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2.9函数模型及其应用[知识梳理]1.七类常有函数模型2.指数、对数、幂函数模型的性质3.解函数应用问题的步骤审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数目关系,初步选择数学模型.建模:将自然语言转变为数学语言,将文字语言转变为符号语言,利用数学知识,成立相应的数学模型.解模:求解数学模型,得出数学结论.复原:将数学识题复原为实质问题.以上过程用框图表示以下:特别提示:(1)“直线上涨”是匀速增添,其增添量固定不变;“指数增添”先慢后快,其增添量成倍增添,常用“指数爆炸”来形容;“对数增添”先快后慢,其增添速度迟缓.充分理解题意,并娴熟掌握几种常有函数的图象和性质是解题的重点.易忽略实质问题中自变量的取值范围,需合理确立函数的定义域,一定考证数学结果对实质问题的合理性.[诊疗自测]1.观点思辩x的增添速度会超出并远远大于α(1)在(0,+∞)上,跟着x的增大,y=a(a>1)y=x(α>0)的增添速度.( )(2)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质问题.( )(3)当a>1时,不存在实数x0,使.()(4)对数函数增添模型比较合适于描绘增添速度缓和的变化规律.()答案(1)√(2)√(3)√(4)√2.教材衍化(1)(必修A1P59T6)假如在此后若干年内,我国公民经济生产总值都控制在均匀每年增添9%的水平,那么要达到公民经济生产总值比1995年翻两番的年份大概是(lg2=0.3010,lg3=0.4771,lg109=2.0374,lg0.09=-2.9543)()A.2015年B.2011年C.2010年D.2008年答案Bx2lg2分析设1995年总值为a,经过x年翻两番,则a·(1+9%)=4a.∴x=lg1.09≈16.应选B.(2)(必修A1P107T1)在某种新式资料的研制中,实验人员获取了以下一组实验数据:现准备用以下四个函数中的一个近似地表示这些数据的规律,此中最靠近的一个是( )1.9935.6.12x462151.514.041718.0y81217.5A.=2x-2B.=1(x2-1)yy2C.=log2D.=log1xyxy2答案B分析由题意得,表中数据y随x的变化趋势,函数在(0,+∞)上是增函数,且y的变化随x的增大愈来愈快.∵A中函数是线性增添的函数,C中函数是比线性增添还迟缓的函数,D中函数是减函数,∴清除A,C,D,∴B中函数y=1(x2-1)切合题意.应选B.23.小题热身(1)(2018·湖北八校联考)某人依据经验绘制了2018年春节前后,从1月25日至2月11日自己栽种的西红柿的销售量y(千克)随时间x(天)变化的函数图象,以下图,则此人在1月30日大概卖出了西红柿________千克.190答案9分析前10天知足一次函数关系,设为y=kx+b,将点(1,10)和点(10,30)代入函数10=k+b,分析式,得30=10k+b,解得k=20,=70,所以=20+70,则当x=6时,y=190.9b9y9x99(2)(2017·旭日区模拟)某商场2017年一月份到十二月份月销售额体现先降落后上涨的趋势,现有三种函数模型:f(x)=p·qx(q>0,q≠1);f(x)=logpx+q(p>0,p≠1);③f(x)=x2+px+q.能较正确反应商场月销售额f(x)与月份x关系的函数模型为________(填写相应函数的序号),若所选函数知足f(1)=10,f(3)=2,则f(x)=________.答案③x2-8x+17分析(ⅰ)因为f(x)=p·qx,f(x)=logqx+q是单一函数,f(x)=x2+px+q中,f′(x)p=2x+p,令f′(x)=0,得x=-2,f(x)出现一个递加区间和一个递减区间,所以模拟函数应选f(x)=x2+px+q.(ⅱ)∵f(1)=10,f(3)=2,1+p+q=10,p=-8,=17,∴解得9+3p+q=2,q∴f(x)=x2-8x+17,故答案为③;x2-8x+17.题型1二次函数及分段函数模型为了保护环境,发展低碳经济,某单位在国家科研部门的支持下,

进行技术攻典例关,新上了把二氧化碳办理转变为一种可利用的化工产品的项目,

经测算,该项目月办理成本y(元)与月办理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为y=1323x-80x+5040x,x∈[120,144,且每办理一吨二氧化碳获取可利用的化工产12x-200x+80000,x∈[144,500],品价值为200元,若该项目不赢利,损失数额国家将赐予赔偿.当x∈[200,300]时,判断该项目可否赢利?假如赢利,求出最大利润;假如损失,则国家每个月赔偿数额的范围是多少?该项目每个月办理量为多少吨时,才能使每吨的均匀办理成本最低?此题用函数法,再由均值定理解之.解(1)当x∈[200,300]时,设该项目赢利为,S12+800001212则S=200x-2x-200x=-2x+400x-80000=-2(x-400),所以当x∈[200,300]时,S<0,所以该单位不会赢利.当x=300时,S获得最大值-5000,当x=200时,S取最小值-20000,所以国家每个月赔偿数额的范围是[5000,20000].由题意,可知二氧化碳的每吨办理成本为1x2-80x+5040,x∈[120,144,3x=1800002x+x-200,x∈[144,500].①当x∈[120,144)时,y1212x=3x-80x+5040=3(x-120)+240,y所以当x=120时,x获得最小值240.②当x∈[144,500]时,y180000180000x=2x+x-200≥22x×x-200=200,180000y当且仅当2x=x,即x=400时,x获得最小值200.因为200<240,所以当每个月的办理量为400吨时,才能使每吨的均匀办理成本最低.方法技巧一次函数、二次函数及分段函数模型的选用与应用策略1.在实质问题中,若两个变量之间的关系是直线上涨或直线降落或图象为直线

(或其一部分),一般建立一次函数模型,利用一次函数的图象与性质求解.2.实质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

(或抛物线的一部分)等一般采纳二次函数模型,依据已知条件确立二次函数分析式.联合二次函数的图象、最值求法、单一性、零点等知识将实质问题解决.见典例.3.实质问题中有些变量间的关系不可以用同一个关系式给出,而是由几个不一样的关系式组成,如出租车计价与行程之间的关系,应建立分段函数模型求解,但应关注以下两点:结构分段函数时,要力争正确、简短,做到分段合理、不重不漏;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.提示:(1)建立函数模型时不要忘掉考虑函数的定义域.对建立的较复杂的函数模型,要合时地用换元法转变为熟习的函数问题求解.冲关针对训练(2017·广州模拟)某公司生产,B两种产品,依据市场检查与展望,A产品的利润与A投资成正比,其关系如图1;B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2(注:利润和投资单位:万元).分别将A,B两种产品的利润表示为投资的函数关系式;已知该公司已筹集到18万元资本,并将所有投入A,B两种产品的生产.①若均匀投入生产两种产品,可获取多少利润?②假如你是厂长,如何分派这18万元投资,才能使该公司获取最大利润?其最大利润约为多少万元?解(1)设A,B两种产品分别投资x万元(x≥0),所得利润分别为f(x),g(x)万元.由题意可设f(x)=k1x,g(x)=k2x(x≥0),所以依据图象可解得f(x)=0.25x(x≥0),g(x)=2x(x≥0).(2)①由(1)得f(9)=2.25,(9)=29=6,所以总利润y=8.25万元.g②设B产品投入x万元,A产品投入(18-x)万元,该公司可获总利润为y万元.1则y=4(18-x)+2x,0≤x≤18.令x=t,t∈[0,32],1则y=4(-t2+8t+18)所以当t=4时,ymax=

1(t-4)217=-4+2.172=8.5,此时x=16,18-=2,所以当,B两种产品分别投入2万元、16万元时,可使该公司xA获取最大利润,约为8.5万元.题型2指数函数模型(2017·西安模拟)我国加入WTO后,依据完成的协议,若干年内某产品的关税典例与市场供给量

P的关系近似知足:

y=P(x)=2(1-kt)(

x-b)2(

此中

t

为关税的税率,且

t1

10,2,x为市场价钱,b,k为正常数),当t=8时的市场供给量曲线如图:依据图象求b,k的值;x11-2(2)若市场需求量为,它近似知足()=2.当=Q时的市场价钱称为市场均衡QQxP价钱.为使市场均衡价钱控制在不低于9元的范围内,求税率t的最小值.此题用函数思想,采纳换元法.解方法技巧建立指数函数模型的关注点1.指数函数模型常与增添率相联合进行考察,在实质问题中有人口增添、银行利率、细胞分裂等增添问题能够利用指数函数模型来解决.2.应用指数函数模型时重点是对模型的判断,先设定模型,再将已知相关数据代入验证,确立参数,进而确立函数模型.3.y=a(1+x)n往常利用指数运算与对数函数的性质求解.冲关针对训练某城市现有人口总数为100万人,假如年自然增添率为1.2%,试解答以下问题:写出该城市人口总数y(单位:万人)与年份x(单位:年)的函数关系式;(2)计算10年此后该城市人口总数(精准到0.1万人);(3)计算大概多少年此后该城市人口将达到120万人(精准到1年).(1.01210≈1.127,1.01215≈1.196,1.01216≈1.210,log1.0121.2≈15.3)解(1)1年后该城市人口总数为y=100+100×1.2%=100×(1+1.2%),2年后该城市人口总数为y=100×(1+1.2%)+100×(1+1.2%)×1.2%=100×(1+1.2%)2,3年后该城市人口总数为y=100×(1+1.2%)2+100×(1+1.2%)2×1.2%=100×(1+1.2%)3,x年后该城市人口总数为y=100×(1+1.2%)x.所以该城市人口总数y(万人)与年份x(年)的函数关系式是y=100×(1+1.2%)x.(2)10年后该城市人口总数为100×(1+1.2%)10≈112.7(万人).所以10年后该城市人口总数约为112.7万人.(3)设x年后该城市人口将达到120万人,即100(1+1.2%)x≥120,于是1.012x120≥100,120=log1.0121.2≈15.3≈15(年),所以x≥log1.012100即大概15年后该城市人口总数将达到120万人.题型3对数函数模型某公司依据剖析和展望,能获取

10万~1000

万元的投资利润,公司拟拟订方典例案对科研进行奖赏,方案:奖金y(万元)随投资利润x(万元)的增添而增添,且奖金不超出9万元,同时奖金也不超出投资利润的20%,并用函数y=f(x)模拟此方案.写出模拟函数y=f(x)所知足的条件;试剖析函数模型y=4lgx-3能否切合此方案要求,并说明原因.用函数思想,采纳导数法.解(1)由题意,y=f(x)所知足的条件是:①f(x)在[10,1000]上为增函数,②f(x)≤9,1③f(x)≤5x.(2)对于

y=4lg

x-3,明显在

[10,1000]

上是增函数,知足条件①

.当10≤x≤1000

时,4lg10

-3≤y≤4lg1000

3,即

1≤y≤9,知足条件②

.1证明以下:f(x)≤5x,即14lgx-3≤5x,对于x∈[10,1000]恒成立.1令g(x)=4lgx-3-5x,x∈[10,1000],g′(x)=20lge-x15x,∵e<10,∴lge<lg10=2,20lge<10,又∵x≥10,∴20lge-x<0,g′(x)<0对于x∈[10,1000]恒成立,∴g(x)在[10,1000]上是减函数.1g(x)≤g(10)=4lg10-3-×10=-1<0,51

1即

4lg

x-3-5x≤0,即

4lg

x-3≤5x,对

x∈[10,1000]

恒成立,进而知足条件③

.方法技巧本例属奖金分派问题,奖金的利润属对数增添,跟着投资利润的增添,奖金的增添会趋势于“饱和”状态,实质中好多经济现象都是这类规律,并注意掌握直接法、列式比较法、描点察看法.冲关针对训练候鸟每年都要随季节的变化进行大规模的迁移,研究某种鸟类的专家发现,该种鸟类的Q飞翔速度v(单位:m/s)与其耗氧量Q之间的关系为:v=a+blog310(此中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,其飞翔速度为1m/s.求出a,b的值;若这类鸟类为赶行程,飞翔的速度不可以低于2m/s,则其耗氧量起码要多少个单位?解(1)由题意可知,当这类鸟类静止时,它的速度为0m/s,此时耗氧量为30个单位,30故有a+blog310=0,即a+b=0;当耗氧量为90个单位时,速度为1m/s,90故a+blog310=1,整理得a+2b=1.a+b=0,a=-1,解方程组+2b得=1.=1,abQQ(2)由(1)知,v=a+blog310=-1+log310.所以要使飞翔速度不低于2m/s,则有v≥2,Q所以-1+log310≥2,QQ即log310≥3,解得10≥27,即Q≥270.所以若这类鸟类为赶行程,飞翔的速度不可以低于2m/s,则其耗氧量起码要270个单位.1.(2015·北京高考)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状况.加油时间加油量(升)加油时的累计里程(千米)2015年5月1日12350002015年5月15日4835600注:“累计里程”指汽车从出厂开始累计行驶的行程.在这段时间内,该车每100千米均匀耗油量为()A.6升B.8升C.10升D.12升答案B分析因为第一次(即5月1日)把油加满,而第二次把油加满加了48升,即汽车行驶35600-35000=600千米耗油48升,所以每100千米的耗油量为8升,应选B.2.(2014·湖南高考)某市生产总值连续两年连续增添,第一年的增添率为p,第二年的增添率为q,则该市这两年生产总值的年均匀增添率为()p+qB.p+1q+1-1A.22C.pqD.p+1q+1-1答案D分析设两年前的年末该市的生产总值为a,则第二年年末的生产总值为a(1+p)(1+q).设这两年生产总值的年均匀增添率为x,则a(1+x)2=a(1+p)(1+q),因为连续两年连续增添,所以x>0,所以x=1+p1+q-1,应选D.3.(2015·四川高考)某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储蓄温度x(单位:℃)知足函kx+bk,b为常数).若该食品在0℃的保鲜时数关系y=e(e=2.718为自然对数的底数,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________小时.答案24分析依题意有b,22k+b22kb22k4848111k11192=e48=e=e·e,所以e=b==,所以e=或-e192422kbkb1(舍去),于是该食品在33℃的保鲜时间是e33+=(e11)3·e=23×192=24(小时).4.(2017·江西九江七校联考)某店销售进价为2元/件的产品A,该店产品A每天的销102售量y(单位:千件)与销售价钱x(单位:元/件)知足关系式y=x-2+4(x-6),此中2<x<6.(1)若产品A销售价钱为4元/件,求该店每天销售产品A所获取的利润;(2)试确立产品A的销售价钱x的值,其使该店每天销售产品A所获取的利润最大.(保留1位小数)102解(1)当x=4时,y=2+4×(4-6)=21千件,此时该店每天销售产品A所获取的利润为(4-2)×21=42千元.(2)该店每天销售产品A所获取的利润f(x)=(x-2)·102+4x-62=10+4(x-x-6)2(x-2)=4x3-56x2+240x-278(2<x<6),进而f′(x)=12x2-112x+240=4(3x-10)(x-6)(2<x<6).令f′(x)=0,得x=102,10103,易知在,63上,f′(x)>0,函数f(x)单一递加;在3上,′( )<0,函数f(x)单一递减.所以x=10是函数f(x)在(2,6)内的极大值点,也是最fx310大值点,所以当x=3≈3.3时,函数f(x)获得最大值.故当销售价钱为3.3元/件时,利润最大.[基础送分加速狂刷练]一、选择题1.(2018·福州模拟)在一次数学实验中,运用计算器收集到以下一组数据:--123x1.00.0.02.0.00.20.5238y11.98.024.02则y对于x的函数关系与以下函数最靠近的(此中a,b为待定系数)是( )A.y=a+bxB.y=a+bx2bC.y=ax+bD.y=a+x答案B分析由x=0时,y=1,清除D;由f(-1.0)≠f(1.0),清除C;由函数值增添速度不一样,清除A.应选B.2.(2017·云南联考)某工厂6年来生产某种产品的状况是:前三年年产量的增添速度愈来愈快,后三年年产量保持不变,则该厂6年来这类产品的总产量C与时间t(年)的函数关系可用图象表示的是( )答案A分析因为开始的三年产量的增添速度愈来愈快,故总产量快速增添,图中切合这个规律的只有选项A;后三年产量保持不变,总产量直线上涨,应选A.3.某杂志每来源订价2元,可刊行5万本,若每本抬价0.20元,则刊行量减少4000本,为使销售总收入不低于9万元,需要确立杂志的最高订价是()A.2.4元B.3元C.2.8元D.3.2元答案B分析设每本订价x元(x≥2),销售总收入是y元,则y=5×104-x-2×4×103·x0.2104·x(9-2x)≥9×104.23∴2x-9x+9≤0?2≤x≤3,应选B.4.(2017·南昌期末)某公司租地建库房,每个月土地花费与库房到车站距离成反比,而每个月货物的运输花费与库房到车站距离成正比.假如在距离车站10km处建库房,则土地费用和运输花费分别为2万元和8万元,那么要使两项花费之和最小,库房应建在离车站( )A.5km处B.4km处C.3km处D.2km处答案A分析设库房与车站距离为x,土地花费为y1,运输花费为k1y2,于是y1=,y2=k2x,xk142=,∴10解得k=20,k=5.128=10k,2204x204x设总花费为y,则y=x+5≥2x·5=8.当且仅当20=4x,即x=5时取等号.应选A.x55.(2015·北京高考)汽车的“燃油效率”是指汽车每耗费1升汽油行驶的里程,以下图描绘了甲、乙、丙三辆汽车在不一样速度下的燃油效率状况.以下表达中正确的选项是( )A.耗费

1升汽油,乙车最多可行驶

5千米B.以同样速度行驶同样行程,三辆车中,甲车耗费汽油最多C.甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,耗费10升汽油D.某城市灵活车最高限速80千米/小时.同样条件下,在该市用丙车比用乙车更省油答案

D分析对于A选项,从图中能够看出当乙车的行驶速度大于40km/h时的燃油效率大于5km/L,故乙车耗费1升汽油的行驶行程可大于5千米,所以A错误;对于B选项,由图可知甲车耗费汽油最少;对于C选项,甲车以80km/h的速度行驶时的燃油效率为10km/L,故行驶

1小时的行程为

80千米,耗费

8L

汽油,所以

C错误;对于

D选项,当最高限速为80km/h且速度同样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.应选D.6.(2017·北京旭日测试)将甲桶中的a升水迟缓注入空桶乙中,t分钟后甲桶中节余的水切合指数衰减曲线y=ent.假定过5分钟后甲桶和乙桶的水量相等,若再过m分钟甲a桶中的水只有a,则的值为()8mA.7B.8C.9D.10答案D15n1nt1nt分析依据题意知2=e,令8a=ae,即8=e,15n115nt=15,=15-5=10.应选D.因为=e,故=e,比较知28m7.(2016·天津模拟)国家规定某行业收税以下:年收入在280万元及以下的税率为p%,超出280万元的部分按(p+2)%收税,有一公司的实质缴税比率为(p+0.25)%,则该公司的年收入是()A.560万元B.420万元C.350万元D.320万元答案D分析设该公司的年收入为x万元,纳税额为y万元,则由题意得y=x×p%,x≤280,280×%+x-280×+2%,>280,ppx280×p%+-280×p+2%依题有x=(p+0.25)%,解得x=320.应选D.x8.(2017·北京旭日区模拟)假定你有一笔资本用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案每天的回报以下图.横轴为投资时间,纵轴为每天的回报,依据以上信息,若使回报最多,以下说法错误的是( )A.投资3天之内(含3天),采纳方案一B.投资4天,不采纳方案三C.投资6天,采纳方案一D.投资12天,采纳方案二答案

D分析由图可知,投资3天之内(含3天),方案一的回报最高,A正确;投资4天,方案一的回报约为40×4=160(元),方案二的回报约为10+20+30+40=100(元),都高于方案三的回报,B正确;投资6天,方案一的回报约为40×6=240(元),方案二的回报约为10+20+30+40+50+60=210(元),都高于方案三的回报,C正确;投资12天,明显方案三的回报最高,所以此时采纳方案三,

D错误.应选

D.9.(2017·福建质检

)当生物死亡后,其体内原有的碳

14的含量大概每经过

5730年衰减为本来的一半,这个时间称为“半衰期”.当死亡生物体内的碳

14含量不足死亡前的千分之一时,用一般的放射性探测器就测不到了.若某死亡生物体内的碳

14用一般的放射性探测器探测不到,则它经过的“半衰期”个数起码是( )A.8B.9C.10D.11答案C分析设死亡生物体内原有的碳14含量为1,则经过n(n∈N*)个“半衰期”后的含量1n1n1为,由<得n≥10.所以,若探测不到碳14含量,则起码经过了10个“半衰期”.故221000选C.10.(2017·北京旭日区模拟)某房地产公司计划出租70套同样的公寓房.当每套房月租金定为3000元时,这70套公寓能全租出去;当月租金每增添50元时(设月租金均为50元的整数倍),就会多一套房屋不可以出租.设租出的每套房屋每个月需要公司花销100元的日常维修等花费(设租不出的房屋不需要花这些花费).要使公司获取最大利润,每套房月租金应定为

(

)A.3000元

B.3300

C.3500元

D.4000

元答案

B分析由题意,设利润为

y元,租金定为3000+50x元(0≤x≤70,x∈N).则y=(3000+50x)(70-x)-100(70-x)=(2900+50x)·(70-x)=50(58+x)(70-x)≤5058+x+70-x2,2当且仅当58+=70-,即x=6时,等号成立,故每个月租金定为3000+300=3300(元)xx时,公司获取最大利润,应选B.二、填空题11.(2017·金版创新)“好酒也怕小巷深”,很多有名品牌是经过广告宣传进入花费者视野的.已知某品牌商品靠广告销售的收入R与广告费A之间知足关系=(为常数),RaAa广告效应为D=aA-A.那么聪明的商人为了获得最大广告效应,投入的广告费应为________.(用常数a表示)12答案4a分析令t=A(t≥0),则A=t2,D=at-t2=-t-1a2+1a2.24∴当t=1,即=12时,D获得最大值.2aA4a12.一个容器装有细沙3tminacm,细沙冷静器底部一个细微的小孔慢慢地匀速漏出,后节余的细沙量为y=ae-bt(cm3),若经过8min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.答案16-8b1分析当t=0时,y=a;当t=8时,y=ae=2a,-8b1-bt1∴e=2,容器中的沙子只有开始时的八分之一时,即y=ae=8a.-bt1-8b3-24b,则t=24,所以再经过16min.e=8=(e)=e13.(2014·北京高考改编)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)知足函数关系p=2+bt+(,,是常数),右图记录了三次实验的数据.依据上述函数模型和实验数据,atcabc能够获取最正确加工时间为________.答案3.75分钟9a+3b+c=0.7,a=-0.2,分析由已知得16a+4+=0.8,=1.5,bc解得b25a+5b+c=0.5,c=-2,p=-0.2t2+1.5t-2=-1t-152+13,541615∴当

t=

4=3.75

时p最大,即最正确加工时间为

3.75分钟.14.为了预防流感,某学校正教室用药熏消毒法进行消毒.已知药物开释过程中,

室内每立方米空气中的含药量

y(毫克)与时间

t(小时)成正比;药物开释完成后,

y

t

的函数1t-a关系式y=(a为常数),以下图,依据图中供给的信息,回答以下问题:从药物释松开始,每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)之间的函数关系式为________;(2)据测定,当空气中每立方米的含药量不大于0.25毫克时,学生方可进教室,那么从药物释松开始,起码需要经过________小时后,学生才能回到教室.10t,0≤t≤0.1,答案(1)y=1t-0.1(2)0.6,t>0.116分析(1)

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