2019版高考数学一轮复习第2章函数导数及其应用第9讲函数模型及其应用学案

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高考数学一轮总复习 第2章 函数、导数及其应用 第9节 函数模型及其应用课件 理 新人教版

高考数学一轮总复习 第2章 函数、导数及其应用 第9节 函数模型及其应用课件 理 新人教版
答案:200
1.函数模型应用不当,是常见的解题错误.所以要正确 理解题意,选择适当的函数模型.
2.要特别关注实际问题的自变量的取值范围,合理确定 函数的定义域.
3.注意问题反馈.在解决函数模型后,必须验证这个数 学结果对实际问题的合理性.
[小题纠偏] 据调查,某自行车存车处在某星期日的存车量为 4 000 辆次, 其中变速车存车费是每辆一次 0.3 元,普通车存车费是每辆 一次 0.2 元.若普通车存车量为 x 辆次,存车费总收入为 y 元,则 y 关于 x 的函数关系式是__________.
的函数关系是 C(x)=50x+k 250(x≥0,k 为常数).记 y 为该 企业安装这种净水设备的费用与该企业 4 年共将消耗的水费 之和. (1)试解释 C(0)的实际意义,并建立 y 关于 x 的函数关系式并 化简; (2)当 x 为多少平方米时,y 取得最小值,最小值是多少万元?
答案:y=-0.1x+1 200(0≤x≤4 000)
考点一 二次函数模型 重点保分型考点——师生共研
[典例引领]
经市场调查,某商品在过去 100 天内的销售量和价格均为时间 t(天) 的函数,且日销售量近似地满足 g(t)=-13t+1132(1≤t≤100,t∈ N).前 40 天价格为 f(t)=14t+22(1≤t≤40,t∈N),后 60 天价格为 f(t) =-12t+52(41≤t≤100,t∈N),试求该商品的日销售额 S(t)的最大 值和最小值.
解析
考点二 函数y=x+ax模型的应用 重点保分型考点——师生共研
[典例引领]
为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需
要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用 20 年的隔热层,每厘米 厚的隔热层建造成本为 6 万元.该建筑物每年的能源消耗费用 C(单

高考数学一轮复习第二章函数导数及其应用2.9函数模型及其应用课件理

高考数学一轮复习第二章函数导数及其应用2.9函数模型及其应用课件理

【加固训练】 1.(2016·石家庄模拟)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,则第二次服药最迟的时 间应为 ( )
A.上午10:00 C.下午4:00
B.中午12:00 D.下午6:00
为x只,则蓄养率为 x ,故空闲率为1- x ,因为羊群的年 增长量y只和实际蓄m养量x只与空闲率的m 乘积成反比,由
此可得
y

k x (1
x
. )
m
2.若本例(2)牧场中羊群的最大蓄养量为10000只,实际 蓄养量为8000只,比例系数为k=1,则此时的年增长量为 多少?
【解析】由题意,可知y=kx (1 x ) (0<x<m),此时 m=10000,x=8000,k=1,代入计算m 可得y=1×8000×
40020x,4<x20.
得 解得8030≤xx x≤2444,0或 或444<0< 0xx≤2802x,0所,2以403.≤x≤8. 故第二次服药最迟应在当日下午4:00.
2.(2016·广州模拟)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=12 B.x=12,y=15 C.x=14,y=10 D.x=10,y=14
①写出y关于x的函数关系式,并指出这个函数的定义域; ②求羊群年增长量的最大值; ③当羊群的年增长量达到最大值时,求k的取值范围.
【解题导引】(1)根据图象信息,确定函数解析式.
(2)由于最大蓄养量为m只,实际蓄养量为x只,则蓄养率

高考数学一轮复习第二章函数导数及其应用第9节函数模型及其应用课件

高考数学一轮复习第二章函数导数及其应用第9节函数模型及其应用课件

2.在某种新型材料的研制中,实验人员获得了下列实验数据:
x 1.99 3 4 5.1 6.12
y 1.5 4.04 7.5 12 18.01 现准备用下列四个函数中的一个近似地表示这些数据的规律,其中最接近
的一个是( )
A.y=2x-2 C.y=log3x
B.y=12(x2-1) D.y=2x-2
(2)通过圆心角 α 将弧长 x 与时间 t 联系起来. 圆的半径为 1,设弧长 x 所对的圆心角为 α,则 α=x,如图 所示,cos α2=1-t,即 cos 2x=1-t,则 y=cos x=2cos22x-1= 2(1-t)2-1=2(t-1)2-1(0≤t≤1).其图象为开口向上,在[0,1] 上的一段抛物线.










理 教
第九节 函数模型及其应用






考 点
提 练
备高考| 3 个任务 1.考查借助函数图象刻画实际问题中两变量的变化过程. 2.考查应用所给函数模型解决实际问题的能力. 3.考查选择合适的函数模型,对已知数据的处理能力.
理教材| 回扣自测
要点梳理
一、三种函数模型之间增长速度的比较
当 x=18 时,L(x)有最大值. 【答案】 B
5.(2015·四川高考)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=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 ℃
考向 3 构建函数模型解决实际问题

2019届高考数学一轮复习第二章函数、导数及其应用第九节函数模型及其应用课件理

2019届高考数学一轮复习第二章函数、导数及其应用第九节函数模型及其应用课件理

1 解析:设利润为L(x),则利润L(x)=20x-C(x)=- (x-18)2 2 +142,当x=18时,L(x)有最大值.
答案:B
4.某商品价格前两年每年递增20%,后两年每年递减20%,则 四年后的价格与原来价格比较,变化的情况是 A.减少7.84% C.减少9.5% B.增加7.84% D.不增不减 ( )
单调____ 递增 越来越快
y=logax(a>1)
递增 单调____
y=xn(n>0)
单调递增 相对平稳
上的增减性
增长速度
越来越慢
随 x 的 增 大 , 随 x 的增大,逐 图象的变化 逐渐表现为与 渐 表 现 为 与
随n值变化而
各有不同
y轴 平行 ____
值的比较
____ x轴 平行
存在一个x0,当x>x0时,有logax<xn<ax
200-x 解析:设围成的矩形场地的长为x m,则宽为 m, 4 200-x 1 则S=x· = (-x2+200x). 4 4 当x=100时,Smax=2 500 (m2).
答案:2 500
课 堂 考 点突破
练透基点,研通难点,备考不留死角
考点一
一次、二次函数模型及分段函数模型的应用
[考什么·怎么考]
3.解函数应用问题的4步骤 (1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初 步选择函数模型; (2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为 符号语言,利用数学知识,建立相应的函数模型; (3)解模:求解函数模型,得出数学结论; (4)还原:将数学结论还原为实际意义的问题. 以上过程用框图表示如下:
[学审题] x ①空闲率是指“1-m ”; ②利用(1)的函数关系求羊群年增长量的最大值; ③构造一个关于k的含参数m的不等式,解不等式后即可求 出k的取值范围.

2019届高考数学一轮复习:《函数模型及其应用》教学案(含解析)

2019届高考数学一轮复习:《函数模型及其应用》教学案(含解析)

第十节函数模型及其应用[知识能否忆起]1.几种常见的函数模型2.[小题能否全取]1.(教材习题改编)f(x)=x2,g(x)=2x,h(x)=log2x,当x∈(4,+∞)时,对三个函数的增长速度进行比较,下列选项中正确的是( )A.f(x)>g(x)>h(x)B.g(x)>f(x)>h(x)C.g(x)>h(x)>f(x)D.f(x)>h(x)>g(x)答案:选B 由图象知,当x∈(4,+∞)时,增长速度由大到小依次为g(x)>f(x)>h(x).2.一根蜡烛长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( )解析:选B 由题意h =20-5t,0≤t≤4.结合图象知应选B.3.生产一定数量的商品的全部费用称为生产成本,某企业一个月生产某种商品x 万件时的生产成本为C(x)=12x 2+2x +20(万元).一万件售价是20万元,为获取最大利润,该企业一个月应生产该商品数量为( ) A .36万件 B .18万件 C .22万件D .9万件解析:选B 利润L(x)=20x -C(x)=-12(x -18)2+142,当x =18时,L(x)有最大值.4.一种产品的成本原为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)5.有一批材料可以建成200 m 的围墙,如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地,中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如图所示),则围成的矩形最大面积为______________.(围墙厚度不计)解析:设矩形的长为x m ,宽为200-x 4 m ,则S =x·200-x 4=14(-x 2+200x).当x =100时,S max =2 500 m 2.答案:2 500 m21.解答函数应用题的一般步骤(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的意义. 以上过程用框图表示如下:2.解函数应用题常见的错误(1)不会将实际问题抽象转化为函数模型或转化不全面; (2)在求解过程中忽视实际问题对变量参数的限制条件.典题导入[例1] 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?[自主解答] 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.由题悟法1.在实际问题中,有很多问题的两变量之间的关系是一次函数模型,其增长特点是直线上升(自变量的系数大于0)或直线下降(自变量的系数小于0),对一次函数模型,主要是利用一次函数的图象与单调性求解.2.有些问题的两变量之间是二次函数关系,如面积问题、利润问题、产量问题等.对二次函数模型,一般是利用配方法并结合二次函数图象与单调性解决.3.在解决一次函数、二次函数的应用问题时,一定要注意定义域.以题试法1.(2018·抚州质检)一块形状为直角三角形的铁皮,直角边长分别为40 cm 与60 cm ,现将它剪成一个矩形,并以此三角形的直角为矩形的一个角.问怎样剪,才能使剩下的残料最少?解:如图,剪出的矩形为CDEF ,设CD =x ,CF =y , 则AF =40-y.∵△AFE ∽△ACB ,∴AF AC =FEBC ,即40-y 40=x 60.∴y =40-23x.剩下的残料面积为S =12×60×40-x·y=23x 2-40x +1 200=23(x -30)2+600. ∵0<x<60,∴当x =30时,S 取得最小值为600,这时y =20.∴在边长60 cm 的直角边CB 上截CD =30 cm ,在边长为40 cm 的直角边AC 上截CF =20 cm 时,能使所剩残料最少.典题导入[例2] (2018·孝感统考)某公司生产一种产品,每年需投入固定成本0.5万元,此外每生产100件这样的产品,还需增加投入0.25万元,经市场调查知这种产品年需求量为500件,产品销售数量为t 件时,销售所得的收入为⎝⎛⎭⎪⎫0.05t -120 000t 2万元.(1)该公司这种产品的年生产量为x 件,生产并销售这种产品所得到的利润关于当年产量x 的函数为f(x),求f(x);(2)当该公司的年产量为多少件时,当年所获得的利润最大?[自主解答] (1)当0<x≤500时,f(x)=0.05x -120 000x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫0.25×x 100+0.5=-x 220 000+19400x -12, 当x>500时,f(x)=0.05×500-120 000×5002-⎝ ⎛⎭⎪⎫0.25×x 100+0.5=12-1400x , 故f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-120 000x 2+19400x -12,0<x≤500,12-1400x ,x>500.(2)当0<x≤500时,f(x)=-x 220 000+19400x -12=-120 000(x -475)2+34532,故当x =475时,f(x)max =34532. 当x>500时,f(x)=12-1400x<12-54=34432<34532, 故当该公司的年产量为475件时,当年获得的利润最大.由题悟法1.很多实际问题中变量间的关系,不能用同一个关系式给出,而是由几个不同的关系式构成分段函数,如出租车票价与路程之间的关系,就是分段函数.2.分段函数主要是每一段自变量变化所遵循的规律不同,可以先将其当作几个问题,将各段的变化规律分别找出来,再将其合到一起,要注意各段变量的范围,特别是端点值.以题试法2.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. 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 =1.8(5x +3x)=14.4x ;当甲的用水量超过4吨,乙的用水量不超过4吨,即3x≤4,且5x>4时, y =4×1.8+3x×1.8+3(5x -4)=20.4x -4.8. 当乙的用水量超过4吨,即3x>4时,y =2×4×1.8+3×[(3x-4)+(5x -4)]=24x -9.6.所以y =⎩⎪⎨⎪⎧14.4x ,0≤x≤45,20.4x -4.8,45<x≤43,24x -9.6,x>43.(2)由于y =f(x)在各段区间上均单调递增,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,45时,y≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫45<26.4; 当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤45,43时,y≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43<26.4; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫43,+∞时,令24x -9.6=26.4, 解得x =1.5.所以甲户用水量为5x =5×1.5=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.典题导入[例3] (2018·广州模拟)一片森林原来面积为a ,计划每年砍伐一些树,且每年砍伐面积的百分比相等,当砍伐到面积的一半时,所用时间是10年,为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的14,已知到今年为止,森林剩余面积为原来的22. (1)求每年砍伐面积的百分比;(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年? (3)今后最多还能砍伐多少年?[自主解答] (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⎝ ⎛⎭⎪⎫12m 10=⎝ ⎛⎭⎪⎫1212,m 10=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, ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 10≥⎝ ⎛⎭⎪⎫1232,n 10≤32,解得n≤15. 故今后最多还能砍伐15年.由题悟法增长率问题,在实际问题中常可以用指数函数模型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.解题时,往往用到对数运算和开方运算,要注意用已知给定的值对应求解.以题试法3.某电脑公司2019年的各项经营收入中,经营电脑配件的收入为400万元,占全年经营总收入的40%.该公司预计2019年经营总收入要达到1 690万元,且计划从2019年到2019年,每年经营总收入的年增长率相同,2019年预计经营总收入为________万元.解析:设年增长率为x ,则有40040%×(1+x)2=1 690,1+x =1310,因此2019年预计经营总收入为40040%×1310=1 300(万元).答案:1 3001.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 的函数图象为( )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.2.(2018·湖北三校联考)某城市对一种售价为每件160元的商品征收附加税,税率为R%(即每销售100元征税R 元),若年销售量为⎝⎛⎭⎪⎫30-52R 万件,要使附加税不少于128万元,则R 的取值范围是( ) A .[4,8] B .[6,10] C .[4%,8%]D .[6%,100%]解析:选A 根据题意得,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].3.由于电子技术的飞速发展,计算机的成本不断降低,若每隔5年计算机的价格降低13,现在价格为8 100元的计算机经过15年的价格应降为( )A .2 000元B .2 400元C .2 800元D .3 000元解析:选B 设经过3个5年,产品价格为y 元,则y =8 100×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-133=2 400.4.(2018·温州月考)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.一个月的本地内打出电话时间t(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. 5.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.6.(2018·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.7.(2018·河南调研)为了在“十一”黄金周期间降价搞促销,某超市对顾客实行购物优惠活动,规定一次购物付款总额:①如果不超过200元,则不予优惠;②如果超过200元,但不超过500元,则按标价给予9折优惠;③如果超过500元,其中500元按第②条给予优惠,超过500元的部分给予7拆优惠.辛云和她母亲两次去购物,分别付款168元和423元,假设她们一次性购买上述同样的商品,则应付款额为______.解析:依题意,价值为x 元商品和实际付款数f(x)之间的函数关系式为f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0≤x≤200,0.9x ,200<x≤500,500×0.9+-,x>500.当f(x)=168时,由168÷0.9≈187<200,故此时x =168;当f(x)=423时,由423÷0.9=470∈(200,500],故此时x =470.所以两次共购得价值为470+168=638元的商品,又500×0.9+(638-500)×0.7=546.6元,即若一次性购买上述商品,应付款额为546.6元.答案:546.6元8.(2018·镇江模拟)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,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.答案:30 cm,20 cm9.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:2010.(2018·湖南十二校联考)某创业投资公司拟投资开发某种新能源产品,估计能获得10万元到1 000万元的投资收益.现准备制定一个对科研课题组的奖励方案:奖金y(单位:万元)随投资收益x(单位:万元)的增加而增加,且奖金不超过9万元,同时奖金不超过收益的20%.请分析函数y =x150+2是否符合公司要求的奖励函数模型,并说明原因.解:对于函数模型y =f(x)=x150+2, 当x ∈[10,1 000]时,f(x)为增函数, f(x)max =f(1 000)=1 000150+2=203+2<9, 所以f(x)≤9恒成立.但当x =10时,f(10)=115+2>105,即f(x)≤x5不恒成立. 故函数模型y =x150+2不符合公司要求.11.高新开发区某公司生产一种品牌笔记本电脑的投入成本是4 500元/台.当笔记本电脑销售价为6 000元/台时,月销售量为a 台.市场分析的结果表明,如果笔记本电脑的销售价提高的百分率为x(0<x<1),那么月销售量减少的百分率为x 2.记销售价提高的百分率为x 时,电脑企业的月利润是y 元.(1)写出月利润y 与x 的函数关系式;(2)如何确定这种笔记本电脑的销售价,使得该公司的月利润最大.解:(1)依题意,销售价提高后变为6 000(1+x)元/台,月销售量为a(1-x 2)台,则y =a(1-x 2)[6 000(1+x)-4 500].即y =1 500a(-4x 3-x 2+4x +1)(0<x<1). (2)由(1)知y′=1 500a(-12x 2-2x +4), 令y′=0,得6x 2+x -2=0, 解得x =12或x =-23(舍去).当0<x<12时,y′>0;当12<x<1时,y′<0.故当x =12时,y 取得最大值.此时销售价为6 000×32=9 000(元).故笔记本电脑的销售价为9 000元时,该公司的月利润最大.12.如图,已知矩形油画的长为a ,宽为b.在该矩形油画的四边镶金箔,四个角(图中斜线区域)装饰矩形木雕,制成一幅矩形壁画.设壁画的左右两边金箔的宽为x ,上下两边金箔的宽为y ,壁画的总面积为S.(1)用x ,y ,a ,b 表示S ;(2)若S 为定值,为节约金箔用量,应使四个矩形木雕的总面积最大.求四个矩形木雕总面积的最大值及对应的x ,y 的值.解:(1)由题意可得S =2bx +2ay +4xy +ab ,其中x>0,y>0. (2)依题意,要求四个矩形木雕总面积的最大值即求4xy 的最大值.因为a ,b ,x ,y 均大于0,所以2bx +2ay≥22bx·2ay,从而S≥4abxy +4xy +ab ,当且仅当bx =ay 时等号成立.令t =xy ,则t>0,上述不等式可化为4t 2+4ab ·t+ab -S≤0, 解得-S -ab 2≤t≤S -ab2. 因为t>0,所以0<t≤S -ab2, 从而xy≤ab +S -2abS4.由⎩⎪⎨⎪⎧bx =ay ,S =2bx +2ay +4xy +ab ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =abS -ab2b ,y =abS -ab2a.所以当x =abS -ab 2b ,y =abS -ab2a时,四个矩形木雕的总面积最大,最大值为ab +S -2abS.1.某地2019年底人口为500万,人均住房面积为6 m 2,如果该城市人口平均每年增长率为1%.问为使2021年底该城市人均住房面积增加到7 m 2,平均每年新增住房面积至少为(1.0110≈1.104 6)( )A .90万m 2B .87万m 2C .85万m 2D .80万m 2解析:选B 由题意+10×7-500×610≈86.6(万m 2)≈87(万m 2).2.一高为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)的大致图象可能是图中的________.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:②3.(2018·湖北高考)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/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/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/时)f(x)=x·v(x)可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/时)解:(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-,20≤x≤200. (2)依题意并由(1)可得f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ 60x ,0≤x≤20,13-,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 +-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. 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/时.(2018·浙江金华阶段性检测)某民营企业生产A ,B 两种产品,根据市场调查与预测,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:利润与投资单位:万元).(1)分别将A ,B 两种产品的利润表示为投资x(万元)的函数关系式;(2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入A ,B 两种产品的生产,问:怎样分配这10万元投资,才能使企业获得最大利润,其最大利润为多少万元.解:(1)当投资为x 万元,设A 产品的利润为f(x)万元,B 产品的利润为g(x)万元,由题意可设f(x)=k 1x ,g(x)=k 2x.由图知f(1)=14,故k 1=14.又g(4)=52,故k 2=54.从而f(x)=14x(x≥0),g(x)=54x (x≥0). (2)设A 产品投入x 万元,则B 产品投入(10-x)万元,设企业利润为y 万元.y =f(x)+g(10-x)=14x +5410-x (0≤x≤10). 令t =10-x ,则y =10-t 24+54t =-14⎝ ⎛⎭⎪⎫t -522+6516(0≤t≤10). 当t =52时,y max =6516,此时x =3.75,10-x =6.25. 即当A 产品投入3.75万元,B 产品投入6.25万元时,企业获得最大利润为6516万元.。

2019年高考数学一轮总复习第二章函数、导数及其应用2.9函数模型及其应用课件理

2019年高考数学一轮总复习第二章函数、导数及其应用2.9函数模型及其应用课件理

[自 主 演 练] A,B 两城相距 100 km,在两城之间距 A 城 x(km)处建一核电站给 A,B 两城供 电, 为保证城市安全, 核电站距城市距离不得小于 10 km.已知供电费用等于供电距离 (km)的平方与供电量(亿度)之积的 0.25 倍,若 A 城供电量为每月 20 亿度,B 城供电 量为每月 10 亿度. (1)求 x 的取值范围; (2)把月供电总费用 y 表示成 x 的函数; (3)核电站建在距 A 城多远,才能使供电总费用 y 最少?
(1)当 h=1 时,求跳水曲线所在的抛物线方程; (2)若跳水运动员在区域 EF 内入水时才能达到比较好 的训练效果,求此时 h 的取值范围.
【解】 由题意,最高点为(2+h,4),(h≥1). 设抛物线方程为 y=a[x-(2+h)2]+4. (1)当 h=1 时,最高点为(3,4), 方程为 y=a(x-3)2+4.① 将点 A(2,3)代入①式得 a=-1. 即所求抛物线的方程为 y=-x2+6x-5.
(2)将点 A(2,3)代入 y=a[x-(2+h)]2+4,得 ah2=-1. 由题意,方程 a[x-(2+h)]2+4=0 在区间[5,6]内有一解. 1 令 f(x)=a[x-(2+h)] +4=- 2[x-(2+h)]2+4, h
2
1 2 f 5 =- 3 - h +4≥0, 2 h 则 f6=- 124-h2+4≤0. h 故达到比较好的训练效果时的 h
1 解析:利润 L(x)=20x-C(x)=- (x-18)2+142,当 x=18 时,L(x)有最大值. 2
答案:18
4. 某城市客运公司确定客票价格的方法是: 如果行程不超过 100 km, 票价是 0.5 元/km,如果超过 100 km,超过 100 km 的部分按 0.4 元/km 定价,则客运票价 y(元) 与行驶千米数 x(km)之间的函数关系式是_________________________________.

2019版高考数学一轮复习第2章函数导数及其应用第9讲函数模型及其应用课件

2019版高考数学一轮复习第2章函数导数及其应用第9讲函数模型及其应用课件

4.[课本改编]某家具的标价为 132 元,若降价以九折 出售(即优惠 10%),仍可获利 10%(相对进货价),则该家具 的进货价是( )
A.118 元 B.105 元 C.106 元 D.108 元 解析 设进货价为 a 元,由题意知 132×(1-10%)-a =10%·a,解得 a=108.
解析 出发时距学校最远,先排除 A,中途堵塞停留, 距离没变,再排除 D,堵塞停留后比原来骑得快,因此排 除 B.
3.[课本改编]已知某矩形广场的面积为 4 万平方米, 则其周长至少为( )
A.800 米 B.900 米 C.1000 米 D.1200 米
解析 设这个广场的长为 x 米,则宽为400x00米,所以 其周长为 l=2x+400x00≥800,当且仅当 x=400x00,即 x =200 时取等号.
(5)某种商品进价为每件 100 元,按进价增加 25%出售, 后因库存积压降价,若按九折出售,则每件商品仍能获 利.( √ )
(6)当 x>4 时,恒有 2x>x2>log2x.( √ )
2.[2018·长沙模拟]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( )
考向 已知函数模型解决实际问题 例 2 [2015·四川高考]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=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( ) A.16 小时 B.20 小时 C.24 小时 D.28 小时
对数函数型 f(x)=blogax+c(a,b,c 为常数,a>0 且 a≠1,b≠0)

2019年高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 第9节 函数模型及其应用学案 理 北师大版

2019年高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 第9节 函数模型及其应用学案 理 北师大版

第九节 函数模型及其应用[考纲传真] (教师用书独具)1.了解指数函数、对数函数、幂函数的增长特征,结合具体实例体会直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义.2.了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.(对应学生用书第29页)[基础知识填充]1.常见的几种函数模型(1)一次函数模型:y =kx +b (k ≠0).(2)反比例函数模型:y =kx+b (k ,b 为常数且k ≠0). (3)二次函数模型:y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 为常数,a ≠0).(4)指数函数模型:y =a ·b x +c (a ,b ,c 为常数,b >0,b ≠1,a ≠0). (5)对数函数模型:y =m log a x +n (m ,n ,a 为常数,a >0,a ≠1,m ≠0). (6)幂函数模型:y =a ·x n+b (a ≠0).2.三种函数模型之间增长速度的比较(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)解模: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2­9­1表示如下:图2­9­1[知识拓展] “对勾”函数形如f (x )=x +a x(a >0)的函数模型称为“对勾”函数模型:(1)该函数在(-∞,-a ]和[a ,+∞)上单调递增,在[-a ,0)和(0,a ]上单调递减.(2)当x >0时,x =a 时取最小值2a , 当x <0时,x =-a 时取最大值-2a .[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数y =2x 的函数值比y =x 2的函数值大.( ) (2)幂函数增长比直线增长更快.( ) (3)不存在x 0,使a x 0<x n0<log a x 0.( )(4)f (x )=x 2,g (x )=2x,h (x )=log 2x ,当x ∈(4,+∞)时,恒有h (x )<f (x )<g (x ).( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.(教材改编)已知某种动物繁殖量y (只)与时间x (年)的关系为y =a log 3(x +1),设这种动物第2年有100只,到第8年它们发展到( ) A .100只 B .200只 C .300只D .400只B [由题意知100=a log 3(2+1),∴a =100,∴y =100log 3(x +1),当x =8时,y =100log 3 9=200.]3.某商品价格前两年每年递增20%,后两年每年递减20%,则四年后的价格与原来价格比较,变化的情况是( ) A .减少7.84% B .增加7.84% C .减少9.5%D .不增不减A [设某商品原来价格为a ,依题意得:a (1+0.2)2(1-0.2)2=a ×1.22×0.82=0.921 6a ,(0.921 6-1)a =-0.078 4a ,所以四年后的价格与原来价格比较,减少7.84%.]4.若一根蜡烛长20 cm,点燃后每小时燃烧5 cm,则燃烧剩下的高度h(cm)与燃烧时间t(h)的函数关系用图像表示为( )B[由题意h=20-5t(0≤t≤4),其图像为B.]5.某市生产总值连续两年持续增加.第一年的增长率为p,第二年的增长率为q,则该市这两年生产总值的年平均增长率为________.(1+p)(1+q)-1[设年平均增长率为x,则(1+x)2=(1+p)·(1+q),所以x=(1+p)(1+q)-1.](对应学生用书第30页)(1)某工厂6年来生产某种产品的情况是:前3年年产量的增长速度越来越快,后3年年产量保持不变,则该厂6年来这种产品的总产量C与时间t(年)的函数关系图像正确的是( )(2)如图2­9­2所示的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.用容器下面所对的图像表示该容器中水面的高度h和时间t 之间的关系,其中正确的有( )图2­9­2A.1个 B.2个 C.3个 D.4个(1)A(2)C[(1)前3年年产量的增长速度越来越快,说明呈高速增长,只有A、C图像符合要求,而后3年年产量保持不变,产品的总产量应呈直线上升,故选A.(2)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增长速度上反映出来,(1)中的增长应该是匀速的,故下面的图像不正确;(2)中的增长速度是越来越慢的,正确;(3)中的增长速度是先快后慢再快,正确;(4)中的增长速度是先慢后快再慢,也正确,故(2)(3)(4)正确.选C.]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( )【导学号:79140066】D[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.](1)某航空公司规定,乘飞机所携带行李的重量(kg)与其运费(元)由如图2­9­3所示的一次函数图像确定,那么乘客可免费携带行李的重量最大为________ kg.图2­9­3(2)一个容器装有细沙a cm3,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-b t(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.(1)19 (2)16 [(1)由图像可求得一次函数的解析式为y =30x -570,令30x -570=0,解得x =19.(2)当t =0时,y =a ,当t =8时,y =a e -8b=12a , 所以e -8b=12,容器中的沙子只有开始时的八分之一时,即y =a e -b t=18a , e-b t=18=(e -8 b )3=e -24b,则t =24,所以再经过16 min.]f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧C ,0<x ≤A ,C +B (x -A ),x >A .已知某家庭2017年前三个月的煤气费如下表:【导学号:79140067】A .11.5元B .11元C .10.5元D .10元A [根据题意可知f (4)=C =4,f (25)=C +B (25-A )=14,f (35)=C +B (35-A )=19,解得A =5,B =12,C =4,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4,0<x ≤5,4+12(x -5),x >5,所以f (20)=4+12(20-5)=11.5,故选A .](2017·山西孝义模考)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.根据经验,若每辆自行车的日租金不超过6元,则自行车可以全部租出;若超过6元,则每超出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,并且要求出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的所得).(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 >2.3. ∵x ∈N +,∴3≤x ≤6,x ∈N +. 当x >6时,y =[50-3(x -6)]x -115.令[50-3(x -6)]x -115>0,有3x 2-68x +115<0. 又x ∈N +,∴6<x ≤20(x ∈N +),故y =⎩⎪⎨⎪⎧50x -115(3≤x ≤6,x ∈N +),-3x 2+68x -115(6<x ≤20,x ∈N +).(2)对于y =50x -115(3≤x ≤6,x ∈N +),显然当x =6时,y max =185.对于y =-3x 2+68x -115=-3⎝⎛⎭⎪⎫x -3432+8113(6<x ≤20,x ∈N +),当x =11时,y max =270.又∵270>185,∴当每辆自行车的日租金定为11元时,才能使一日的净收入最多.[跟踪训练] (2016·四川高考)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入,若该公司2015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B [设2015年后的第n 年该公司投入的研发资金开始超过200万元.由130(1+12%)n >200,得1.12n >2013,两边取常用对数,得n >lg 2-lg 1.3lg 1.12≈0.30-0.110.05=195,∴n ≥4,∴从2019年开始,该公司投入的研发资金开始超过200万元.]。

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第9讲 函数模型及其应用板块一 知识梳理·自主学习[必备知识]考点1 常见的函数模型[必会结论]“f (x )=x +a x(a >0)”型函数模型形如f (x )=x +ax(a >0)的函数模型称为“对勾”函数模型:(1)该函数在(-∞,-a ]和[a ,+∞)上单调递增,在[-a ,0]和(0,a ]上单调递减.(2)当x >0时,x =a 时取最小值2a , 当x <0时,x =-a 时取最大值-2a .[考点自测]1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数y =2x 的函数值比y =x 2的函数值大.( ) (2)幂函数比一次函数增长速度快.( )(3)指数函数模型,一般用于解决变化较快,短时间内变化量较大的实际问题中.( ) (4)对数函数增长模型比较适合于描述增长速度平缓的变化规律.( )(5)某种商品进价为每件100元,按进价增加25%出售,后因库存积压降价,若按九折出售,则每件商品仍能获利.( )(6)当x >4时,恒有2x>x 2>log 2x .( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)√2.[2018·长沙模拟]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( )答案 C解析 出发时距学校最远,先排除A ,中途堵塞停留,距离没变,再排除D ,堵塞停留后比原来骑得快,因此排除B.3.[课本改编]已知某矩形广场的面积为4万平方米,则其周长至少为( ) A .800米 B .900米 C .1000米 D .1200米答案 A解析 设这个广场的长为x 米,则宽为40000x米,所以其周长为l =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +40000x ≥800,当且仅当x =40000x,即x =200时取等号.4.[课本改编]某家具的标价为132元,若降价以九折出售(即优惠10%),仍可获利10%(相对进货价),则该家具的进货价是( )A .118元B .105元C .106元D .108元答案 D解析 设进货价为a 元,由题意知132×(1-10%)-a =10%·a ,解得a =108. 5.[2018·抚顺模拟]某种动物繁殖量y (只)与时间x (年)的关系为y =a log 3(x +1),设这种动物第2年有100只,则到第8年它们发展到的只数为________.答案 200解析 ∵a log 33=100,∴a =100,y =100log 39=200.6.调查表明,酒后驾驶是导致交通事故的主要原因,交通法规规定,驾驶员在驾驶机动车时血液中酒精含量不得超过0.2 mg/mL.某人喝酒后,其血液中酒精含量将上升到0.8 mg/mL ,在停止喝酒后,血液中酒精含量以每小时50%的速度减少,则至少经过________小时他才可以驾驶机动车.(精确到小时)答案 2解析 设n 小时后才可以驾车,由题意得0.8(1-50%)n =2,0.5n=14,即n =2,即至少经过2小时后才可以驾驶机动车.板块二 典例探究·考向突破 考向利用函数图象刻画实际问题例 1 [2017·全国卷Ⅲ]某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是( ) A .月接待游客量逐月增加 B .年接待游客量逐年增加C .各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月D .各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳 答案 A解析 对于选项A ,由图易知月接待游客量每年7,8月份明显高于12月份,故A 错;对于选项B,观察折线图的变化趋势可知年接待游客量逐年增加,故B正确;对于选项C,D,由图可知显然正确.故选A.触类旁通用函数图象刻画实际问题的解题思路将实际问题中两个变量间变化的规律(如增长的快慢、最大、最小等)与函数的性质(如单调性、最值等)、图象(增加、减少的缓急等)相吻合即可.【变式训练1】[2015·北京高考]汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是( )A.消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B.以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多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解析对于A选项,从图中可以看出当乙车的行驶速度大于40 km/h时的燃油效率大于5 km/L,故乙车消耗1升汽油的行驶路程可大于5千米,所以A错误.对于B选项,由图可知甲车消耗汽油最少.对于C选项,甲车以80 km/h的速度行驶时的燃油效率为10 km/L,故行驶1小时的路程为80千米,消耗8 L汽油,所以C错误.对于D选项,当最高限速为80 km/h且速度相同时丙车的燃油效率大于乙车的燃油效率,故用丙车比用乙车更省油,所以D正确.考向已知函数模型解决实际问题例 2 [2015·四川高考]某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系y=e kx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数).若该食品在0 ℃的保鲜时间是192小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ℃的保鲜时间是( ) A.16小时B.20小时C .24小时D .28小时答案 C解析 由题意,得(0,192)和(22,48)是函数y =ekx +b图象上的两个点,则⎩⎪⎨⎪⎧192=e b,48=e 22k +b,解得e 11k =12.所以当储藏温度为33 ℃时,保鲜时间y =e 33k +b=(e 11k )3·e b=18×192=24(小时).触类旁通利用已知函数模型解决实际问题的步骤若题目给出了含参数的函数模型,或可确定其函数模型的图象,求解时先用待定系数法求出函数解析式中相关参数的值,再用求得的函数解析式解决实际问题.【变式训练2】 [2014·北京高考]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),下图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为( )A .3.50分钟B .3.75分钟C .4.00分钟D .4.25分钟答案 B解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧9a +3b +c =0.7,16a +4b +c =0.8,25a +5b +c =0.5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-0.2,b =1.5,c =-2,∴p =-0.2t 2+1.5t -2=-15⎝⎛⎭⎪⎫t -1542+1316,∴当t =154=3.75时p 最大,即最佳加工时间为3.75分钟.故选B.考向构建函数模型解决实际问题例 3 [2016·四川高考]某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015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年答案 B解析 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+(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2019年.故选B.触类旁通构建数学模型一定要过好的三关(1)事理关:通过阅读、理解,明确问题讲的是什么,熟悉实际背景,为解题找出突破口.(2)文理关:将实际问题的文字语言转化为数学符号语言,用数学式子表达数学关系. (3)数理关:在构建数学模型的过程中,对已知数学知识进行检索,从而认定或构建相应的数学模型.【变式训练3】 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 )=k3x +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. 解 (1)由已知条件得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. 所以当隔热层厚度为5 cm 时,总费用f (x )达到最小值,最小值为70万元.核心规律1.认真分析题意,合理选择数学模型是解决应用问题的基础.2.实际问题中往往涉及一些最值问题,我们可以利用二次函数的最值、函数的单调性、基本不等式等求得最值.3.解函数应用题的四个步骤:①审题;②建模;③解模;④还原. 满分策略解答数学应用题的失误与防范(1)函数模型应用不当是常见的解题错误,所以应正确理解题意,选择适当的函数模型. (2)要特别关注实际问题的自变量的取值范围,合理确定函数的定义域.(3)注意问题反馈,在解决函数模型后,必须验证这个数学解答对实际问题的合理性.板块三 启智培优·破译高考规范答题系列1——构建分段函数模型解决实际问题[2018·山西模拟]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.根据经验,若每辆自行车的日租金不超过6元,则自行车可以全部租出;若超出6元,则每超过1元,租不出的自行车就增加3辆.为了便于结算,每辆自行车的日租金x (元)只取整数,并且要求租自行车一日的总收入必须高于这一日的管理费用,用y (元)表示出租自行车的日净收入(即一日中出租自行车的总收入减去管理费用后得到的部分).(1)求函数y =f (x )的解析式及其定义域;(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? 解题视点 (1)分x ≤6和x >6进行讨论→y =⎩⎪⎨⎪⎧50x -115(3≤x ≤6,x ∈Z )-3x 2+68x -115(6<x ≤20,x ∈Z )(2)利用(1)的结论分段求y max→比较大小→下结论解 (1)当x ≤6时,y =50x -115, 令50x -115>0,解得x >2.3, ∵x 为整数,∴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.∵270>185,∴当每辆自行车的日租金定为11元时,才能使一日的净收入最多.[答题模板] 解函数应用题的一般程序第一步:审题——弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;第二步:建模——将文字语言转化成数学语言,用数学知识建立相应的数学模型; 第三步:解模——求解数学模型,得到数学结论;第四步:还原——将用数学方法得到的结论还原为实际问题的意义;第五步:反思——对于数学模型得到的数学结果,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.跟踪训练某校学生社团心理学研究小组在对学生上课注意力集中情况的调查研究中,发现其注意力指数p 与听课时间t 之间的关系满足如图所示的曲线.当t ∈(0,14]时,曲线是二次函数图象的一部分,当t ∈[14,40]时,曲线是函数y =log a (t -5)+83(a >0且a ≠1)图象的一部分.根据专家研究,当注意力指数p 大于等于80时听课效果最佳.(1)试求p =f (t )的函数关系式;(2)老师在什么时段内安排核心内容能使得学生听课效果最佳?请说明理由. 解 (1)当t ∈(0,14]时,设p =f (t )=c (t -12)2+82(c <0),将(14,81)代入得c =-14,t ∈(0,14]时,p =f (t )=-14(t -12)2+82;当t ∈(14,40]时,将(14,81)代入y =log a (t -5)+83,得a =13,所以p =f (t )=⎩⎪⎨⎪⎧-14(t -12)2+82,t ∈(0,14],log 13(t -5)+83,t ∈(14,40].(2)t ∈(0,14]时,由-14(t -12)2+82≥80,解得12-22≤t ≤12+22, 所以t ∈[12-22,14],t ∈(14,40]时,由log 13 (t -5)+83≥80,解得5<t ≤32,所以t ∈(14,32],所以t ∈[12-22,32],即老师在t ∈[12-22,32]时段内安排核心内容能使得学生听课效果最佳.板块四 模拟演练·提能增分[A 级 基础达标]1.现有一组数据如下:( ) A .v =log 2tB .v =log 12 tC .v =t 2-12D .v =2t -2答案 C解析 取t =1.99≈2(或t =5.1≈5),代入A 得v =log 22=1≠1.5;代入B ,得v =log 122=-1≠1.5;代入C ,得v =22-12=1.5;代入D ,得v =2×2-2=2≠1.5.故选C.2.[2018·安阳一模]某类产品按工艺共分10个档次,最低档次产品每件利润为8元.每提高一个档次,每件利润增加2元.用同样工时,可以生产最低档次产品60件,每提高一个档次将少生产3件产品,则每天获得利润最大时生产产品的档次是( )A .7B .8C .9D .10答案 C解析 由题意,当生产第k 档次的产品时,每天可获得利润为y =[8+2(k -1)][60-3(k -1)]=-6k 2+108k +378(1≤k ≤10,k ∈N ),配方可得y =-6(k -9)2+864,所以当k =9时,获得利润最大.选C.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(参考数据lg 2≈0.3010)( )A .3B .4C .5D .6答案 B解析 设至少要洗x 次,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34x ≤1100,∴x ≥1lg 2≈3.322,因此需4次.故选B.4.某地一天内的气温Q (t )(单位:℃)与时刻t (单位:时)之间的关系如图所示,令C (t )表示时间段[0,t ]内的温差(即时间段[0,t ]内最高温度与最低温度的差),C (t )与t 之间的函数关系用下列图象表示,则正确的图象是( )答案 D解析 当0<t <4时,最高温度不变,最低温度减小,所以温差变大,排除C ;当4<t <8时,前面一段温差不变,后面一段最高温度增大,所以温差变大,排除A ,B ,选D.5.[2017·武汉模拟]国家规定个人稿费纳税办法为:不超过800元的不纳税;超过800元而不超过4000元的按超过部分的14%纳税;超过4000元的按全稿酬的11%纳税.若某人共纳税420元,则这个人的稿费为( )A .3000元B .3800元C .3818元D .5600元答案 B解析 由题意可建立纳税额y 关于稿费x 的函数解析式为y =⎩⎪⎨⎪⎧0,x ≤8000.14(x -800),800<x ≤4000,0.11x ,x >4000显然由0.14(x -800)=420,可得x =3800.6.若某商场将彩电价格由原价2250(元/台)提高40%,然后在广告上写出“大酬宾八折优惠”,则商场每台彩电比原价多卖________元.答案 270解析 由题意可得每台彩电比原价多卖2250×(1+40%)×80%-2250=270(元). 7.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.答案 20解析 设矩形花园的宽为y m ,则x 40=40-y40,即y =40-x ,矩形花园的面积S =x (40-x )=-x 2+40x =-(x -20)2+400,当x =20 m 时,面积最大.8.[2018·金版创新]“好酒也怕巷子深”,许多著名品牌是通过广告宣传进入消费者视线的.已知某品牌商品靠广告销售的收入R 与广告费A 之间满足关系R =a A (a 为常数),广告效应为D =a A -A .那么精明的商人为了取得最大广告效应,投入的广告费应为________.(用常数a 表示)答案 14a 2解析 令t =A (t ≥0),则A =t 2,∴D =at -t 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -12a 2+14a 2.∴当t =12a ,即A =14a 2时,D 取得最大值.9.一片森林原来面积为a ,计划每年砍伐一些树,且每年砍伐面积的百分比相等,当砍伐到面积的一半时,所用时间是10年,为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的14,已知到今年为止,森林剩余面积为原来的22. (1)求每年砍伐面积的百分比;(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年? (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 m 10 =⎝ ⎛⎭⎪⎫1212 ,m 10=12, 解得m =5,故到今年为止,已砍伐了5年. (3)设从今年开始,最多还能砍伐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 ≥24, ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 n 10 ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫1232 ,n 10≤32,解得n ≤15. 故今后最多还能砍伐15年.10.[2018·大连模拟]候鸟每年都要随季节的变化进行大规模的迁徙,研究某种鸟类的专家发现,该种鸟类的飞行速度v (单位:m/s)与其耗氧量Q 之间的关系为:v =a +b log 3Q10(其中a ,b 是实数).据统计,该种鸟类在静止的时候其耗氧量为30个单位,而其耗氧量为90个单位时,其飞行速度为1 m/s.(1)求出a ,b 的值;(2)若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,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. 要使飞行速度不低于2 m/s ,即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.[B 级 知能提升]1.[2018·云南联考]某工厂6年来生产某种产品的情况是:前三年年产量的增长速度越来越快,后三年年产量保持不变,则该厂6年来这种产品的总产量C 与时间t (年)的函数关系可用图象表示的是( )答案 A解析 由于开始的三年产量的增长速度越来越快,故总产量迅速增长,图中符合这个规律的只有选项A ;后三年产量保持不变,总产量直线上升.故选A.2.[2018·四川德阳诊断]将甲桶中的a L 水缓慢注入空桶乙中,t min 后甲桶中剩余的水量符合指数衰减曲线y =a e nt.假设过5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,若再过m min 甲桶中的水只有a4L ,则m 的值为________.答案 5解析 ∵5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,∴函数y =f (t )=a e nt 满足f (5)=a e 5n=12a ,可得n =15ln 12,所以f (t )=a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12 t 5 ,设k min 后甲桶中的水只有a 4 L ,则f (k )=a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12 k5=a 4,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫12k5 =14,解得k =10,所以m =k -5=5(min).3.[2018·湖北八校联考]某人根据经验绘制了2018年春节前后,从2月1日至2月18日自己种植的西红柿的日销售量y (千克)随时间x (天)变化的函数图象,如图所示,则此人2月6日大约卖出了西红柿________千克.答案1909解析 前10天满足一次函数关系,设为y =kx +b ,将点(1,10)和点(10,30)代入函数解析式得⎩⎪⎨⎪⎧10=k +b ,30=10k +b ,解得k =209,b =709,所以y =209x +709,则当x =6时,y =1909.4.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.(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Q , 所以PQ =(8-y ) 米,EQ =(x -4) 米.又△EPQ ∽△EDF , 所以EQ PQ =EF FD, 即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 平方米,则S (x )=xy =x ⎝⎛⎭⎪⎫10-x 2=-12(x -10)2+50,S (x )是关于x 的二次函数,且其图象开口向下,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 的面积取得最大值,为48平方米.5.[2018·佛山模拟]某工厂生产某种产品,每日的成本C (单位:万元)与日产量x (单位:吨)满足函数关系式C =3+x ,每日的销售额S (单位:万元)与日产量x 的函数关系式S=⎩⎪⎨⎪⎧3x +k x -8+5(0<x <6),14(x ≥6),已知每日的利润L =S -C ,且当x =2时,L =3.(1)求k 的值;(2)当日产量为多少吨时,每日的利润可以达到最大,并求出最大值.解 (1)由题意,得L =⎩⎪⎨⎪⎧2x +k x -8+2(0<x <6),11-x (x ≥6),因为x =2时,L =3,所以3=2×2+k2-8+2.解得k =18.(2)当0<x <6时,L =2x +18x -8+2, 所以L =2(x -8)+18x -8+18=-[ 2(8-x )+188-x]+18 ≤-22(8-x )·188-x+18=6.当且仅当2(8-x )=188-x,即x =5时取得等号. 当x ≥6时,L =11-x ≤5. 所以当x =5时,L 取得最大值6.所以当日产量为5吨时,每日的利润可以达到最大值6万元.。

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