内容正文:
3.3函数的应用(一)
因为函数可以描述一个量依赖于另外一个量变化而变化的情况,所以函数知识在实际生活中有着广泛的应用.下面我们就一起探究一下怎么利用学过的知识来解决.
到目前为止,我们已经学习了哪些常用函数?
一次函数;
二次函数;
指数函数;
对数函数;
幂函数
1.了解一次函数、二次函数、分段函数的广泛应用并求解实际问题. (重点)
2.掌握求解函数应用题的基本步骤. (难点)
3.掌握对数据的合理处理,建立函数模型. (难点)
例1 为了鼓励大家节约用水,自2013年以后,上海市实行了阶梯水价制度,其中每户的综合用水单价与户年用水量的关系如下表所示.
分档 户年用水量/m3 综合用水单价(元/m-3)
第一阶段 0~220(含) 3.45
第二阶段 220~300(含) 4.83
第三阶段 300以上 5.83
记户年用水量为时应缴纳的水费为元.
(1)写出的解析式;
(2)假设居住在上海的张明一家2015年共用水260,则张明一家2015年应缴纳水费多少元?
分段函数
【解析】(1)当时,有;
当时,有
当时,有
因此,
(2)因为,所以
因此,张明一家2015年应缴纳水费952.2元.
【总结提升】
使用数学模型解决实际问题的基本步骤如下:
实 际 问题
数 学 模 型
实际问题 的解
数学模型
的解
抽象概括
推理演算
还原说明
分段函数可以用来描述生活中阶梯水价、阶梯电价、出租车费等
例2 城镇化是国家现代化的重要指标,据有关资料显示,1978—2013年,我国城镇常住人口从1.7亿增加到7.3亿.假设每一年城镇常住人口的增加量都相等,记1978年后第(限定)年的城镇常住人口为亿.写出的解析式,并由此估算出我国2017年的城镇常住人口数.
【解析】因为每一年城镇常住人口的增加量都相等,所以是一次函数.
设,其中是常数.
因为2013年是1978年后的第2013-1978=35年,所以
即
解得
因此,
因此,我国2017年的城镇常住人口为(亿)
例3 某农家旅游公司有客房160间,每间房单价为200元时,每天都客满.已知每间房单价每提高20元,则客房出租数就会减少10间.若不考虑其他因素,旅游公司把每间房单价提高到多少时,每天客房的租金总收入最高?
【分析】房价与租金总收入的关系可以通过列表分析:
能看出数据变化的规律吗?
提价/元 每间房单价/元 客房出租数 租金总收入/元
0 200 160 32000
20 220 150 33000
40 240 140 33600
60 260 130 33800
【解析】设每间房单价提高个20元时,每天客房的总收入为元.
则此时每间客房的单价为元,客房出租数为间,所以
当时,的最大值为33800.
因此,每间房单价提高到200+20=260元时,每天客房的租金总收入最高
此函数的定义域是什么?
二次函数求最值
例4 某单位计划用围墙围出一块矩形场地,所有材料可筑墙的总长度为,如果要使围墙围出的场地面积最大,则矩形的长、宽各等于多少?
【解析】设矩形的长为时,场地的面积为.
因为矩形的周长为,所以矩形的宽为.
则
又因为
所以,当时,的最大值为
此时,矩形的长、宽都为.
例5 已知某产品的总成本与年产量之间的关系为,且当年产量是100时,总成本是6000,设该产品年产量为时的平均成本为.
(1)求的解析式;
(2)求年产量为多少时,平均成本最小,并求最小值.
【解析】(1)因为,
所以,解得.
所以.因此,
均值不等式求最值
(2)因为
当且仅当,即时,等号成立.
因此,当年产量为100时,平均成本最小,且最小值为60.
某桶装水经营部每天的房租、人员工资等固
定成本为200元,每桶水的进价是5元.销售单价
与日均销售量的关系如下表所示:
请根据以上数据作出分析,这个经营部怎样定价
才能获得最大利润?
【变式练习】
销售单价(元) 6 7 8 9 10 11 12
日均销售量(桶) 480 440 400 360 320 280 240
【解析】根据表可知,销售单价每增加1元,日均销售量就减少40桶.设在进价基础上增加x元后,日均销售利润为y元,而在此情况下的日均销售量就为
480-40()=520(桶)
由于>0,且520-40>0,即0<<13,于是可得
y=(520-40)-200
=-40+520-200, 0<<13.
易知,当=6.5时,有最大值.
所以,只需将销售单价定为11.5元,就可获得最大的利润.
实际问题
数 学 模 型
实际问题的解
数学模型的解
抽象概括
推理演算
还原说明
$$