内容正文:
第九节 函数模型及其应用
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.结合现实情境中的具体问题,理解“对数增长”“直线上升”“指数爆炸”等术语的现实含义.
1.几类函数模型
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)
2.三种函数模型的性质
函数
性质 y=ax(a>1) y=logax(a>1) y=xn(n>0)
在(0,+∞)上的单调性 单调_____ 单调____ 单调递增
增长速度 越来越快 越来越慢 相对平稳
图象的变化 随x的增大,逐渐表现为与 平行 随x的增大,逐渐表现为与 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
递增
递增
y轴
x轴
(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,其增长速度缓慢.
(2)充分理解题意,并熟练掌握几种常见函数的图象和性质是解题的关键.
(3)易忽视实际问题中自变量的取值范围,需合理确定函数的定义域,必须验证数学结果对实际问题的合理性.
1.已知甲、乙两种商品在过去一段时间内的价格走势如图所
示.假设某商人持有资金120万元,他可以在t1至t4的任意时
刻买卖这两种商品,且买卖能够立即成交(其他费用忽略不
计).如果他在t4时刻卖出所有商品,那么他将获得的最大
利润是 ( )
A.40万元 B.60万元 C.80万元 D.120万元
解析:当甲商品的价格为6元时,该商人全部买入甲商品,可以买120÷6=20(万份),在t2时刻全部卖出,此时获利20×2=40(万元);当乙商品的价格为4元时,该商人买入乙商品,可以买(120+40)÷4=40(万份),在t4时刻全部卖出,此时获利40×2=80(万元).故该商人共获利40+80=120(万元).
答案:D
3.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:在同一平面直角坐标系内,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
2.某小型服装厂生产一种风衣,日销售量x(单位:件)与单价P(单位:元)之间的关系为P=160-2x,生产x件所需成本为C(单位:元),其中C=500+30x,若要求每天获利不少于1 300元,则日销量x的取值范围是 ( )
A.{x|20≤x≤30,x∈N*}
B.{x|20≤x≤45,x∈N*}
C.{x|15≤x≤30,x∈N*}
D.{x|15≤x≤45,x∈N*}
解析:由题意日销量x件时,利润是y=(160-2x)x-(500+30x)=-2x2+130x-500,-2x2+130x-500≥1 300,(x-20)(x-45)≤0,20≤x≤45.故选B.
答案:B
[一“点”就过]
求解已知函数模型解决实际问题的关键
(1)认清所给函数模型,弄清哪些量为待定系数.
(2)根据已知利用待定系数法,确定模型中的待定系数.
(3)利用该函数模型,借助函数的性质、导数等求解实际问题,并进行检验.
基础点(二) 利用函数图象刻画实际问题
[题点全训]
1.某工厂从2013年开始,近八年以来生产某种产品的情况是:前四年年产量的增长速度越来越慢,后四年年产量的增长速度保持不变,则该厂这种产品的年产量y与时间t的函数图象可能是 ( )
解析:由题意可得,图象的几何特征应为从左向右看每个点的切线斜率应逐渐减小,然后斜率变为一个固定的值,符合此特征的只有选项B中的图象,故选B.
答案:B
2.已知正方形ABCD的边长为4,动点P从点B开始沿折线BCDA向A点运动.设点P运动的路程为x,△ABP的面积为S,则函数S=f(x)的图象是 ( )
解析:依题意知,当0≤x≤4时,f(x)=2x;当4<x≤8时,f(x)=8;当8<x≤12时,f(x)=24-2x,观察四个选项知D项符合要求.
答案:D
3.小明在如图1所示的跑道上匀速跑步,他从点A出发,沿箭头方向经过点B跑到点C,共用时30 s,他的教练选择了一个固定的位置观察小明跑步的过程,设小明跑步的时间为t(单位:s),他与教练间的距离为y(单位:m),表示y与t的函数关系的图象大致如图2所示,则这个固定位置