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- 2021-06-16 发布
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第二章
函数、导数及其应用
第十讲 函数模型及其应用
1
知识梳理
•
双基自测
2
考点突破
•
互动探究
3
名师讲坛
•
素养提升
知识梳理
•
双基自测
知识点 函数模型及其应用
1
.
几类常见的函数模型
2.
三种函数模型的性质
递增
递增
快
慢
y
轴
x
轴
3.
解函数应用问题的步骤
(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)
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.
以上过程用框图表示如下:
ABCD
题组二 走进教材
2
.
(
必修
1P
107
BT1
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
∶1
B
.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
D
3
.
(
必修
1P
104
例
5
改编
)
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
年它们将发展到
(
)
A
.
200
只
B
.
300
只
C
.
400
只
D
.
500
只
[
解析
]
∵
繁殖数量
y
只与时间
x
年的关系为
y
=
a
log
3
(
x
+
1)
,这种动物第
2
年有
100
只,
∴
100
=
a
log
3
(2
+
1)
,
∴
a
=
100
,
∴
y
=
100log
3
(
x
+
1)
,
∴
当
x
=
8
时,
y
=
100log
3
(8
+
1)
=
100
×
2
=
200.
故选
A
.
A
18
题组三 考题再现
5
.
(2015
·
北京,
5
分
)
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
.
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
B
加油时间
加油量
/
升
加油时的累计里程
/
千米
2015
年
5
月
1
日
12
35 000
2015
年
5
月
15
日
48
35 600
[
解析
]
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
35 600
-
35 000
=
600
千米耗油
48
升,所以每
100
千米的耗油量为
8
升,选
B
.
6
.
(2015
·
四川,
5
分
)
某食品的保鲜时间
y
(
单位: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
________
小时.
24
考点突破
•
互动探究
(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.
考点 函数模型及应用
考向
1
利用函数图象刻画实际问题的变化过程
——
自主练透
例
1
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
A
(2)
某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图.图中
A
点表示十月的平均最高气温约为
15 ℃
,
B
点表示四月的平均最低气温约为
5 ℃.
下面叙述不正确的是
(
)
A
.各月的平均最低气温都在
0 ℃
以上
B
.七月的平均温差比一月的平均温差大
C
.三月和十一月的平均最高气温基本相同
D
.平均最高气温高于
20 ℃
的月份有
5
个
D
(3)
如图,圆
O
的半径为
1
,
A
是圆上的定点,
P
是圆上的动点,角
x
的始边为射线
OA
,终边为射线
OP
,过点
P
作直线
OA
的垂线,垂足为
M
.
将点
M
到直线
OP
的距离表示成
x
的函数
f
(
x
)
,则
y
=
f
(
x
)
在
[0
,
π]
的图象大致为
(
)
B
[
解析
]
(1)
通过题图可知
A
不正确,并不是逐月增加,但是每一年是递增的,所以
B
正确.从图观察
C
是正确的,
D
也正确,
1
月至
6
月比较平稳,
7
月至
12
月波动比较大.故选
A
.
(2)
由图形可得各月的平均最低气温都在
0 ℃
以上,
A
正确;七月的平均温差约为
10 ℃
,而一月的平均温差约为
5 ℃
,故
B
正确;三月和十一月的平均最高气温都在
10 ℃
左右,基本相同,
C
正确;平均最高气温高于
20 ℃
的月份只有
2
个,
D
错误.故选
D
.
1
.
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.
2
.
判断函数图象与实际问题变化过程相吻合的两种方法
(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:当根据题意不易建立函数模型时,则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,选择出符合实际情况的答案.
(2020
·
北京十一中月考
)
已知
14
C
的半衰期为
5 730
年
(
是指经过
5 730
年后,
14
C
的残余量占原始量的一半
)
.设
14
C
的原始量为
a
,经过
x
年后的残余量为
b
,残余量
b
与原始量
a
的关系为
b
=
a
e
-
kx
,其中
x
表示经过的时间,
k
为一个常数.现测得湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时
14
C
的残余量约占原始量的
76.7
%
.
请你推断一下马王堆汉墓修建距今约
_____________
年.
(
参考数据:
log
2
0.767≈
-
0.4)
.
2 292
例
2
考向
2
已知函数模型解决实际问题
——
师生共研
〔
变式训练
1〕
(2020
·
山西太原模拟
)
某公司为了业务发展,制定了一项激励销售人员的奖励方案:销售额为
8
万元时,奖励
1
万元;销售额为
64
万元时,奖励
4
万元,若公司拟定的奖励模型为
y
=
a
log
4
x
+
b
(
其中
x
为销售额,
y
为相应的奖金
)
.某业务员要得到
8
万元奖励,则他的销售额应为
_____________
万元.
1 024
季节性商品的销售当旺季来临时,价格呈上升趋势,设某商品开始时定价为
10
元,并且每周
(7
天
)
涨价
2
元,
5
周后开始保持
20
元的价格平稳销售,
10
周后旺季过去,平均每周减价
2
元,直到
16
周后,该商品不再销售.
(1)
试建立价格
p
与周次
t
之间的函数关系式;
(2)
若此商品每周进货一次,每件进价
Q
与周次之间的关系式为
Q
=-
0.125(
t
-
8)
2
+
12
,
t
∈[0,16]
,
t
∈
N
,试问该商品第几周每件销售利润最大?最大值是多少?
考向
3
构建函数模型解决实际问题
——
多维探究
角度
1
一次函数、二次函数分段函数模型
例
3
当
t
∈
[0,5]
,
t
∈
N
时,
L
(
t
)
max
=
L
(5)
=
9.125
;
当
t
∈
(5,10]
,
t
∈
N
时,
L
(
t
)
max
=
L
(6)
=
L
(10)
=
8.5
;
当
t
∈
(10,16]
,
t
∈
N
时,
L
(
t
)
单调递减,
L
(
t
)
max
=
L
(11)
=
7.125.
由
9.125>8.5>7.125
,知
L
(
t
)
max
=
9.125.
从而第
5
周每件销售利润最大,最大值为
9.125
元.
(1)
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,要注意各段自变量的范围,特别是端点值.
(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)
分段函数的最大
(
小
)
值是各段最大
(
小
)
值中的最大
(
小
)
值.
例
4
角度
2
指数函数与对数函数模型
指数函数与对数函数模型的应用技巧
(1)
与指数函数、对数函数两类函数模型有关的实际问题,在求解时,要先学会合理选择模型,在两类模型中,指数函数模型是增长速度越来越快
(
底数大于
1)
的一类函数模型,与增长率、银行利率有关的问题都属于指数函数模型.
(2)
在解决指数函数、对数函数模型问题时,一般先需要通过待定系数法确定函数解析式,再借助函数的图象求解最值问题.
〔
变式训练
2〕
(1)
(
角度
1)
(2020
·
四川绵阳诊断性测试
)
某单位为鼓励职工节约用水,作出如下规定:每位职工每月用水不超过
10
立方米的,按每立方米
3
元收费;用水超过
10
立方米的,超过的部分按每立方米
5
元收费.某职工某月的水费为
55
元,则该职工这个月实际用水为
(
)
A
.
13
立方米
B
.
14
立方米
C
.
15
立方米
D
.
16
立方米
C
①
从药物释放开始,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降低到
0.25
毫克以下时,学生方可进教室,那么,药物释放开始,至少需要经过
__________
小时后,学生才能回到教室.
0.6
名师讲坛
•
素养提升
例
5
(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?
〔
变式训练
3〕
某村计划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留
1 m
宽的通道,沿前侧内墙保留
3 m
宽的空地.当矩形温室的边长各为
____________
时,蔬菜的种植面积最大?最大面积是
__________.
40 m,20 m
648 m
2
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