总额最大?最大月旅游消费总额为多少元? 解:(1)当x =1时,f (1)=p (1)=37,当2≤x ≤12,且x ∈N *时,f (x )=p (x )-p (x -1)=12x (x +1)(39-2x )-12x (x -1)(41-2x )=-3x 2+40x ,经验证x =1时也满足此式.所以f (x )=-3x 2+40x (x ∈N *,且1≤x ≤12). (2)第x (x ∈N *)个月的旅游消费总额为g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(-3x 2+40x )(35-2x ),x ∈N *,且1≤x ≤6,-480x +6 400,x ∈N *,且7≤x ≤12. ①当1≤x ≤6,且x ∈N *时,g ′(x )=18x 2-370x +1 400, 令g ′(x )=0,解得x =5或x =1409(舍去).当1≤x ≤5时,g ′(x )≥0,当5<x ≤6时,g ′(x )<0,所以g (x )max =g (5)=3 125; ②当7≤x ≤12,且x ∈N *时,g (x )=-480x +6 400是减函数,所以g (x )max =g (7)=3 040.综上,2019年5月份的旅游消费总额最大,最大月旅游消费总额为3 125万元.4.某创业投资公司拟投资开发某种新能源产品,估计能获得投资收益的范围是[10,100](单位:万元).现准备制定一个对科研课题组的奖励方案:资金y (单位:万元)随投资收益x (单位:万元)的增加而增加且资金不超过5万元,同时资金不超过投资收益的20%.(1)若建立函数模型y =f (x )制定奖励方案,请你根据题意,写出奖励函数模型应满足的条件;(2)现有两个奖励函数模型:(ⅰ)y =120x +1;(ⅱ)y =log 2x -2.试分析这两个函数模型是否符合公司要求. 解:(1)设奖励函数模型为y =f (x ), 则该函数模型满足的条件是:①当x ∈[10,100]时,f (x )是增函数; ②当x ∈[10,100]时,f (x )≤5恒成立; ③当x ∈[10,100]时,f (x )≤x5恒成立.(2)(a)对于函数模型(ⅰ)y =120x +1, 它在[10,100]上是增函数,满足条件①;但当x =80时,y =5,因此,当x >80时,y >5,不满足条件②;故该函数模型不符合公司要求.(b)对于函数模型(ⅱ)y =log 2x -2,它在[10,100]上是增函数,满足条件①,x =100时,y max =log 2100-2=2log 25<5,即f (x )≤5恒成立.满足条件②,设h (x )=log 2x -2-15x ,则h ′(x )=log 2e x -15,又x ∈[10,100],所以1100≤1x ≤110,所以h ′(x )≤log 2e 10-15<210-15=0,所以h (x )在[10,100]上是递减的,因此h (x )≤h (10)=log 210-4<0,即f (x )≤错误!恒成立,满足条件③,故该函数模型符合公司要求.综上所述,函数模型(ⅱ)y =log 2x -2符合公司要求.。