内容正文:
数 学
第二章 函数的概念与基本初等函数
第9讲 函数模型及其应用
1.了解指数函数、对数函数与一次函数增长速度的差异,理解“指数爆炸”“对数增长”“直线上升”等术语的含义.
2.通过收集、阅读一些现实生活、生产实际等数学模型,会选择合适的函数模型刻画现实问题的变化规律,了解函数模型在社会生活中的广泛应用.
[对应学生用书P49]
1.六种常见的函数模型
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)
“对勾”函数模型 y=x+(a为常数,a>0)
2.三种函数模型性质比较
y=ax(a>1) y=logax(a>1) y=xn(n>0)
在(0,
+∞)上的单调性 增函数 增函数 增函数
增长速度 越来越快 越来越慢 相对平稳
图象的变化 随x值增大,图象与 y轴 接近平行 随x值增大,图象与 x轴 接近平行 随n值变化而不同
增函数
增函数
增函数
越来越快
越来越慢
y轴
x轴
3.用函数建立数学模型解决实际问题的基本过程
1.“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,其增长量越来越小.
2.“对勾”函数f(x)=x+(a>0)在(0,+∞)上的性质:在(0,]上单调递减,在[,+∞)上单调递增,当x=时,f(x)取最小值2.
|思考辨析|
1.判断(在括号内打“√”或“×”)
(1)某种商品进价为每件100元,按进价增加10%出售,后因库存积压降价,若按九折出售,则每件还能获利. ( )
答案 (1)×
(2)函数y=2x的函数值比y=x2的函数值大. ( )
答案 (2)×
(3)不存在x0,使<<logax0. ( )
答案 (3)×
(4)在(0,+∞)上,随着x的增大,y=ax(a>1)的增长速度会超过并远远大于y=xa(a>0)的增长速度. ( )
答案 (4)√
|教材衍化|
2.(人A必修第一册P152例6改编)面对突如其来的新冠病毒疫情,中国人民在中国共产党的领导下,上下同心、众志成城抗击疫情的行动和成效,向世界展现了中国力量、中国精神.下面几个函数模型中,能比较近似地反映出图中时间与治愈率关系的是 ( )
A.y=ax+b B.y=ax2+bx+c
C.y=ax D.y=logax
解析 根据图象可知,治愈率先减后增,B选项符合.ACD选项都是单调函数,不符合.故选B.
答案 B
3.(人A必修第一册P155习题4.5T9改编)声强级L(单位:dB)与声强I的函数关系式为L=10 lg,若女高音的声强级是75 dB,普通女性的声强级为45 dB,则女高音声强是普通女性声强的 ( )
A.10倍 B.100倍
C.1 000倍 D.10 000倍
解析 设女高音声强为I1,普通女性声强为I2,则10lg=75,所以=107.5①,10lg=45,所以=104.5②,则①÷②,得=1 000,故女高音声强是普通女性声强的1 000倍.
答案 C
|易错自纠|
4.(指数函数、对数函数性质不明致误)某种病毒的繁殖速度快、存活时间长.已知a个这种病毒在t天后将达到aeλt个,且经过4天后病毒的数量会达到原来的2倍.若再过t天后病毒的数量达到原来的8倍,则t= ( )
A.4 B.8 C.12 D.16
解析 由题意得ae4λ=2a,∴λ=,即f=a.
设经过t天后,病毒的数量达到原来的8倍,则有a=8a,解得t=12.
所以再过12-4=8(天),病毒的数量达到原来的8倍.
答案 B
5.(平均增长率概念不清致误)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 .
解析 设年平均增长率为x,则(1+x)2=(1+p)(1+q),所以x=-1.
答案 -1
[对应学生用书P50]
考点1 用函数的图象刻画变换过程(师生共研)
[例1] (1)如图所示,△OAB是边长为2的等边三角形,直线x=t截这个三角形位于此直线左方的图形面积为y(见图中阴影部分),则函数y=f的大致图象为( )
解析 根据题意,△OAB是边长为2的等边三角形,则A点的坐标为(1,),B点的坐标为(2,