内容正文:
第十节 函数模型的应用
★[考试要求]
1.了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征,知道直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义.2.了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等普遍使用的函数模型)在社会生活中的广泛应用.
1.几种常见的函数模型
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)
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)=axn+b(a,b,n为常数,a≠0,n≠0)
2.三种函数模型性质比较
y=ax(a>1)
y=logax(a>1)
y=xn(n>0)
在(0,+∞)上的单调性
增函数
增函数
增函数
增长速度
越来越快
越来越慢
相对平稳
图象的变化
随x值增大,图象与 y轴 接近平行
随x值增大,图象与 x轴 接近平行
随n值变化而不同
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=时取最小值2;
当x<0时,x=-时取最大值-2.
1.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)“指数爆炸”是指数型函数y=a·bx+c(a≠0,b>0,b≠1)增长速度越来越快的形象比喻.( )
(3)幂函数增长比直线增长更快.( )
(4)不存在x0,使ax0<x<logax0.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
2.(必修第一册P96习题T5改编)在某个物理实验中,测量出变量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
解析:D [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.]
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:B [由函数模型性质知,当x∈(4,+∞)时,增长速度由大到小依次为g(x)>f(x)>h(x).]
4.生产一定数量的商品的全部费用称为生产成本,某企业一个月生产某种商品x万件时的生产成本为C(x)=x2+2x+20(万元).一万件售价为20万元,为获取更大利润,该企业一个月应生产该商品数量为 ____ 万件.
解析:利润L(x)=20x-C(x)=-(x-18)2+142,当x=18时,L(x)有最大值.
答案:18
用函数图象刻画变化过程
[例1] (1)(2024·江苏高三统考)在一次实验中,某小组测得一组数据(xi,yi)(i=1,2,…,11)并由实验数据得到下面的散点图.由此散点图,在区间[-2,3]上,下列四个函数模型(a,b为待定系数)中,最能反映x,y函数关系的是( )
A.y=a+bx B.y=a+bx
C. y=a+logbx D.y=a+
[解析] B [由题中散点图的定义域及函数增减性可排除C、D选项,由散点图的增长方式可知函数模型为指数型.]
(2)(多选)(2024·石家庄模拟)血药浓度(Plasma Concentration)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
[解析] ABC [从题中图象可以看出,首次服用该药物1单位约10分钟后