内容正文:
第十节 函数模型及其应用
[最新考纲] 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.
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=+b(k,b为常数且k≠0).
(3)二次函数模型:y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0).
(4)指数函数模型:y=a·bx+c(a,b,c为常数,b>0,b≠1,a≠0).
(5)对数函数模型:y=mlogax+n(m,n,a为常数,a>0,a≠1,m≠0).
(6)幂函数模型:y=a·xn+b(a≠0).
2.三种函数模型之间增长速度的比较
函数
性质
y=ax(a>1)
y=logax(a>1)
y=xn(n>0)
在(0,+∞)上的增减性
单调递增
单调递增
单调递增
增长速度
越来越快
越来越慢
因n而异
图象的变化
随x的增大逐渐表现为与y轴平行
随x的增大逐渐表现为与x轴平行
随n值变化而各有不同
值的比较
存在一个x0,当x>x0时,有logax<xn<ax
3.解函数应用问题的步骤(四步八字)
(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.
形如f(x)=x+(a>0)的函数模型称为“对勾”函数模型:
(1)该函数在(-∞,-]上单调递减.,0)和(0,,+∞)内单调递增,在[-]和[
(2)当x>0时,x=,时取最小值2
当x<0时,x=-.时取最大值-2
一、思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=2x与函数y=x2的图象有且只有两个公共点.
( )
(2)幂函数增长比直线增长更快.
( )
(3)不存在x0,使ax0<x<logax0.
( )
(4)f(x)=x2,g(x)=2x,h(x)=log2x,当x∈(4,+∞)时,恒有h(x)<f(x)<g(x).
( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
二、教材改编
1.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( )
(注:结余=收入-支出)
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 [由题图可知,收入最高值为90万元,收入最低值为30万元,其比是3∶1,故A正确;由题图可知,7月份的结余最高,为80-20=60(万元),故B正确;由题图可知,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,故C正确;由题图可知,前6个月的平均收入为×(40+60+30+30+50+60)=45(万元),故D错误.]
2.在某个物理实验中,测量得变量x和变量y的几组数据如下表:
x
0.50
0.99
2.01
3.98
y
-0.99
0.01
0.98
2.00
则对x,y最适合的拟合函数是( )
A.y=2x
B.y=x2-1
C.y=2x-2
D.y=log2 x
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=log2x,可知满足题意,故选D.]
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)=x2+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.
18 [利润L(x)=20x-C(x)=-(x-18)2+142,当x=18时,L(x)有最大值.]
4.用长度为24的材料围一矩形场地,中间加两道隔墙,要使矩形的面积最大,则隔墙的长度为 .
3 [设隔墙的长度为x(0<x<6),矩形面积为y,则y=x×=2x(6-x)=-2(x-3)2+18,
∴当x=3时,y最大.]
考点1 用函数图象刻画变化过程
判断函数图象与实际问题中两变量变化过程相吻合的2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.
1.(20