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)
指数函数模型
f(x)=bax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
对数函数模型
f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
幂函数模型
f(x)=axn+b(a,b为常数,a≠0)
“对勾”函数模型
f(x)=x+(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
单调递增
单调递增
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
(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:选D 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).
2.在数学课外活动中,小明同学进行了糖块溶于水的试验,将一块质量为7克的糖块放入到一定量的水中,测量不同时刻未溶解糖块的质量,得到若干组数据,其中在第5分钟末测得的未溶解糖块的质量为3.5克,同时小明发现可以用指数型函数S=ae-kt(a,k为常数)来描述以上糖块的溶解过程,其中S(单位:克)代表t分钟末未溶解糖块的质量,则k=( )
A.ln 2 B.ln 3 C. D.
解析:选C 由题意可得,当t=0时,S=a=7,因为在第5分钟末测得的未溶解糖块的质量为3.5克,所以3.5=7e-5k,解得k=.
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:选B 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).
4.某公司招聘员工,面试人数按拟录用人数分段计算,计算公式为y=x∈N*,其中x代表拟录用人数,y代表面试人数,若面试人数为160,则该公司拟录用人数为________.
解析:令y=160,若4x=160,则x=40>10,不合题意;若2x+10=160,则x=75,满足题意;若1.5x=160,则x=∉N*,不合题意.故拟录用人数为75.
答案:75
基础点——自练通关(省时间)
基础点(一) 已知函数模型解决实际问题
[题点全训]
1.点声源在空间中传播时,衰减量ΔL与传播距离r(单位:米)的关系式为ΔL=10lg(单位:dB),取lg 5≈0.7,则r从8米变化到40米时,衰减量的增加值约为( )
A.14 dB B.18 dB
C.21 dB D.28 dB
解析:选A 因为衰减量ΔL与传播距离r(单位:米)的关系式为ΔL=10lg,所以r从8米变化到40米时,衰减量的增加值约为10lg-10lg=10lg 25=20lg 5≈20×0.7=14 dB,故选A.
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