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函数模型及应用
微练(十八)
高考复习顶层设计 数学
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一、单项选择题
1.(2025·陕西模拟)半导体的摩尔定律认为,集成电路芯片上的晶体管数量的倍增期是两年,用f(t)表示从t=0开始,晶体管数量随时间t变化的函数,f(0)=1 000,若t是以年为单位,则f(t)的解析式为( )
A.f(t)=1 000+t
B.f(t)=1000×2t
C.f(t)=1 000×2
D.f(t)=1000+2t
晶体管数量的倍增期是两年,也就是晶体管数量每两年增加一倍,根据时间t以年为单位,以及f(0)=1 000,得f(t)=1 000×2.故选C.
2.在一次数学实验中,某同学运用图形计算器采集到如下一组数据:
x
0.24
0.51
1
2.02
3.98
8.02
y
-2.0
-1.0
0
1.00
2.0
3.0
在四个函数模型(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+
由题,作出散点图如下,由散点图可知,散点图和对数函数图象接近,可选择y=a+logbx反映x,y函数关系,故选C.
3.某科技企业开发生产一智能产品,该产品每年的固定成本是25万元,每生产x万件该产品,需另投入成本ω(x)万元,其中ω(x)=若该公司一年内生产该产品全部售完,每件的售价为70元,则该企业每年利润的最大值为( )
A.720万元 B.800万元
C.875万元 D.900万元
该企业每年利润f(x)=当0<x≤40时,f(x)=-x2+60x-25=-(x-30)2+875,当x=30时,f(x)取得最大值875;当x>40时,f(x)=920-≤920-2=720(当且仅当x=100时,等号成立),即当x=100时,f(x)取得最大值720.由于875>720,所以该企业每年利润最大值为875万元.故选C.
4.(2025·山东泰安模拟)垃圾分类,一般是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、投放和搬运,从而转变成公共资源的一系列活动的总称.已知某种垃圾的分解率v与时间t(月)满足函数关系式v=a·bt(其中a,b为非零常数).若经过6个月,这种垃圾的分解率为5%,经过12个月,这种垃圾的分解率为10%,那么这种垃圾完全分解(分解率为100%)至少需要经过(参考数据:lg 2≈0.3)( )
A.40个月 B.32个月
C.28个月 D.20个月
依题意有解得故v(t)=0.025×(2))t.令v(t)=1,得(2)t=40,故t==≈=32.故选B.
5.(2025·福州模拟)大气压强p(单位:kPa)与海拔h(单位:m)之间的关系可以由p=p0e-kh近似描述,其中p0为标准大气压强,k为常数.已知海拔为5 000 m,8 000 m两地的大气压强分别为54 kPa,36 kPa.若测得某地的大气压强为80 kPa,则该地的海拔约为( )
(参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)
A.295 m B.995 m
C.2 085 m D.3 025 m
由题知54=p0e-5 000k ①,36=p0e-8 000k ②,①÷②两式相比得到e3 000k=,所以3 000k=ln ③, 当p=80 kPa时,由80=p0e-kh ④,②÷④得到ekh-8 000k=,所以k(h-8 000)=ln ⑤,由⑤÷③,得到=====-,解得h≈2 085 m.故选C.
二、多项选择题
6. 某打车平台欲对收费标准进行改革,现制定了甲、乙两种方案供乘客选择,其支付费用与打车里程数的函数关系大致如图所示,则下列说法正确的是( )
A.当打车距离为8 km时,乘客选择乙方案省钱
B.当打车距离为10 km时,乘客选择甲、乙方案均可
C.打车3 km以上时,每公里增加的
费用甲方案比乙方案多
D.甲方案3 km内(含3 km)付费5元,
行程大于3 km每增加1公里费用增加0.7元
当打车距离为3<x<10时,甲对应的函数图象在乙图象的下方,即甲对应的函数值小于乙对应的函数值,故当打车距离为8 km时,乘客选择甲方案省钱,即A错误;当打车距离为10 km时,由题图可知,甲、乙均为12元,因此乘客选择甲、乙方案均可,即B正确;打车3 km以上时,甲方案每公里增加的费用为=1(元),乙方案
每公里增加的费用为=
(元),故每公里增加的费用甲方案比乙方案多,即C正确;由题图可知,甲方案3 km内(含3 km)付费5元,行程大于3 km每增加1公里费用增加1元,即D错误.
三、填空题
7.某种衬衫进货价为每件30元,若以40元一件出售,则每天能卖出40件;若每件提价1元,则每天卖出件数将减少一件,为使每天出售衬衫的净收入不低于525元,则每件衬衫的售价的取值范围是________.
[45,65]
假设每件衬衫的售价是m元,则每天的销售量为80-m件(0<m≤80),每天出售衬衫的净收入f(m)=(80-m)(m-30)(0<m≤80),令f(m)=(80-m)(m-30)≥525,则m2-110m+2 925≤0,(m-45)(m-65)≤0,解得45≤m≤65.
8.“百日冲刺”是各个学校针对高三学生进行的高考前的激情教育,它能在短时间内最大限度地激发一个人的潜能,使成绩在原来的基础上有不同程度的提高,以便在高考中取得令人满意的成绩,特别对于成绩在中等偏下的学生来讲,其增加分数的空间尤其大.现有某班主任老师根据历年成绩在中等偏下的学生经历“百日冲刺”之后的成绩变化,构造了一个经过时间t(30≤t≤100)(单位:天),增加总分数f(t)(单位:分)的函数模型:f(t)=,k为增分转化系数,P为“百日冲刺”前的最后一次模考总分,且f(60)=P.现有某学生在高考前100天的最后一次模考总分为400分,依据此模型估计此学生在高考中可能取得的总分约为________.(保留到个位)(lg 61≈1.79)
462
由题意,得f(60)=≈=P,所以k≈=0.465,所以f(100)==≈=62,所以该学生在高考中可能取得的总分约为400+62=462.
9.“喊泉”是一种地下水的毛细现象,人们在泉口吼叫或发出其他声响时,声波传入泉洞内的储水池,进而产生“共鸣”等物理声学作用,激起水波,形成涌泉.声音越大,涌起的泉水越高.已知听到的声强m与参考声强m0(m0约为10-12,单位:W/m2)之比的常用对数称作声强的声强级,记作L(单位:贝尔),即L=lg,取贝尔的10倍作为响度的常用单位,简称为分贝.已知某处“喊泉”的声音响度y(单位:分贝)与喷出的泉水高度x dm满足关系式y=2x.现知A同学大喝一声激起的涌泉最高高度为50 dm,若A同学大喝一声的声强大约相当于10个B同学同时大喝一声的声强,则B同学大喝一声激起的涌泉最高高度约为________dm.
45
设B同学的声强为m W/m2,喷出泉水高度为x dm,则A同学的声强为10m W/m2,喷出泉水高度为50 dm,由10lg=2x,得lg m-lg m0=0.2x ①,因为10lg=2×50,所以1+lg m-lg m0=10 ②,①-②,得-1=0.2x-10,解得x=45,所以B同学大喝一声激起的涌泉最高高度约为45 dm.
四、解答题
10.某大学科研小组自2024年元旦开始监测某实验水域中绿球藻的生长面积的变化情况,并测得最初绿球藻的生长面积为n(单位:m2),此后每隔一个月(每月月底)测量一次,一月底测得绿球藻的生长面积比最初多了4 m2,二月底测得绿球藻的生长面积为(4+2) m2,科研小组成员发现该水域中绿球藻生长面积的增长越来越慢,绿球藻生长面积y(单位:m2)与时间x(单位:月)的关系有两个函数模型可供选择,一个是y=nax(n>0,a>1);另一个是y=px+n(p>0,n>0),记2024年元旦最初测量时间x的值为0.
(1)请你判断哪个函数模型更适合,说明理由,并求出该函数模型的解析式;
(1)函数模型y=nax(n>0,a>1),y=px+n在[0,+∞)上都是增函数,y=nax(n>0,a>1)的函数值增加得越来越快,而y=px+n(p>0,n>0)的函数值增加得越来越慢,因为该水域中绿球藻生长面积的增长速度越来越慢,所以第二个函数模型y=px+n(p>0,n>0)满足要求,由题意知解得所以y=4+2.
(2)该水域中绿球藻生长面积在几月底达到其最初的生长面积n的7倍?
(2)由题意4+2=2×7=14,解得x=9,所以该水域中绿球藻生长的面积在9月底达到其最初的生长面积的7倍.
$$