内容正文:
第9讲 函数模型及其应用
1.常见的函数模型
函数模型
函数解析式
一次函数型
f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)
二次函数型
f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
指数函数型
f(x)=bax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)
对数函数型
f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)
幂函数型
f(x)=axn+b(a,b,n为常数,a≠0)
2.指数、对数及幂函数三种增长型函数模型的图象与性质
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
介于指数增长和对数增长之间
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
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(-∞,-]和[,+∞)上单调递增,在[-,0)和(0,]上单调递减.
(2)当x>0时,x=时,f(x)取最小值2;
当x<0时,x=-时,f(x)取最大值-2.
1.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=log2x
答案 D
解析 根据x=0.50,y=-0.99,代入各选项计算,可以排除A;根据x=2.01,y=0.98,代入其余各选项计算,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.
2.(2022·四川泸县第二中学模拟)为进一步巩固脱贫攻坚成果,持续实施乡村振兴战略,某企业响应政府号召,积极参与帮扶活动.该企业2022年初有资金150万元,资金的年平均增长率固定,每三年政府将补贴10万元.若要实现2025年初的资金达到270万元的目标,资金的年平均增长率应为(参考值:≈1.22,≈1.2)( )
A.10% B.20%
C.22% D.32%
答案 B
解析 由题意,设年平均增长率为x,则150(1+x)3+10=270,所以x= -1≈1.2-1=0.2,故年平均增长率为20%.故选B.
3. (2023·广东广州综合检测)如图,一高为H且装满水的鱼缸,其底部装有一排水小孔,当小孔打开时,水从孔中匀速流出,水流完所用时间为T.若鱼缸水深为h时,水流出所用时间为t,则函数h=f(t)的图象大致是( )
答案 B
解析 水位由高变低,排除C,D.半缸前下降速度先快后慢,半缸后下降速度先慢后快,故选B.
4.(2023·陕西商洛模拟)声音大小(单位:dB)取决于声波通过介质时所产生的压力(简称声压,单位:N/m2)变化.已知声压x与声音大小y的关系式为y=10×lg 2.根据我国《工业企业噪声卫生标准》规定,新建企业工作地点噪音容许标准为85 dB.若某新建企业运行时测得的声音大小为60 dB,符合《工业企业噪声卫生标准》规定,则此时声压为( )
A.2 N/m2 B.20 N/m2
C.0.02 N/m2 D.0.2 N/m2
答案 C
解析 由题意,得10×lg 2=60,所以lg =3,解得x=0.02.
5.Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠病毒感染累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:I(t)=,其中K为最大确诊病例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为(参考数据:ln 19≈3)( )
A.60 B.63
C.66 D.69
答案 C
解析 因为I(t)=,所以I(t*)==0.95K,
则e0.23(t*-53)=19,所以0.23(t*-53)=ln 19≈3,
解得t*≈+53≈66.故选C.
6.“好酒也怕巷子深”,许多著名品牌是通过广告宣传进入消费者视线的.已知某品牌商品靠广告销售的收入R与广告费A之间满足关系R=a(a为常数),广告效应为D=a-A.那么,精明的商人为了取得最大广告效应,投入的广告费应为________(用常数a表示).
答案 a2
解析 令t=(t≥0),则A=t2,∴D=at-t2=-2+a2.∴当t=a,即A=a2时,D取得最大值.
考向一 利用函数图象刻画实际问题
例1 (2022·北京高考)在北京冬奥会上,国家速滑馆“冰丝带”使用高效环保的