内容正文:
专题3.3 几种常见函数及应用
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识导图】 1
【知识清单】 2
【考点分类剖析】 4
考点一:几种常见函数 4
考点二:函数的应用 9
【考纲要求】
1. 理解一次函数、反比例函数以及二次函数的定义,掌握几种常见函数的图像与性质.
2. 会求二次函数的解析式,会求二次函数的最值.
3.能运用函数知识解决简单的实际问题.
【考向预测】
1.几种常见函数的性质
2.函数知识的实际应用
【知识导图】
【知识清单】
1.一次函数
(1)一次函数的定义:
一般地,形如的函数叫一次函数.其中时,函数叫作正比例函数,其图像是过原点的一条直线.
(2)一次函数的图像与性质
图像
象限
一、二、三
一、三、四
一、二、四
二、三、四
与轴的交点
与轴的交点
单调性
单调递增
单调递减
奇偶性
当时,一次函数是奇函数,否则,函数非奇非偶函数
2.反比例函数
(1)反比例函数的定义:
一般地,形如的函数叫反比例函数,其图像是由两个分支组成的曲线.
(2)反比例函数的图像与性质.
图像
象限
一、三
二、四
单调性
在每个象限内,单调递减
在每个象限内,单调递增
奇偶性
奇函数
3.二次函数
(1)二次函数的定义
形如的函数叫一元二次函数,其中为常数.
(2)二次函数的解析式
①一般式:;
②顶点式:,其中顶点为;
③两点式:,其中抛物线与轴的交点为.
特别提醒:二次函数解析式,常用待定系数法,求解时要根据已知条件选择合适的解析式后再求参数.
(3)二次函数的图像与性质
图像
开口方向
向上
向下
开口大小
越大,开口越小;越小,开口越大
顶点坐标
对称轴
单调性
在上单调递减,
在上单调递增
在上单调递增,
在上单调递减
最大值与最小值
当时,
当时,
奇偶性
当时,二次函数是偶函数,图像关于轴对称,否则,函数非奇非偶函数
定点
二次函数图像一定过点,即
特别提醒:
①开口向上,开口向下,越大,开口越小;越小,开口越大;
②共同决定对称轴的位置,即“左同右异”;
③二次函数图像过定点,即,其中抛物线在轴上的截距;
④二次函数为偶函数的充要条件为;
⑤若二次函数对任意都有,则其对称轴是;
⑥抛物线与轴交点的个数由决定,即两个交点,一个交点,没有交点;
⑦抛物线与轴交点的横坐标即为其对应一元二次方程的根,也是其对应一元二次不等式解集的端点,即“三个二次”;
⑧二次函数(一元二次不等式大(小)于0恒成立),即
1)图像位于轴上方;
2)图像位于轴下方;
3);
4);
注意:公式应用的前提条件是一元二次不等式.
4.函数的应用
应用函数解决实际问题,即把实际问题加以抽象概括建立相应的数学模型,审题是关键,弄清题目中数量关系建立数学模型是难点,同时还要注意实际问题对变量的限制条件,解函数应用题的一般步骤:(1)审题;(2)建模;(3)求解;(4)作答.
【考点分类剖析】
考点一:几种常见函数
例1.直线和在同一坐标系中的图形可能是( )
A.B. C. D.
【答案】D
【解析】A、对于,当,图象经过第一、二、三象限,则,也要经过第一、二、三象限,所以A选项错误;
B、对于,当,图象经过第一、二、三象限,则,也要经过第一、二、三象限,所以B选项不正确;
C、对于,当,图象经过第一、三、四象限,则,要经过第一、二、四象限,所以C选项错误;
D、对于,当,图象经过第一、三、四象限,则,要经过第一、二、四象限,所以D选项正确.
故选:D.
【变式探究】已知函数和,它们在同一坐标系内的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由于恒过点,故排除A、D选项;
又观察B,C选项中的直线斜率为正,即,
所以经过二、四象限,B选项符合要求.
故选:B
例2.将函数的图象向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度后所得函数解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】将函数的图象向右平移2个单位长度可得函数的图象,
再将函数的图象向下平移1个单位长度后得到函数的图象.
故选:C.
【变式探究】将二次函数的图象先向上平移个单位长度,再向右平移个单位长度,则平移后的二次函数图象的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】将的图象向上平移个单位长度,再向右平移个单位长度可得:,
则平移后的二次函数图象的顶点为.
故选:A.
例3.已知二次函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】A
【解析】的对称轴为,
要想函数在区间上单调,则或,
解得或.
故选:A
【变式探究】函数在单调递增,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数为开口向上的抛物线,且对称轴为.
∵函数在单调递增,
∴,解得.
∴实数的取值范围是.选B.
例4.已知二次函数的图象如图所示,对称轴为.有下列4个结论:①;②;③;④当时,y随x的增大而增大.其中,正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】由二次函数图象和性质可得,因为,所以,
所以,故①正确;
由图象可知当时,函数值小于,即,
所以,故②错误;
由图象可知时,函数值小于,即,
因为,所以,即,所以,
因为,所以,所以,故③正确;
根据函数图象可知,函数在对称轴的右侧随的增大而增大,
因为二次函数的对称轴为,所以当时,随的增大而增大,故④正确.
故选:C.
【变式探究】如图,二次函数的图象经过点,且与x轴交点的横坐标分别为,,其中,,下列结论:①,②,③,④其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】设,
依题意,,
由图可知,①正确;
由图可知,对称轴,
,②正确,
由图可知, ,
,,
,,③正确;
由图可知,④错误.
所以正确的个数是个.
故选:C
例5.已知是二次函数,且.
(1)求的解析式;
(2)若,求函数的最小值和最大值.
【答案】(1);
(2)
,.
【解析】(1)解:设二次函数为,
因为,可得,解得,
所以函数的解析式.
(2)解:函数,开口向下,对称轴方程为,
即函数在单调递增,在单调递减,
所以,.
【变式探究】已知二次函数的图象经过点且对称轴为.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)二次函数图象经过点和对称轴为,
,,
.
(2),,
,,
不等式的解集.
考点二:函数的应用
例6. 企业经营一款节能环保产品,其成本由研发成本与生产成本两部分构成.生产成本固定为每台130元.根据市场调研,若该产品产量为x万台时,每万台产品的销售收入为万元,两者满足关系:.
(1)甲企业独家经营,其研发成本为60万元.求甲企业能获得利润的最大值;
(2)乙企业见有利可图,也经营该产品,其研发成本为40万元.问:乙企业产量多少万台时获得的利润最大(假定甲企业按照原先最大利润生产,并未因乙的加入而改变).
【答案】(1)1965万元
(2)22.5万台
【解析】(1)设利润为.
则,
当时,,
所以产量为45万台时,甲企业获利最大为1965万元.
(2)设利润为.
设乙企业产量为x万台,此时甲依旧按照45万台产量生产,
对于乙企业,每万台产品的销售收入为,
则
.
当时,最大,
所以乙企业产量为22.5万台,获得利润最大.
【变式探究】有100米长的篱笆材料,如果利用已有的一面墙(设长度够用)作为一边,围成一块矩形菜地,问矩形的长、宽各为多少时,这块菜地的面积最大?
【答案】矩形的长为50米,宽为25米时,这块菜地的面积最大
【解析】设所围矩形的长为x(米),宽为y(米),则有2y+x=100,
∴ ,
所围矩形的面积
,当且仅当米时,平方米,此时宽为25米.
答:矩形的长为50米,宽为25米时,这块菜地的面积最大.
例7. 某市为鼓励居民节约用电,采用阶梯电价的收费方式,居民当月用电量不超过100度的部分,按基础电价收费;超过100度不超过150度的部分按0.8元/度收费;超过150度的部分按1.2元/度收费,该市居民当月用电量x(度)与应付电费y(元)的函数图像如图所示.
(1)求该市居民用电的基础电价;
(2)若某居民8月的用电量为210度,求应付电费;
(3)当x∈(100,150]时,求用电量x与应付电费y之间的函数关系式(x为自变量).
【答案】(1)0.5元/度 (2)162元 (3)y=0.8x-30,x∈(100,150]
【解析】(1)由函数图像可知,在100度内,y1=k1x,将点(100,50)代入得50=100k1,∴k1=0.5,即基础电价为0.5元/度.
(2)在所用的210度电中,其中不超过100度的100度电的电费为y1=0.5×100=50(元);
超过100度不超过150度的50度电的电费为y2=50×0.8=40(元);
超过150度的60度电的电费为y3=60×1.2=72(元).
所以该居民8月应付电费为y总=y1+y2+y3=50+40+72=162(元).
(3)设函数解析式为y=kx+b,x∈(100,150],由题意知k=0.8,
又∵函数经过点(150,90),
∴90=0.8×150+b,
解得b=-30,
∴函数解析式为y=0.8x-30,x∈(100,150].
【变式探究】已知A,B两地相距150千米,某人开汽车以50千米/时的速度从A地到B地,在B地停留1小时后再以60千米/时的速度返回A地.
(1)试写出汽车离开A地的距离y(千米)与时间x(小时)的函数关系式,并画出函数图像;
(2)经过5.5小时后,汽车离A地多少千米?
【答案】(1)
(2)经过5.5小时后,汽车离A地60千米
【解析】解:(1)汽车离开A地的距离y(千米)与时间x(小时)的函数关系式是
(2)当x=5.5时,y=150-60×(5.5-4)=60(千米).
∴经过5.5小时后,汽车离A地60千米.
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专题3.3 几种常见函数及应用
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识导图】 1
【知识清单】 2
【考点分类剖析】 4
考点一:几种常见函数 4
考点二:函数的应用 6
【考纲要求】
1. 理解一次函数、反比例函数以及二次函数的定义,掌握几种常见函数的图像与性质.
2. 会求二次函数的解析式,会求二次函数的最值.
3.能运用函数知识解决简单的实际问题.
【考向预测】
1.几种常见函数的性质
2.函数知识的实际应用
【知识导图】
【知识清单】
1.一次函数
(1)一次函数的定义:
一般地,形如的函数叫一次函数.其中时,函数叫作正比例函数,其图像是过原点的一条直线.
(2)一次函数的图像与性质
图像
象限
一、二、三
一、三、四
一、二、四
二、三、四
与轴的交点
与轴的交点
单调性
单调递增
单调递减
奇偶性
当时,一次函数是奇函数,否则,函数非奇非偶函数
2.反比例函数
(1)反比例函数的定义:
一般地,形如的函数叫反比例函数,其图像是由两个分支组成的曲线.
(2)反比例函数的图像与性质.
图像
象限
一、三
二、四
单调性
在每个象限内,单调递减
在每个象限内,单调递增
奇偶性
奇函数
3.二次函数
(1)二次函数的定义
形如的函数叫一元二次函数,其中为常数.
(2)二次函数的解析式
①一般式:;
②顶点式:,其中顶点为;
③两点式:,其中抛物线与轴的交点为.
特别提醒:二次函数解析式,常用待定系数法,求解时要根据已知条件选择合适的解析式后再求参数.
(3)二次函数的图像与性质
图像
开口方向
向上
向下
开口大小
越大,开口越小;越小,开口越大
顶点坐标
对称轴
单调性
在上单调递减,
在上单调递增
在上单调递增,
在上单调递减
最大值与最小值
当时,
当时,
奇偶性
当时,二次函数是偶函数,图像关于轴对称,否则,函数非奇非偶函数
定点
二次函数图像一定过点,即
特别提醒:
①开口向上,开口向下,越大,开口越小;越小,开口越大;
②共同决定对称轴的位置,即“左同右异”;
③二次函数图像过定点,即,其中抛物线在轴上的截距;
④二次函数为偶函数的充要条件为;
⑤若二次函数对任意都有,则其对称轴是;
⑥抛物线与轴交点的个数由决定,即两个交点,一个交点,没有交点;
⑦抛物线与轴交点的横坐标即为其对应一元二次方程的根,也是其对应一元二次不等式解集的端点,即“三个二次”;
⑧二次函数(一元二次不等式大(小)于0恒成立),即
1)图像位于轴上方;
2)图像位于轴下方;
3);
4);
注意:公式应用的前提条件是一元二次不等式.
4.函数的应用
应用函数解决实际问题,即把实际问题加以抽象概括建立相应的数学模型,审题是关键,弄清题目中数量关系建立数学模型是难点,同时还要注意实际问题对变量的限制条件,解函数应用题的一般步骤:(1)审题;(2)建模;(3)求解;(4)作答.
【考点分类剖析】
考点一:几种常见函数
例1.直线和在同一坐标系中的图形可能是( )
A.B. C. D.
【变式探究】已知函数和,它们在同一坐标系内的图像大致是( )
A. B.
C. D.
例2.将函数的图象向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度后所得函数解析式为( )
A. B.
C. D.
【变式探究】将二次函数的图象先向上平移个单位长度,再向右平移个单位长度,则平移后的二次函数图象的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
例3.已知二次函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A.或 B.或
C. D.
【变式探究】函数在单调递增,则的取值范围是
A. B. C. D.
例4.已知二次函数的图象如图所示,对称轴为.有下列4个结论:①;②;③;④当时,y随x的增大而增大.其中,正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式探究】如图,二次函数的图象经过点,且与x轴交点的横坐标分别为,,其中,,下列结论:①,②,③,④其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例5.已知是二次函数,且.
(1)求的解析式;
(2)若,求函数的最小值和最大值.
【变式探究】已知二次函数的图象经过点且对称轴为.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集.
考点二:函数的应用
例6. 企业经营一款节能环保产品,其成本由研发成本与生产成本两部分构成.生产成本固定为每台130元.根据市场调研,若该产品产量为x万台时,每万台产品的销售收入为万元,两者满足关系:.
(1)甲企业独家经营,其研发成本为60万元.求甲企业能获得利润的最大值;
(2)乙企业见有利可图,也经营该产品,其研发成本为40万元.问:乙企业产量多少万台时获得的利润最大(假定甲企业按照原先最大利润生产,并未因乙的加入而改变).
【变式探究】有100米长的篱笆材料,如果利用已有的一面墙(设长度够用)作为一边,围成一块矩形菜地,问矩形的长、宽各为多少时,这块菜地的面积最大?
例7.某市为鼓励居民节约用电,采用阶梯电价的收费方式,居民当月用电量不超过100度的部分,按基础电价收费;超过100度不超过150度的部分按0.8元/度收费;超过150度的部分按1.2元/度收费,该市居民当月用电量x(度)与应付电费y(元)的函数图像如图所示.
(1)求该市居民用电的基础电价;
(2)若某居民8月的用电量为210度,求应付电费;
(3)当x∈(100,150]时,求用电量x与应付电费y之间的函数关系式(x为自变量).
【变式探究】已知A,B两地相距150千米,某人开汽车以50千米/时的速度从A地到B地,在B地停留1小时后再以60千米/时的速度返回A地.
(1)试写出汽车离开A地的距离y(千米)与时间x(小时)的函数关系式,并画出函数图像;
(2)经过5.5小时后,汽车离A地多少千米?
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