内容正文:
课时冲关15 函数模型及应用
学生用书 P264
[基础训练组]
1.(2025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+
b
x
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.某高校为提升科研能力,计划逐年加大科研经
费投入.若该高校2021年全年投入科研经费
1300万元,在此基础上,每年投入的科研经费
比上一年增长12%,则该高校全年投入的科研
经费开始超过2000万元的年份是(参考数据:
lg1.12≈0.05,lg1.3≈0.11,lg2≈030) ( )
A.2022年 B.2023年 C.2024年 D.2025年
解析:D [若2022年是第1年,则第n年全年
投入的科研经费为1300×1.12n 万元,由1300
×112n>2000,可得lg1.3+nlg1.12>lg2,
所以n×005>019,得n>38,即n≥4,所以
第4年,即2025年全年投入的科研经费开始超
过2000万元.]
3.(2025香坊区模拟)1614年纳皮尔在研究天文
学的过程中为了简化计算而发明对数;1637年
笛卡尔开始使用指数运算;1770年,欧拉发现了
指数与对数的互逆关系,指出:对数源于指数,
对数的发明先于指数,称为历史上的珍闻.若2x
=52
,lg2=0.3010,则x的值约为 ( )
A.1.322 B.1.410 C.1.507 D.1.669
解析:A [由2x=52
,lg2=0.3010,所以x=log2
5
2
=
lg52
lg2=
lg5-lg2
lg2 =
1-2lg2
lg2 =
1-2×0.3010
0.3010 ≈
1.322,即x的值约为1.322.]
4.(2025湖南张家界统考期末)深度学习是人工
智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网
络为出发点的.在神经网络优化中,指数衰减的学
习率模型为L=L0D
G
G0,其中L表示每一轮优化时
使用的学习率,L0 表示初始学习率,D 表示衰减系
数,G表示训练迭代轮数,G0 表示衰减速度.已知
某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为05,
衰减速度为22,且当训练迭代轮数为22时,学习率
衰减为045,则学习率衰减到005以下(不含
0.05)所需的训练迭代轮数至少为(参考数据:
lg2≈0.3010,lg3≈0.4771) ( )
A.11 B.22 C.227 D.481
解析:D [由于L=L0D
G
G0 ,所以L=0.5×D
G
22,
依题意0.45=0.5×D
22
22 ⇒D=910
,则L=0.5×
9
10
æ
è
ç
ö
ø
÷
G
22
,由L=0.5× 910
æ
è
ç
ö
ø
÷
G
22
<0.05得 910
æ
è
ç
ö
ø
÷
G
22
<
1
10
,lg 910
æ
è
ç
ö
ø
÷
G
22
<lg110
,G
22lg
9
10<-1
,
G(lg9-lg10)<-22,G(lg10-lg9)>
22,G> 22lg10-lg9
,G> 221-2lg3
= 221-2×0.4771=
22
0.0458≈480.35
,所以所需
的训练迭代轮数至少为481轮.]
5.(2025云南昆明一中期末)在线直播带货已经
成为一种重要销售方式,假设直播在线购买人
数y(单位;人)与某产品销售单价x(单位:元)
满足关系式:y= mx-20-x+40
,其中20<x<100,
m为常数,当该产品销售单价为25时,在线购买人
数为2025人;假设该产品成本单价为20元,且每
人限购1件;下列说法错误的是 ( )
A.实数m 的值为10050
B.销售单价越低,直播在线购买人数越多
C.当x的值为30时利润最大
D.利润最大值为10000
解析:D [因为在线购买人数y(单位;人)与某
产品销 售 单 价 x(单 位:元)满 足 关 系 式:y=
m
x-20-x+40
,单调递减,所以B正确;
将x=25,y=2025代入y= mx-20-x+40
,
可 得 2025= m25-20-25+40
,解 得:m =
10050,所以 A 正确;
由题意可得所得利润为:
f(x)=(x-20)10000x-20-x+40
æ
è
ç
ö
ø
÷=-x2+60x
+9200=-(x-30)2+10100,
所以当x=30,最大利润为10100元,C正确,
D错误.]
224
高考总复习 数学(BS)
6.(2025山东师范大学附中模拟)已知某电子产
品电池充满时的电量为3000毫安时,且在待机
状态下有两种不同的耗电模式可供选择.模式
A:电量呈线性衰减,每小时耗电300毫安时;模
式B:电量呈指数衰减,即:从当前时刻算起,
t小时后的电量为当前电量的1
2t
倍.现使该电子
产品处于满电量待机状态时开启A 模式,并在x
小时后,切换为B模式,若使其在待机10小时后有
超过5%的电量,则x的取值范围是 ( )
A.1<x<2 B.1<x≤2
C.8<x<9 D.8≤x<9
解析:C [由题意得,x 小
时后 的 电 量 为 (3000-
300x)毫 安,此 时 转 为 B
模式,
可得 10 小 时 后 的 电 量 为
(3000-300x) 1
210-x
,则由
题意可得(3000-300x) 1
210-x
>3000×0.05,
化简得(10-x) 1
210-x
>0.5,
即10-x>29-x,
令m=10-x,则m>2m-1,
由题意得0<x<10,则0<m<10,
令m 分别为1,2时,这个不等式左右两边大小
相等,
由函数y=x和y=2x-1的图象可知,
该不等式的解集为1<m<2,
所以1<10-x<2,得8<x<9.]
7.(多选)(2025重庆模拟预测)放射性物质在衰
变中产生辐射污染逐步引起了人们的关注,已
知放射性物质数量随时间t的衰变公式N(t)=
N0e
t
τ ,N0 表示物质的初始数量,τ是一个具有
时间量纲的数,研究放射性物质常用到半衰期,
半衰期T 指的是放射性物质数量从初始数量到
衰变成一半所需的时间,已知ln2=0.7,下表给出
了铀的三种同位素τ的取值:若铀234、铀235和铀
238的半衰期分别为T1,T2,T3,则 ( )
物质 τ的量纲单位 τ的值
铀234 万年 3558
铀235 亿年 102
铀238 亿年 6475
A.T=τln0.5
B.T 与τ成正比例关系
C.T1>T2
D.T3>10000T1
解析:BD [A 选项,由题意得 N(t)
=N0
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
t
T
,又因为 N(t)=N0e
t
τ ,故N0
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
t
T
=N0e
t
τ ,两边取对数得,t
Tln0.5=-
t
τ
,T=τln2,
A 错误;B选项,由 A 可知,T 与τ 成正比例关
系,B正确;C选项,由 B可知,T 与τ 成正比例
关系,由于铀234的τ值小于铀235的τ值,故
T1<T2,C错误;D 选项,T3=τln2=6.475×
109ln2,T1=τln2=3.558×105ln2,
故
T3
10000T1
=6.475×10
9ln2
3.558×109ln2
>1,D正确.]
8.(多选)(2025全国模拟)“双11”购物节中,某
电商对顾客实行购物优惠活动,规定一次购物
付款总额满一定额度,可以给予优惠:(1)如果
购物总额不超过50元,则不给予优惠;(2)如果
购物总额超过50元但不超过100元,可以使用
一张5元优惠券;(3)如果购物总额超过100元
但不超 过 300 元,则 按 标 价 给 予 9 折 优 惠;
(4)如果购物总额超过300元,其中300元内的
按第(3)条给予优惠,超过300元的部分给予8
折优惠.某人购买了部分商品,则下列说法正确
的是 ( )
A.如果购物总额为78元,则应付款为73元
B.如 果 购 物 总 额 为 228 元,则 应 付 款 为
2052元
C.如 果 购 物 总 额 为 368 元,则 应 付 款 为
2944元
D.如果购物时一次性全部付款4428元,则购
物总额为516元
解析:ABD [购物总额为78元,则应付款为
78-5=73元,A 正确;购物总额为228元,则应
付款为228×0.9=205.2元,B正确;购物总额
为368元,则应付款为300×0.9+68×0.8=324.4
元,C错误;购物时一次性全部付款442.8元,则包
含购物总额300元应付的270元,还有172.8
元对应购物额度为172.8
0.8 =216
,因此购物总额
为300+216=516元,D正确.]
9.(2025武汉调研)为
研究西南高寒山区一
种常见树的生长周期
中前 10 年 的 生 长 规
律,统计显示,生长 4
年的树高为7
3
米,如图所示的散点图,记录了样
本树的生长时间t(年)与树高y(米)之间的关
324
主题二 第二章 函 数
系.请你据此判断,在下列函数模型:①y=2t-
a;②y=a+log2t;③y=
1
2t+a
;④y=t+a中
(其中a为正的常数),生长年数与树高的关系
拟合最好的是 (填写序号),估计该树
生长8年后的树高为 米.
解析:由题中散点图的走势,知模型①不合适.
曲线过点 4,73
æ
è
ç
ö
ø
÷,则后三个模型的解析式分别
为②y=13+log2t
;③y=12t+
1
3
;④y=t+
1
3
,当t=1时,代入④中,得y=43
,与图不符,
易知拟合最好的是②.
将t=8代入②式,得y=13+log28=
10
3
(米).
答案:② 103
10.某种物质在时刻t(min)的浓度M (mg/L)与t
的函数关系为 M(t)=art+24(a,r为常数).
在t=0min和t=1min测得该物质的浓度分别
为124mg/L和64mg/L,那么在t=4min时,该
物质的浓度为 mg/L;若该物质的浓度
小于24.001mg/L,则最小的整数t的 值 为
(参考数据:lg2≈0.3010).
解析:根据条件:ar0+24=124,
ar+24=64,
∴a=100,r=25.
∴M(t)=100 25
æ
è
ç
ö
ø
÷
t
+24,
∴M(4)=100 25
æ
è
ç
ö
ø
÷
4
+24=26.56.
由100 25
æ
è
ç
ö
ø
÷
t
+24<24.001,
得 2
5
æ
è
ç
ö
ø
÷
t
<(0.1)5,
∴lg 25
æ
è
ç
ö
ø
÷
t
<lg(0.1)5,
∴tlg 25
æ
è
ç
ö
ø
÷<-5,
∴t[lg2-(1-lg2)]<-5.
∴t(2lg2-1)<-5,代入lg2≈0.301,得-0.398t
<-5,解得t>12.5.
∴最小的整数t的值是13.
答案:26.56 13
11.(2025河南月考)某景区套票原价300元/
人,如果多名游客组团购买套票,则有如下两
种优惠方案供选择:
方案一:若人数不低于10,则票价打9折;若人
数不低于50,则票价打8折;若人数不低于
100,则票价打7折.不重复打折.
方案二:按原价计算,总金额每满5000元减
1000元.
已知一个旅游团有47名游客,若可以两种方
案搭配使用,则这个旅游团购票总费用的最小
值为 元.
解析:由方案一可知,满10人可打9折,则单
人票价为270人,
由方案二可知,满5000减1000元,按原价计
算5000
300 ≈16.7
,则满5000元至少凑齐17人,
17×300-1000=4100,则单人票价为410017
≈241,
满10000元时,10000300 ≈33.3
,则需34人,单
人票价为241人,
满15000元时,15000300 =50
,人数不足,
∵241<270,∴用方案二先购买34张票,剩余
13人,不满足方案二,但满足方案一,
∴总费用为34×300-2000+13×300×09
=11710(元).
答案:11710
12.如 图 所 示,在 矩 形
ABCD中,已知AB=a,
BC=b(a>b).在 AB、
AD、CD、CB 上分别截
取AE、AH、CG、CF 都
等于x,当x为何值时,四边形EFGH 的面积最
大? 求出这个最大面积.
解:设四边形EFGH 的面积为S,
由题意得S△AEH =S△CFG=
1
2x
2,
S△BEF=S△DHG=
1
2
(a-x)(b-x).
由此得S=ab-2 12x
2+12
(a-x)(b-x)[ ]
=-2x2+(a+b)x
=-2x-a+b4
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+
(a+b)2
8 .
函数的定义域为{x|0<x≤b},因为a>b>0,
所以0<b<a+b2 .
若a+b
4 ≤b
,即a≤3b,
x=a+b4
时面积S取得最大值
(a+b)2
8
;
若a+b
4 >b
,即 a>3b 时,函 数 S= -2
x-a+b4
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+
(a+b)2
8
在(0,b]上是增函数,
因此,当x=b时,面积S取得最大值ab-b2.
综上可知,若a≤3b,当x=a+b4
时,四 边 形
EFGH的面积取得最大值
(a+b)2
8
;若a>3b,
当x=b时,四 边 形 EFGH 的 面 积 取 得 最 大
值ab-b2.
424
高考总复习 数学(BS)
[能力提升组]
13在中国天门山举行的 WWL翼装飞行世锦赛
中,某翼人空中高速飞行,如图反映了他从某
时刻开始的15分钟内的速度v(x)与时间x
的关系,若定义“速度差函数”u(x)为时间段
[0,x]内的最大速度与最小速度的差,则u(x)
的图象是 ( )
解析:D [由题意可得,当x∈[0,6]时,翼人
做匀加速运动,v(x)=80+403x
,“速度差函
数”u(x)=403x.
当x∈[6,10]时,翼 人 做 匀 减 速 运 动,速 度
v(x)从160开始下降,一直降到80,u(x)=
160-80=80.
当x∈[10,12]时,翼人做匀减速运动,v(x)从80开
始下降,v(x)=180-10x,u(x)=160-(180-10x)
=10x-20.
当x∈[12,15]时,翼人做匀加速运动,“速度
差函数”u(x)=160-60=100,结合所给的图象,
故D正确.]
14.(多选)市场上有一种新型的强力洗衣液,特点
是去污速度快.已知每投放a(1≤a≤4,且a∈
R)个单位的洗衣液在一定水量的洗衣机中,它
在水中释放的浓度y(克/升)随着时间x(分
钟)变化的函数关系式近似为y=am,其中
当0≤x≤4时,m= 168-x-1
,当4<x≤10时,
m=5-12x.
若多次投放,则某一时刻水中的
洗衣液浓度为每次投放的洗衣液在相应时刻
所释放的浓度之和.根据经验,当水中洗衣液
的浓度不低于4(克/升)时,它才能起到有效去
污的作用.则下列结论正确的是 ( )
A.一次投放4个单位的洗衣液,在2分钟时,
洗衣液在水中释放的浓度为20
3
克/升
B.一次投放4个单位的洗衣液,有效去污时间
可达8分钟
C.若第一次投放2个单位的洗衣液,6分钟后
再投放2个单位的洗衣液,第8分钟洗衣液
在水中释放的浓度为5克/升
D.若第一次投放2个单位的洗衣液,6分钟后
再投放2个单位的洗衣液,接下来的4分钟
能够持续有效去污
解析:ABD [对于 A,由题意可得a=4,当0≤
x≤4时,y= 648-x-4
,当4<x≤10时,y=20
-2x,当 x=2 时,y= 648-2-4=
20
3
,故 A
正确;
对于B,当0≤x≤4时,648-x-4≥4
,解得x≥0,
故0≤x≤4,
当4<x≤10时,20-2x≥4,解得x≤8,
故4<x≤8,综上所述,0≤x≤8.
若一次投放4个单位的洗衣液,则有效去污时
间可达8分钟,故B正确;
对于C,当6≤x≤10时,
y=2× 5-12x
æ
è
ç
ö
ø
÷+2 168-(x-6)-1[ ]
=14-x+ 3214-x-6
,
当x=8时,y=6+326-6=
16
3
,故C错误;
对于 D,∵4≤14-x≤8,
∴y=14-x+ 3214-x-6
≥2 (14-x) 3214-x-6=8 2-6
,当且仅
当14-x= 3214-x
,即x=14-4 2时取等号,
∴y有最小值8 2-6≈5.3>4,∴接下来的4
分钟能够持续有效去污,故 D正确.]
15.(2025海淀区模拟)某人第一天8:00从A地
开车出发,6小时后到达B地,第二天8:00从B
地出发,沿原路6小时后返回A 地.则在此过程
中,以下说法中,正确说法的序号是 .
①一定存在某个位置E,两天经过此地的时刻
相同;
②一定存在某个时刻,两天中在此刻的速度相同;
③一定存在某一段路程EF(不含A、B),两天
在此段内的平均速度相同.
(以上速度不考虑方向)
解析:①设函数s(t)表示此人第一天距离A 地
的路程,则是一个不减的函数,设函数l(t)表
示此人第二天距离A 地的路程,则是一个不增
的函数,其中t表示时间,s(t)、l(t)的定义域都
是[0,6],值域相同.同一坐标系画出s(t)、l(t)
的图象,必有一个交点,即两天中都在此刻经
过此点(如图1),故①正确;
524
主题二 第二章 函 数
②画出两天的速度(自变量为时间t)函数图象
并求与x轴围成的面积,就是路程,不可能一
个总在另一个下方.在交点处时刻,他们的速
度相等(如图2),故②正确;
③在某个路程函数s(t)中,过s(t)上一点作平
行于t,s轴的矩形,如果四个顶点都在曲线上,
则意味着速度的绝对值相等,(对角线就是割线,
斜率就是平均速度),但不是每种函数曲线都能成
功,图3显示可以,函数模型就是两个一次函数,
图4显示不成功,可以构造函数模型为(这里假定
时间t∈(0,6),AB之间距离为4),
s(t)=
1
2t
,t∈(0,2),
3
4t-
1
2
,t∈[2,6),
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
l(t)=
-3t+4,t∈(0,1),
-15
(t-6),t∈[1,6),{ 在 这 个 图 象 上
经计算,找不到这样的矩形,故③错误.
∴正确的说法是①②.
答案:①②
16.(2025芗城区校级期末)土豆学名马铃薯,与
稻、麦、玉米、高粱一起被称为全球五大农作
物.云南人爱吃土豆,在云南土豆也称洋芋,昆
明人常说“吃洋芋,长子弟”.2018年3月,在全
国两会的代表通道里,云南农业大学名誉校长
朱有勇院士,举着一个两公斤的土豆,向全国
的媒体展示,为来自家乡的“山货”代言,他自
豪地说:“北京人吃的醋溜土豆丝,5盘里有4
盘是我们澜沧种的!”
(1)在菜市上,听到小王叫卖:“洋芋便宜卖了,
两元一斤,三元两斤,四元三斤,五元四斤,六
元五斤,快来买啊!”结果一群人都在买六元五
斤的.由此得到如下结论:一次购买的斤数越
多,单价越低,请建立一个函数模型,来说明以
上结论;
(2)小王卖洋芋赚到了钱,想进行某个项目的
投资,约定如下:①投资金额固定;②投资年数
可自由选择,但最短3年,最长不超过10年;
③投资年数x(x∈N+ )与总回报y的关系,可
选择下述三种方案中的一种:
方案一:当x=3时,y=6,以后x每增加1时,
y增加2;
方案二:y=13x
2;
方案三:y=(
3
3)x.
请你根据以上材料,结合你的分析,为小王提
供一个最佳投资方案.
解:(1)设顾客一次购买x斤土豆,每斤土豆的
单价为f(x)元,
由题意知:f(x)=x+1x
(1≤x≤5,x∈N+ ),
因为f(x)=x+1x =1+
1
x
,所以y=f(x)在
[1,5]上为单调递减函数.
说明一次购买的斤数越多,单价越低.
(2)根据题意,按照年数的不同取值范围,选出
总回报最高的方案.
由题意可知方案一对应的解析式为y=6+
(x-3)×2=2x.
列表得出三种方案所有年数的总回报,可以精
确得出任意年数三种方案对应总回报的大小
关系,进而可得出如下结论:
投资
年数x
总回
报y
3 4 5 6 7 8 9 10
方案一 6 8 10 12 14 16 18 20
方案二 3 163
25
3 12
49
3
64
3 27
100
3
方案三 3 3
4
3 3
5
3 9 3
7
3 3
8
3 27 3
10
3
当投资年数为3~5年时,选择方案一最佳;
当投资年数为6年时,选择方案一或方案二
最佳;
当投 资 年 数 为 7 年 或 8 年 时,选 择 方 案 二
最佳;
当投资年数为9年时,选择方案二或方案三
最佳;
当投资年数为10年时,选择方案三最佳.
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高考总复习 数学(BS)