内容正文:
4.6 函数的应用(二) 4.7 数学建模活动:生长规律的描述
知识 清单破
知识点 常见函数模型
一次函数模型 y=kx+b(k,b为常数,k≠0)
二次函数模型 y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
指数型函数模型 y=bax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
对数型函数模型 y=mlogax+n(m,a,n为常数,m≠0,a>0且a≠1)
幂函数型模型 y=axn+b(a,b,n为常数,a≠0)
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
知识辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”.
1.解决某一实际问题的函数模型是唯一的. ( )
2.用来拟合散点的函数图象一定要经过所有点. ( )
3.根据收集到的数据作出散点图,结合已知的函数选择适当的函数模型,这样得到的函数模型
的拟合效果较好. ( )
4.函数模型中,要求定义域只需使函数式有意义. ( )
5.用函数模型预测的结果和实际结果必须相等,否则函数模型就没有存在的意义了. ( )
✕
√
✕
✕
在函数模型中,所求的定义域除了要使函数式有意义,还要使实际问题有意义.
提示
✕
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
讲解分析
1.利用函数模型解决实际问题的步骤
(1)审题——弄清题意,分清条件和要求的结论,理顺数量关系;
(2)建模——将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识建立相
应的函数模型;
(3)求模——推理并求解函数模型;
(4)还原——用得到的函数模型描述实际问题的变化规律.
2.函数拟合与预测的一般步骤
(1)根据原始数据、表格,绘出散点图;
疑难 情境破
疑难 利用函数模型解决实际问题
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
(2)通过观察散点图,画出拟合直线或拟合曲线;
(3)求出拟合直线或拟合曲线对应的函数关系式;
(4)利用函数关系式,根据条件对所给问题进行预测和控制,为决策和管理提供依据.
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
典例1 某科研团队在某水域中放入一定量的水葫芦进行研究,发现其蔓延速度越来越快,经过
2个月其覆盖面积为18 m2,经过3个月其覆盖面积为27 m2.现水葫芦覆盖面积y(单位:m2)与经
过时间x(x∈N)(单位:月)的关系有函数模型y=kax(k>0,a>1)与y=p +q(p>0)可供选择.(参考数
据: ≈1.414, ≈1.732,lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)
(1)试判断哪个函数模型更合适,并求出该模型的解析式;
(2)求最初投放的水葫芦的面积,并求约经过几个月,该水域中水葫芦的覆盖面积是当初投放
量的1 000倍.
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)∵y=kax(k>0,a>1)的增长速度越来越快,y=p +q(p>0)的增长速度越来越慢,
∴由题意可知应选y=kax(k>0,a>1).
由题意得 解得
∴y=8· (x∈N).
(2)当x=0时,y=8.
设经过n(n∈N+)个月,该水域中水葫芦的覆盖面积是当初投放量的1 000倍,
则8· =8×1 000,
解得n=lo 1 000= = ≈17.
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
∴最初投放的水葫芦的面积为8 m2,约经过17个月,该水域中水葫芦的覆盖面积是当初投放量
的1 000倍.
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
典例2 某企业常年生产一种出口产品,自2020年以来,每年在正常情况下,该产品的产量平稳
增长.已知2020年为第1年,前4年的年产量f(x)(万件)如下表所示:
x 1 2 3 4
f(x) 4.00 5.58 7.00 8.44
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
(1)画出2020~2023年该产品年产量的散点图;
(2)建立一个能基本反映(误差小于0.1)这一时期该产品年产量变化的函数模型,并求出函数
解析式;
(3)2024年(即x=5)因受到某种影响,该产品的年产量减少30%,试根据所建立的函数模型,估计
2024年的年产量.
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)画出散点图,如图所示.
(2)由散点图知,可选用一次函数模型.
设f(x)=ax+b(a≠0),
将(1,4),(3,7)代入,得
解得 所以f(x)=1.5x+2.5.
检验: f(2)=5.5,且|5.58-5.5|=0.08<0.1,
f(4)=8.5,且|8.44-8.5|=0.06<0.1.
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
所以一次函数模型f(x)=1.5x+2.5能基本反映该产品年产量的变化.
(3)根据所建立的函数模型,估计2024年的年产量为f(5)=1.5×5+2.5=10(万件),
又年产量减少30%,
所以估计2024年的年产量为10×70%=7(万件).
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
第1讲 描述运动的基本概念
$$