内容正文:
赢在微点 高考复习顶层设计 数学 名师划重点
第二章
函数与基本初等函数
第七节
第二章 函数与基本初等函数
函数的应用
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
第2课时
第七节 函数的应用
函数模型及应用
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
课
标
要
求
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
三
年
考
情
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
基础/梳理自测
赢在微点 数学 大一轮
第一部分
——回扣知识
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
7
回|归|教|材
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
基|础|自|测
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解析
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解析
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解析
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
考点/精研突破
赢在微点 数学 大一轮
第二部分
——考向探究
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
考点一
利用函数图象刻画变化过程
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解析
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解析
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
考点二
构建函数模型解决实际问题
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解析
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解析
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
解析
高考复习顶层设计 数学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
把握高考微点,实现素能提升
完成——微练(十八)
本部分内容讲解结束
1.了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征,结合具体实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义.
2.了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.
2022
2023
2024
全国Ⅰ卷
T10
全国Ⅱ卷
重点提示:指数函数模型、对数函数模型
1.指数、对数、幂函数模型性质比较
函数
性质
y=ax
(a>1)
y=logax
(a>1)
y=xα
(α>0)
在(0,+∞)
上的增减性
单调_____
单调_____
单调_____
增长速度
越来越快
越来越慢
相对平稳
递增
递增
递增
图象
的变化
随x的增大逐渐表现为与______平行
随x的增大逐渐表现为与______平行
随α值变化而各有不同
值的比较
存在一个x0,当x>x0时,有logax<xα<ax
y轴
x轴
2.几种常见的函数模型
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)
与指数函数
相关的模型
f(x)=bax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)
与对数函数
相关的模型
f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)
与幂函数
相关的模型
f(x)=axα+b(a,b,α为常数,a≠0)
【常用结论】
“直线上升”是匀速增长,其增长量固定不变;“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;“对数增长”先快后慢,其增长量越来越小.
1.思考辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)A公司员工甲购买了某公司的股票,第一天涨了10%,第二天跌了10%,则员工甲不赚不赔.( )
(2)函数y=2x的函数值比y=x2的函数值大.( )
(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.( )
(4)在(0,+∞)上,随着x的增大,y=ax(a>1)的增长速度会超过并远远大于y=xa(a>0)的增长速度.( )
×
×
×
√
2.(苏教必一P150T2改编)在数学课外活动中,小明同学进行了糖块溶于水的试验,将一块质量为7克的糖块放入到一定量的水中,测量不同时刻未溶解糖块的质量,得到若干组数据,其中在第5分钟末测得的未溶解糖块的质量为3.5克,同时小明发现可以用指数型函数S=ae-kt(a,k为常数)来描述以上糖块的溶解过程,其中S(单位:克)代表t分钟末未溶解糖块的质量,则k=( )
A.ln 2 B.ln 3 C. D.
由题意可得,当t=0时,S=a=7,因为在第5分钟末测得的未溶解糖块的质量为3.5克,所以3.5=7e-5k,解得k=.
3.(人A必一P155T9改编)已知甲、乙两种商品在过去一段时间内的价格走势如图所示.假设某商人持有资金120万元,他可以在t1至t4的任意时刻买卖这两种商品,且买卖能够立即成交(其他费用忽略不计).如果他在t4时刻卖出所有商品,那么他将获得的最大利润是( )
A.40万元 B.60万元
C.80万元 D.120万元
当甲商品的价格为6元时,该商人全部买入甲商品,可以买120÷6=20(万份),在t2时刻全部卖出,此时获利20×2=40(万元);当乙商品的价格为4元时,该商人买入乙商品,可以买(120+40)÷4=40(万份),在t4时刻全部卖出,此时获利40×2=80(万元).故该商人共获利40+80=120(万元).
4.(人B必二P40例2改编)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)
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,增长速度由大到小依次为g(x)>f(x)>h(x).
【例1】 已知正方形ABCD的边长为4,动点P从B点开始沿折线BCDA向A点运动.设点P运动的路程为x,△ABP的面积为S,则函数S=f(x)的图象是( )
依题意知,当0≤x≤4时,f(x)=2x;当4<x≤8时,f(x)=8;当8<x≤12时,f(x)=24-2x,观察四个选项知D项符合要求.
[规律方法] 判断函数图象与实际问题变化过程相吻合的两种方法
(1)模型法:当根据题意易构建函数模型时,先建立函数模型,再结合模型选择函数图象.
(2)验证法:根据实际问题中两变量的变化快慢等特点,结合函数图象的变化趋势,验证是否吻合,从中排除不符合实际的情况,选择出符合实际情况的答案.
【训练1】 如图,点P在边长为1的正方形ABCD的边上运动,M是CD的中点,则当P沿ABCM运动时,点P经过的路程x与△APM的面积y的函数y=f(x)的图象大致是( )
当点P在AB上时,y=×x×1=x,0≤x≤1;当点P在BC上时,y=S正方形ABCD-S△ADM-S△ABP-S△PCM=-x+,1<x≤2;当点P在CM上时,y=××1=-x+,2<x≤.综上,y=f(x)=函数图象大致如A选项所示.
角度1 构建分段函数、二次函数模型
【例2】 小王大学毕业后,决定利用所学专业进行自主创业.经过市场调查,生产某小型电子产品需投入年固定成本为3万元,每生产x万件,需另投入流动成本W(x)万元,在年产量不足8万件时,W(x)=x2+x(万元);在年产量不小于8万件时,W(x)=6x+-38(万元).每件商品售价为5元.通过市场分析,小王生产的商品当年能全部售完.
(1)写出年利润L(x)(万元)关于年产量x(万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入-固定成本-流动成本)
因为每件商品售价为5元,则x万件商品的销售收入为5x万元,依题意得,当0<x<8时,L(x)=5x--3=-x2+4x-3;当x≥8时,L(x)=5x--3=35-.所以L(x)=
(2) 年产量为多少万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大?最大利润是多少?
当0<x<8 时,L(x)=-(x-6)2+9.即当x=6 时,L(x)取得最大值,最大值为9万元;当x≥8 时,L(x)=35-≤35-2=35-20=15,当且仅当x=,即x=10 时,等号成立,即当x=10 时,L(x)取得最大值,最大值为15万元.因为9<15,所以当年产量为10万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大,最大利润为15万元.
[规律方法] (1)分段函数主要是每一段自变量变化所遵循的规律不同,可以先将其当作几个问题,将各段的变化规律分别找出来,再将其合到一起,要注意各段自变量的范围,特别是端点值.
(2)构造分段函数时,要力求准确、简洁,做到分段合理、不重不漏.
角度2 构建指、对函数模型
【例3】 (1)(2025·广东广州模拟)“阿托秒”是一种时间的国际单位,“阿托秒”等于10-18秒,原子核内部作用过程的持续时间可用“阿托秒”表示.《庄子·天下》中提到,“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,如果把“一尺之棰”的长度看成1米,按照此法,至少需要经过________天才能使剩下“棰”的长度小于光在2“阿托秒”内走过的距离.(参考数据:光速为3×108米/秒,lg 2≈0.3,lg 3≈0.48)
31
依题意,光在2“阿托秒”内走的距离为2×10-18×3×108=6×10-10米,经过n天后,剩余的长度f(n)=n米,由f(n)<6×10-10,得n<6×10-10,两边同时取对数,得n>log(6×10-10)===≈≈30.73,而n∈N*,则n=31,所以至少需要经过31天才能使其长度小于光在2“阿托秒”内走的距离.
(2)科技创新成为全球经济格局关键变量,某公司为实现1 600万元的利润目标,准备制定一个激励研发人员的奖励方案:当投资收益达到600万元时,按投资收益进行奖励,要求奖金y(单位:万元)随投资收益x(单位:万元)的增加而增加,奖金总数不低于20万元,且奖金总数不超过投资收益的10%.
①现有(ⅰ)f(x)=0.02x+5;(ⅱ)f(x)=0.2x+10;(ⅲ)f(x)=10log2x-50三个奖励函数模型.结合函数的性质及已知条件.当x∈[600,1 600]时,判断哪个函数模型符合公司要求?
由题意,符合公司要求的函数f(x)在[600,1 600]上单调递增,且对任意x∈[600,1 600],恒有f(x)≥20且f(x)≤.
(ⅰ)对于函数f(x)=0.02x+5,f(x)在[600,1 600]上单调递增,当x=600时,f(600)=17<20不符合要求;
(ⅱ)对于函数f(x)=0.2x+10,f(x)在[600,1600]上单调递减,不符合要求;
(ⅲ)对于函数f(x)=10log2x-50,f(x)在[600,1 600]上单调递增,且当x=600时,f(600)=10log2600-50>10log2512-50=10×9-50=40>20,因为f(x)≤f(1 600)=10log21 600-50<10log22 048-50=10×11-50=60,而≥=60,所以当x∈[600,1 600]时,f(x)<恒成立,因此f(x)=10log2x-50为符合公司要求的函数模型.
②根据①中符合公司要求的函数模型,要使奖金达到50万元,公司的投资收益至少为多少万元?
由f(x)=10log2x-50≥50得log2x≥10,所以x≥1 024,所以公司的投资收益至少为1 024万元.
[规律方法] 应用指、对函数模型应注意的问题
(1)指、对函数模型的应用类型,常与增长率相结合进行考查,在实际问题中有人口增长、银行利率、细胞分裂等增长问题可以利用指、对函数模型来解决.
(2)应用指、对函数模型的关键是对模型的判断,先设定模型,再将已知有关数据代入验证,确定参数,从而确定函数模型.
(3)y=a(1+x)n通常利用指数运算与对数函数的性质求解.
【对点练】
1.(角度1)《中华人民共和国道路交通安全法》中规定:酒后驾车是指车辆驾驶员血液中的酒精含量大于或者等于20 mg/100 mL.某课题小组研究发现人体血液中的酒精含量V(t)(单位:mg/100 mL)与饮酒后经过的时间t(单位:h)近似满足关系式V(t)=其中W为饮酒者的体重(单位:kg),m为酒精摄入量(单位:mL).根据上述关系式,已知某驾驶员体重75kg,他快速饮用了含150mL酒精的白酒,若要合法驾驶车辆,最少需在( )(取:ln 2≈0.69,ln 3≈1.1,ln 5≈1.61)
A.12小时后 B.24小时后 C.26小时后 D.28小时后
当0≤t<1时,V(t)=×(-t2+2t+1)=-·[(t-1)2-2],所以100≤V(t)<V(1)==200,V(t)>20恒成立,当t≥1时,令V(t)=×t-1=200×t-1<20,即t-1<,所以t-1>≈23,所以t>24.故选B.
2.(角度2)(2025·陕西模拟)“学如逆水行舟,不进则退”(明·《增广贤文》)是勉励人们专心学习的,如果每天的“进步”率都是1%,那么一年后是(1+1%)365=1.01365;如果每天的“退步”率都是1%,那么一年后是(1-1%)365=0.99365,一年后“进步”的是“退步”的=365≈1481倍.若每天的“进步”率和“退步”率都是20%,则要使“进步”的是“退步”的100倍以上,最少要经过________天.(精确到整数,参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)
12
设经过x天后,“进步”的是“退步”的100倍以上,则100×(1-0.2)x≤1.2x,即x≥100,所以x≥log100==≈≈11.36(天).故最少要经过12天.
$$