内容正文:
(第二课时)
4.5.3函数模型的应用
人教A版普通高中教科书数学必修第一册第四章
1
温故知新
例5.假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,
这三种方案的回报如下:
方案一:每天回报40元;
方案二:第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元;
方案三:第一天回报0.4元,以后每天的回报比前一天翻一番。
请问,你会选择哪种投资方案?
①问题中涉及哪些数量关系?
②如何用函数描述这些数量关系?
投资天数、回报金额
日 回 报
累计回报
典例解析
40
40
40
40
40
10
10+10
=10×2
10+10+10
=10×3
10+10+10+10
=10×4
10+10+10+10+10
=10×5
0.4
0.4×2
0.4×2×2
=0.4×22
0.4×2×2×2
=0.4×23
0.4×2×2×2×2
=0.4×24
方案一
方案二
方案三
1
2
3
4
5
则方案一可以用函数________________进行描述;
方案二可以用函数__________________描述;
方案三可以用函数______________________描述。
设第x天的回报是y元,
y=40 (x∈N*)
y=10x (x∈N*)
y=0.4×2x-1 (x∈N*)
o
x
y
20
40
60
80
100
120
140
4
2
6
8
10
12
我们看到,底为2的指数函数模型比线性函数模型增长速度要快得多.从中你对“指数爆炸”的含义有什么新的理解?
上述例子只是一种假想情况 , 但从中可以看到 , 不同的函数增长模型 , 增长变化存在很大差异
三种方案每天回报表
x/天 方案1 方案2 方案3
y/元 增加量/元 y/元 增加量/元 y/元 增加量/元
1 40 10 0.4
2 40 0 20 10 0.8 0.4
3 40 0 30 10 1.6 0.8
4 40 0 40 10 3.2 1.6
5 40 0 50 10 6.4 3.2
6 40 0 60 10 12.8 6.4
7 40 0 70 10 25.6 12.8
8 40 0 80 10 51.2 25.6
9 40 0 90 10 102.4 51.2
10 40 0 100 10 204.8 102.4
… … … … … … …
30 40 0 300 10 214748365 107374182.4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 … 30
方案一 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 … 1200
方案二 10 30 60 100 150 210 280 360 450 550 660 … 4650
方案三 0 1 2.8 6 12 25 50.8 102 204 409 819 … 429496729.2
例5 累计回报表
投资1~6天,应选择方案一;
投资7天,应选择方案一或方案二;
投资8~10天,应选择方案二;
投资11天(含11天)以上,应选择方案三。
一次函数,
对数型函数,
指数函数。
①例6涉及了哪几类函数模型?
②你能用数学语言描述符合公司奖励方案的条件吗?
例6. 某公司为了实现1000万元利润的目标,准备制定一个激励销售人员的奖励方案:在销售利润达到10万元时,按销售利润进行奖励,且奖金y (单位:万元)随销售利润x(单位:万元)的增加而增加,但奖金总数不超过5万元,同时奖金不超过利润的25%。现有三个奖励模型:y=0.25x, y=log7x+1, y=1.002x,
其中哪个模型能符合公司的要求?
典例解析
分析 : 本例提供了三个不同增长方式的奖励模型 , 按要求选择其中一个函数作为刻画
奖金总数与销售利润的关系 . 由于公司总的利润目标为 1000万元 , 所以销售人员的销售
利润一般不会超过公司总的利润 . 于是 , 只需在区间 [10 ,1000 ] 上 , 寻找并验证所选函数是否满足两条要求 :
第一 , 奖金总数不超过 5 万元 , 即最大值不大于 5 ;
第二 , 奖金不超过利润的 25% , 即 Y≤0.25X .不妨先画出函数图象 ,
通过观察函数图象 , 得到初步的结论 , 再通过具体计算 , 确认结果 .
解 : 借助信息技术画出函数 y =5 , y=0.25x, y=log7x+1, y=1.002x 的图象. 观察图象发现 , 在区间 [ 10, 1000] 上 , 模型 y=0.25x, y=1.002x的图象都有一部分在直线 y =5 的上方 , 只有模型 y=log7x+1的图象始终在 y=5 的下方 , 这说明只有按模型 y=log7x+1进行奖励时才符合公司的要求 .
下面通过计算确认上述判断 .
先计算哪个模型的奖金总数不超过 5 万元 .
对于模型 y =0.25x, 它在区间 [ 10,1000 ] 上单调递增 ,
而且当 x =20 时 , y =5 ,
因此 , 当 x >20 时 , y >5 , 所以该模型不符合要求 ;
对于模型, y=1.002x , 由函数图象 ,
并利用信息技术 , 可知在区间 (805 ,806 )
内有一个点 满足 =5 , 由于它在区间 [10 ,1000 ] 上单调递增 ,
因此当 x> 时 , y >5 ,
所以该模型也不符合要求 ;
对于模型 y=log7x+1, 它在区间 [10 ,1000 ]上单调递增 , 而且当 x=1000 时 ,y=log71000+1≈4.55<5 , 所以它符合奖金总数不超过 5 万元的要求 .
再计算按模型 y=log7x+1奖励时 , 奖金是否不超过利润的25% ,
即当 x ∈[10 ,1000 ] 时 , 是否有 y ≤0.25x,
即y=log7x+1 ≤0.25x成立 .
令 f(x) = y=log7x+1-0.25x, x ∈ [10 ,1000 ], 利用信息技术画出它的图象
由图象可知函数 f(x)在区间[10 ,1000 ] 上单调递减 ,
因此f(x)≤ f(10)≈-0.3167<0 ,
即y=log7x+1<0.25x.
所以 , 当 x ∈ [10 ,1000 ]时 ,
y ≤0.25x, 说明按模型y=log7x+1 奖励 ,
奖金不会超过利润的 25%.
综上所述 , 模型 y=log7x+1确实能符合公司要求 .
归纳总结
实际应用问题
审 题
(设)
分析、联想、抽象、转化
构建数学模型
数学化
(列)
寻找解题思路
(解)
解答数学问题
还原
(答)
课堂小结
课后作业
再会!
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1.常见函数模型
常用函数模型
(1)一次函数模型
y=kx+b(k,b为常数,k≠0)
(2)二次函数模拟
y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
(3)指数函数模型
y=bax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
(4)对数函数模型
y=mlogax+n(m,a,n为常数,m≠0,a>0且a≠1)
(5)幂函数模型
y=axn+b(a,b为常数,a≠0)
(6)分段函数
y=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(ax+bx<m,,cx+dx≥m))
2.建立函数模型解决问题的基本过程
思考:解决函数应用问题的基本步骤是什么?
[规律方法]
自建模型时主要抓住四个关键:“求什么,设什么,列什么,限制什么”.
求什么就是弄清楚要解决什么问题,完成什么任务.
设什么就是弄清楚这个问题有哪些因素,谁是核心因素,通常设核心因素为自变量.
列什么就是把问题已知条件用所设变量表示出来,可以是方程、函数、不等式等.
限制什么主要是指自变量所应满足的限制条件,在实际问题中,除了要使函数式有意义外,还要考虑变量的实际含义,如人不能是半个等.
1. 一辆汽车在某段路程中的行驶路程s关于时间t变化的图象如图所示,那么图象所对应的函数模型是( )
A.分段函数
B.二次函数
C.指数函数
D.对数函数
5.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小时后再以50 km/h的速度返回A地.
(1)把汽车离开A地的距离s表示为时间t的函数(从A地出发时开始),并画出函数的图象;
(2)把车速v(km/h)表示为时间t(h)的函数,并画出函数的图象.
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