第2章 第10节 函数模型及其应用(Word教参)-【优化指导】2026年高考数学一轮复习高中总复习·第1轮(人教A基础版)
第10节 函数模型及其应用
1.在实际情境中,会选择合适的函数类型刻画现实问题的变化规律.(重点)
2.结合现实情境中的具体问题,利用计算工具,比较对数函数、一元一次函数、指数函数增长速度的差异,理解“对数增长”“直线上升”“指数爆炸”等术语的现实含义.
[对应学生用书P57]
一、思考辨析(对的打“√”,错的打“×”)
1.函数y=2x的函数值恒比y=x2的函数值大.( × )
2.幂函数的增长速度比一次函数的增长速度快.( × )
3.在选择实际问题的函数模型时,必须使所有的数据完全符合该函数模型.( × )
二、教材典题改编
1.(人教A版必修第一册P53例4改编)某产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系是y=3 000+20x-0.1x2(0<x<240,x∈N*),若每台产品的售价为25万元,且销量等于产量,则生产者不亏本时(销售收入不小于总成本)的最低产量是( )
A.100台 B.120台
C.150台 D.180台
C 解析:设利润为f(x)万元,则f(x)=25x-(3 000+20x-0.1x2)=0.1x2+5x-3 000(0<x<240,x∈N*).令f(x)≥0,得x≥150,所以生产者不亏本时的最低产量是150台.
2.(人教A版必修第一册P161T10改编)把物体放在冷空气中冷却,如果物体原来的温度是θ1 ℃,空气的温度是θ0 ℃.那么t min后物体的温度θ(单位:℃)可由公式θ=θ0+(θ1-θ0)e-kt求得,其中k是一个随着物体与空气的接触情况而定的常数.现有46 ℃的物体,放在10 ℃的空气中冷却,1 min以后物体的温度是38 ℃,则k的值约为________.(参考数据:ln 3≈1.10,ln 7≈1.95)
答案:0.25
三、易误易混澄清
1.(混淆指、对、幂函数的图象)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)
B 解析:在同一平面直角坐标系内,根据函数图象变化趋势,当x∈(4,+∞)时,增
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长速度由大到小依次g(x)>f(x)>h(x).
2.(分段函数模型的分界把握不到位)已知A,B两地相距150 km,某人开汽车以60 km/h的速度从A地到达B地,在B地停留1 h后再以50 km/h的速度返回A地,则汽车与A地的距离s(km)关于时间t(h)的函数表达式是___________________.
答案:s= 解析:当0≤t≤2.5时,s=60t;当2.5<t≤3.5时,s=150;当3.5<t≤6.5时,s=150-50(t-3.5)=325-50t.故s关于t的函数表达式为s=
一、几类函数模型
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,b≠0,a>0且a≠1) |
对数函数模型 | f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1) |
幂函数模型 | f(x)=axn+b(a,b为常数,a≠0) |
“对勾”函数模型 | f(x)=x+ |
二、三种基本函数模型的性质
函数 性质 | y=ax(a>1) | y=logax(a>1) | y=xn(n>0) |
在(0,+∞)上的单调性 | 单调递增 | 单调递增 | 单调递增 |
增长速度 | 越来越快 | 越来越慢 | 相对平稳 |
图象的变化 | 随x的增大,逐渐表现为与y轴平行 | 随x的增大,逐渐表现为与x轴平行 | 随n值变化而各有不同 |
(1)“直线上升”是匀速增长,其增长量固定不变;
(2)“指数增长”先慢后快,其增长量成倍增加,常用“指数爆炸”来形容;
(3)“对数增长”先快后慢,其增长速度缓慢.
[对应学生用书P58]
考点一 利用函数图象刻画变化过程
[例1] (1)如图所示,输液瓶可以视为两个圆柱的组合体,开始输液时,滴管内匀速滴下
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液体(滴管内液体忽略不计),设输液开始后x分钟,瓶内液面与进气管的距离为h厘米,已知当x=0时,h=13.如果瓶内的药液恰好156分钟滴完,则函数h=f(x)的图象为( )
(2)(2022·北京卷)在北京冬奥会上,国家速滑馆“冰丝带”使用高效环保的二氧化碳跨临界直冷制冰技术,为实现绿色冬奥作出了贡献.如图描述了一定条件下二氧化碳所处的状态与T和lg P的关系,其中T表示温度,单位是K;P表示压强,单位是bar.下列结论中正确的是( )
A.当T=220,P=1 026时,二氧化碳处于液态
B.当T=270,P=128时,二氧化碳处于气态
C.当T=300,P=9 987时,二氧化碳处于超临界状态
D.当T=360,P=729时,二氧化碳处于超临界状态
(1)C (2)D 解析:(1)由题意知,瓶内药液的体积为156π cm3,所以每分钟滴下π cm3药液.当4≤h≤13时,xπ=π·42·(13-h),即h=13-,此时0≤x≤144;当1≤h<4时,xπ=π·42·9+π·22(4-h),即h=40-
,此时144<x≤156,所以函数h=f(x)单调递减,且144<x≤156时,递减速度变快.
(2)结合图象逐一验证,当T=220,lg P=lg 1 026>3时,由图象可知二氧化碳处于固态,故A错误;当T=270,lg P=lg 128∈(2,3)时,由图象可知二氧化碳处于液态,故B错误;当T=300,lg P=lg 9 987≈4时,由图象可知二氧化碳处于固态,故C错误;当T=360,lg P=lg 729∈(2,3)时,由图象可知二氧化碳处于超临界状态,故D正确.
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