内容正文:
§2.12 函数模型的应用
考试要求 1.了解指数函数、对数函数与一次函数增长速度的差异.2.理解“指数爆炸”“对数增长”“直线上升”等术语的含义.3.能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.
知识梳理
1.三种函数模型的性质
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
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值的变化而各有不同
2.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)
反比例函数模型
f(x)=+b(k,b为常数,k≠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)=axα+b(a,b,α为常数,a≠0,α≠0)
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数y=2x的函数值比y=x2的函数值大.( × )
(2)某商品进价为每件100元,按进价增加10%出售,后因库存积压降价,若九折出售,则每件还能获利.( × )
(3)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)和y=logax(a>1)的增长速度.( √ )
(4)在选择函数模型解决实际问题时,必须使所有的数据完全符合该函数模型.( × )
教材改编题
1.当x越来越大时,下列函数中增长速度最快的是( )
A.y=5x B.y=log5x
C.y=x5 D.y=5x
答案 D
解析 结合函数的性质可知,几种函数模型中,指数函数的增长速度最快.
2.在某个物理实验中,测量得到变量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最适合的函数模型是( )
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,代入计算,可以排除A;根据x=2.01,y=0.98,代入计算,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.
3.某超市的某种商品的日利润y(单位:元)与该商品的当日售价x(单位:元)之间的关系为y=-+12x-210,那么该商品的日利润最大时,当日售价为________元.
答案 150
解析 因为y=-+12x-210=-(x-150)2+690,所以当x=150时,y取最大值,即该商品的利润最大时,当日售价为150元.
题型一 用函数图象刻画变化过程
例1 (1)(多选)血药浓度是指药物吸收后在血浆内的总浓度.药物在人体内发挥治疗作用时,该药物的血药浓度应介于最低有效浓度和最低中毒浓度之间.已知成人单次服用1单位某药物后,体内血药浓度及相关信息如图所示:
根据图中提供的信息,下列关于成人使用该药物的说法中,正确的是( )
A.首次服用该药物1单位约10分钟后,药物发挥治疗作用
B.每次服用该药物1单位,两次服药间隔小于2小时,一定会产生药物中毒
C.每间隔5.5小时服用该药物1单位,可使药物持续发挥治疗作用
D.首次服用该药物1单位3小时后,再次服用该药物1单位,不会发生药物中毒
答案 ABC
解析 从图象中可以看出,首次服用该药物1单位约10分钟后药物发挥治疗作用,A正确;根据图象可知,首次服用该药物1单位约1小时后的血药浓度达到最大值,由图象可知,当两次服药间隔小于2小时时,一定会产生药物中毒,B正确;服药5.5小时时,血药浓度等于最低有效浓度,此时再服药,血药浓度增加,可使药物持续发挥治疗作用,C正确;第一次服用该药物1单位4小时后与第2次服用该药物1单位1小时后,血药浓度之和大于最低中毒浓度,因此一定会发生药物中毒,D错误.
(2)根据一组试验数据画出的散点图如图所示.
现有如下5个函数模型:①y=0.6x-0.12;②y=2x-2.02;③y=2x-5.4x+6;④y=log2x;⑤y=x+1.84.请从中选择一个函数模型,使它能近似地反映这些数据的规律,应选________.(填序号)
答案 ④
解析 由图可知上述点大体分布在函数y=log2x的图象上,
故选择y=log2x可以近似地反映这些数据的规律.
思维升华 判断函数图象