内容正文:
3.3 函数的应用(一)
知识点 1 常见的函数模型
知识 清单破
3.4 数学建模活动:决定苹果的最佳出售时间点
(1)直线型:即一次函数模型;
(2)抛物线型:即二次函数模型,二次函数的最值问题是考查热点,现实生活中的最优、最省等
问题也离不开二次函数;
(3)分段函数型:由于实际问题在不同的范围内有不同的理解和意义,因此这种模型的应用也
比较广泛.
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
知识点 2 数学建模活动流程
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
1.解决某一实际问题的函数模型是唯一的. ( )
2.对于一个实际问题,收集到的数据越多,建立的函数模型的拟合效果越好. ( )
3.在实际问题中,若变量间的对应关系不能用一个关系式给出,则需构建分段函数模型.
( )
知识辨析 判断正误,正确的画“ √” ,错误的画“ ✕” .
✕
√
√
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
疑难 情境破
疑难 1 建立函数模型解决实际应用问题
讲解分析
在实际问题中,涉及的两个变量之间的关系大多符合已知函数模型,如一次函数模型、
二次函数模型、反比例函数模型等,解决这种函数应用问题的常见步骤如下:
(1)利用待定系数法求出函数解析式;
(2)根据函数解析式,结合题中需要研究的函数的性质解决实际问题.
在诸多函数模型中,二次函数模型占有重要的地位.在根据实际问题得到二次函数的解析式
后,可以利用配方法、换元法、函数的单调性等来求函数的最值,从而解决实际问题中的利
润最大、用料最省等问题.
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
典例 某个体经营者把开始六个月试销A,B两种商品的逐月投资与所获纯利润列成下表:
投资A种商
品金额(万
元) 1 2 3 4 5 6
所获纯利
润(万元) 0.65 1.39 1.85 2 1.84 1.40
投资B种商
品金额(万
元) 1 2 3 4 5 6
所获纯利
润(万元) 0.25 0.49 0.76 1 1.26 1.51
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
该经营者准备下月投入12万元经营这两种商品,请你帮忙制订一个资金投入方案,使该
经营者获得最大纯利润,并按你的方案求出该经营者下月可获得的最大纯利润(结果保留两
位有效数字).
解析 设A种商品所获纯利润为y1(万元),B种商品所获纯利润为y2(万元),在平面直角坐标系
中,以投资金额为横坐标,所获纯利润为纵坐标,根据题表中数据画出散点图,如图所示.
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
由散点图可以看出A种商品所获纯利润y1(万元)与投资金额x(万元)之间的变化规律可以用二
次函数模型拟合.
取最高点(4,2),设y1=a(x-4)2+2(a≠0),把点(1,0.65)代入,得0.65=a(1-4)2+2,
解得a=-0.15,
所以y1=-0.15(x-4)2+2.
B种商品所获纯利润y2(万元)与投资金额x(万元)之间的变化规律可以用一次函数模型拟合.
设y2=kx+b(k≠0),将点(1,0.25)和(4,1)代入,得
解得 所以y2=0.25x.
设下个月投入A,B两种商品的资金(万元)分别为xA,xB,获得的纯利润(万元)分别为yA,yB,总利润(万元)为W,
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
则xA+xB=12,0<xA<12,0<xB<12,
W=yA+yB=-0.15(xA-4)2+2+0.25xB,
所以W=- + (0<xA<12).
当xA= ≈3.2时,W取最大值,约为4.1,此时xB=8.8,
即该经营者下月把12万元中的3.2万元投入A种商品,8.8万元投入B种商品时,可获得最大纯利
润,最大纯利润约为4.1万元.
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
分段函数的解析式由几个不同的函数解析式组成,根据自变量取值范围的不同,由题设
条件确定出不同的函数解析式.
分段函数模型应用的关键是确定分段的边界点,即明确自变量的取值区间,对每一区间进行
分类讨论,从而写出函数解析式.需注意分段函数的最值是各区间上所有最值中的最值.要注
意结合实际问题的实际意义,有时还可结合图象求解.
应用分段函数时的三个注意点:
(1)分段函数的“段”一定要分得合理,不重不漏.
(2)分段函数的定义域为每一段自变量取值范围的并集.
(3)分段函数值域的求法:逐段求函数值的范围,取各段范围的并集得到函数的值域.
疑难 2 利用分段函数模型解决实际应用问题
讲解分析
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
典例 某公司生产某种电子仪器的固定成本为20 000元,每生产一台仪器需增加投入100元.已
知当月产量x(单位:台,x∈N*)超过400时,总收入R(单位:元)恒为80 000,当月产量x不超过400
时,R与x满足R=ax2+400x,且在x=400时,R取得最大值80 000.
(1)将总收入R表示为月产量x的函数;
(2)将利润P(单位:元)表示为月产量x的函数;
(3)当月产量为多少台时,每台仪器所获得的利润最大?最大利润为多少元?
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由题意可知80 000=4002a+400×400,解得a=- ,
所以R=
(2)当1≤x≤400,x∈N*时,P=400x- x2-20 000-100x=- x2+300x-20 000,
当x>400,x∈N*时,P=80 000-20 000-100x=60 000-100x,故
P=
(3)设每台仪器所获得的利润为W(单位:元),由(2)可得W=
=
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
则当1≤x≤400,x∈N*时,
W=300-
≤300-2 =100,
当且仅当 x= ,
即x=200时取等号;
当x>400,x∈N*时,
W= -100<50.
故当x=200时,W取得最大值100,
即当月产量为200台时,每台仪器所获得的利润最大,最大利润为100元.
第三章 函数
第1讲 描述运动的基本概念
$$