内容正文:
第9节 实际问题中的函数模型
高考要求
考向预测
1.在实际情境中,会选择合适的函数类型刻画现实问题的变化规律.
2.了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等普遍使用的函数模型)在社会生活中的广泛应用.
1.命题趋势:考查根据实际问题建立函数模型解决问题的能力,常与函数图象、单调性、最值及方程、不等式交汇命题,预计高考对本讲考查将延续近几年的考查风格,各种题型均有可能,属中档题.
2.核心素养:数学建模、数学运算.
[对应学生用书P50]
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)=bax+c(a,b,c为常数,
a>0且a≠1,b≠0)
对数函数模型
f(x)=blogax+c
(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)
幂函数模型
f(x)=axn+b(a,b,n为常数,a≠0,n≠0)
2.指数函数、幂函数、对数函数增长的比较
函数
指数函数
y=ax(a>1)
对数函数y=
logbx(b>1)
幂函数y=
xα(x>0,α>0)
在(0,+∞)
上的增减性
__增函数__
__增函数__
__增函数__
图象的
变化趋势
随着x的增大逐渐近似与__y轴__平行
随着x的增大逐渐近似与__x轴__平行
随着x的增大逐渐__靠近__y轴
增长速度
随着自变量x的增大,y=ax的函数值增长远远大于__y=xα__的函数值增长;而y=xα的函数值增长又远远大于__y=logbx__的函数值增长
指数爆炸
当底数a>1时,由于指数函数y=ax的值增长非常快,人们称这种现象为“指数爆炸”
1.“对勾”函数f(x)=x+(a>0)的性质
(1)该函数在(-∞,-]和[,+∞)上单调递增,在[-,0)和(0,]上单调递减.
(2)当x>0时,x=时取最小值2;当x<0时,x=-时取最大值-2.
2.“直线上升”是匀速增长,其增长量固定不变;“指数增长”先慢后快,其增长量成倍增加,常用“指数爆炸”来形容;“对数增长”先快后慢,其增长速度缓慢.
1.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=ax(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.( )
答案 (1)× (2)√ (3)√
2.(活用结论)已知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)
解析 在同一坐标系内,根据函数图象变化趋势,当x∈(4,+∞)时,增长速度由大到小依次g(x)>f(x)>h(x).
答案 B
3.某工厂一年中各月份的收入、支出情况的统计如图所示,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月份
C.1~2月份的收入的变化率与4~5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
解析 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.
答案 D
4.(易错题)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=
答案 y=
5.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)=x2+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________万件.
解析 设利润为L(x),则利润L(x)=20x-C(x)=-(x-18)2+142,当x=18时,L(x)有最大值.
答案 18
[对应学生用书P52]
考点1 用函数图象刻画变化过程(题组练透)
1.(2021·广州市综合检测(一))如图,一高为H