内容正文:
第十一节 函数模型的应用
1.(2025·衡水阶段练习)某林区的森林面积每年比上一年平均增长12%,要增长到原来的x倍,需经过y年,则函数y=f(x)的图象大致为( )
2.(2025·赤峰阶段练习)每年的3月21日是世界睡眠日.充足的睡眠、均衡的饮食和适当的运动是国际社会公认的三项健康标准.对于青少年来说,每天进行中等强度的体育运动有助于提高睡眠质量.运动强度等级与运动后的心率y的关系如下表:
运动强度等级
运动不足
中等强度
运动过量
运动后的心率y
y<110
110≤y≤130
y≥130
已知青少年羽毛球运动后的心率y与运动时间t(单位:分钟)满足关系式y=20 ln(+1)+a,其中a为正常心率.某同学正常心率为70,若该同学要达到中等强度的羽毛球运动,则运动时间至少约为(参考数据:e2≈7.4)( )
A.35分钟 B.41分钟
C.52分钟 D.62分钟
3.我们处在一个有声世界里,不同场合,人们对声音的音量会有不同要求.音量大小的单位是分贝(dB),对于一个强度为I的声波,其音量的大小η可由如下公式计算:η=10lg(其中I0是人耳能听到声音的最低声波强度),则70 dB的声音的声波强度I1是60 dB的声音的声波强度I2的( )
A.倍 B.10倍
C.10倍 D.ln倍
4.(2024·安徽江南十校3月联考)酒驾严重危害交通安全.为了保障交通安全,交通法规定:机动车驾驶人每100 mL血液中酒精含量达到20~79 mg为酒后驾车,80 mg及以上为醉酒驾车.若某机动车驾驶员饮酒后,其血液中酒精含量上升到了1.2 mg/mL.假设他停止饮酒后,其血液中酒精含量以每小时20%的速度减少,则到他能驾驶机动车需要的时间至少为(精确到0.001.参考数据:lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)( )
A.7.963小时 B.8.005小时
C.8.022小时 D.8.105小时
5.“好酒也怕巷子深”,许多著名品牌是通过广告宣传进入消费者视线的.已知某品牌商品广告销售的收入R与广告费A之间满足关系R=a(a为常数),广告效应为D=a-A.那么精明的商人为了取得最大的广告效应,投入的广告费应为 (用常数a表示).
6.一个容器装有细砂a cm3,细砂从容器底下一个细微的小孔慢慢地匀速漏出,t min后剩余的细砂量为y=ae-btcm3,经过8 min后发现容器内还有一半的细砂,则再经过 min,容器中的细砂只有开始时的八分之一.
7.某科研单位在研发钛合金产品的过程中发现了一种新合金材料,由大数据测得该产品的性能指标值y(y值越大产品的性能越好)与这种新合金材料的含量x(单位:克)的关系:当0≤x<7时,y是x的二次函数;当x≥7时,y=()x-m.测得的部分数据如表所示.
x
0
2
6
10
…
y
-4
8
8
…
(1)求y关于x的函数关系式;
(2)求该新合金材料的含量x为何值时产品的性能达到最佳.
8.〔多选〕血药浓度是指药物吸收后在血浆内的总浓度.药物在人体内发挥治疗作用时,该药物的血药浓度应介于最低有效浓度和最低中毒浓度之间.已知成人单次服用1单位某药物后,体内血药浓度及相关信息如图所示:
根据图中提供的信息,下列关于成人使用该药物的说法中,正确的是( )
A.首次服用该药物1单位约10分钟后,药物发挥治疗作用
B.每次服用该药物1单位,两次服药间隔小于2小时,一定会产生药物中毒
C.每间隔5.5小时服用该药物1单位,可使药物持续发挥治疗作用
D.首次服用该药物1单位3小时后,再次服用该药物1单位,不会发生药物中毒
9.(2025·广东部分名校质量检测)大多数居民在住宅区都会注意噪音问题.记p为实际声压,通常我们用声压级L(p)(单位:分贝)来定义声音的强弱,声压级L(p)与声压p存在近似函数关系:L(p)=alg ,其中a为常数,且常数p0(p0>0)为听觉下限阈值.若在某栋居民楼内,测得甲穿硬底鞋走路的声压p1为穿软底鞋走路的声压p2的100倍,且穿硬底鞋走路的声压级为L(p1)=60分贝,恰为穿软底鞋走路的声压级L(p2)的3倍.若住宅区夜间声压级超过50分贝即扰民,该住宅区夜间不扰民情况下的声压为p',则( )
A.a=20,p'≤10p2 B.a=20,p'≤p1
C.a=10,p'≤10p2 D.a=10,p'≤p1
10.某新型企业为获得更大利润,须不断加大投资,若预计年利润低于年投资成本的10%时,则该企业就考虑转型,下表显示的是该企业几年来年利润y(百万元)与年投资成本x(百万元)变化的一组数据:
年份
2021
2022
2023
2024
…
年投资成本x
3
5
9
17
…
年利润y
1
2
3
4
…
给出以下3个函数模型:①y=kx+b(k≠0);②y=abx(a≠0,b>0,且b≠1);③y=loga(x+b)(a>0,且a≠1).
(1)选择一个恰当的函数模型来描述x,y之间的关系;
(2)试判断该企业年利润超过6百万元时,该企业是否要考虑转型.
11.(应用创新)我们知道,声音通过空气传播时会引起区域性的压强值改变,物理学中称为“声压”,用P表示(单位:Pa),声压级SPL(单位:dB)表示声压的相对大小,已知SPL=klg(k是常数).当声压级SPL提高60 dB时,声压P会变为原来的1 000倍.
(1)求声压级SPL关于声压P的函数解析式;
(2)已知两个不同的声源产生的声压P1,P2叠加后得到的总声压P=,一般当声压级SPL<45 dB时人类是可以正常的学习和休息的.现窗外同时有两个声压级为40 dB的声源,在不考虑其他因素的情况下,请问这两个声源叠加后是否会干扰我们正常的学习?请说明理由.(参考数据:lg 2≈0.3)
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$
第十一节 函数模型的应用
1.D 依题意,(1+0.12)y=x,则y=log1.12x,x≥1,即f(x)=log1.12x,x≥1,显然选项A、B、C不符合题意,D符合.故选D.
2.B 由题可知y=20 ln(+1)+70≥110,则ln(+1)≥2,所以+1≥e2,从而t≥(e2-1)2≈40.96,可得运动时间至少约为41分钟.故选B.
3.C 由η=10lg得I=I01,所以I1=I0107,I2=I0106,所以=10,所以70 dB的声音的声波强度I1是60 dB的声音的声波强度I2的10倍.
4.C 设需经过x小时,由已知得1.2×0.8x<0.2,所以x>=≈=≈8.022,所以x>8.022.故选C.
5.a2 解析:令t=(t≥0),则A=t2,∴D=at-t2=-+a2,∴当t=a,即A=a2时,D取得最大值.
6.16 解析:当t=0时,y=a,当t=8时,y=ae-8b=a,所以e-8b=,若容器中的细砂只有开始时的八分之一,则y=ae-bt=a,e-bt==(e-8b)3=e-24b,即t=24,所以再经过16 min容器中的细砂只有开始时的八分之一.
7.解:(1)当0≤x<7时,y是x的二次函数,设y=ax2+bx+c(a≠0).
由题意得解得
即y=-x2+8x-4(0≤x<7).
当x≥7时,y=()x-m,由x=10,y=可得m=8,
即y=()x-8(x≥7).
综上可得,y=
(2)当0≤x<7时,y=-x2+8x-4=-(x-4)2+12,
即当x=4时,y取得最大值12;
当x≥7时,y=()x-8单调递减,即当x=7时,y取得最大值3.
综上所述,该新合金材料的含量x为4时,产品的性能达到最佳.
8.ABC 从图象中可以看出,首次服用该药物1单位约10分钟后药物发挥治疗作用,A正确;根据图象可知,首次服用该药物1单位约1小时后的血药浓度达到最大值,由图象可知,当两次服药间隔小于2小时时,一定会产生药物中毒,B正确;服药5.5小时时,血药浓度等于最低有效浓度,此时再服药,血药浓度增加,可使药物持续发挥治疗作用,C正确;第1次服用该药物1单位4小时后与第2次服用该药物1单位1小时后,血药浓度之和大于最低中毒浓度,因此一定会发生药物中毒,D错误.
9.A 由题意得L(p1)-L(p2)=alg=alg 100=2a=60-20=40,解得a=20,则L(p)=20lg.因此L(p')=20lg≤50,L(p')-L(p2)=20lg≤50-20=30,则p'≤10p2,L(p1)-L(p')=20lg≥60-50=10,则p'≤p1.故选A.
10.解:(1)将(3,1),(5,2)代入y=kx+b(k≠0),
得解得∴y=x-.
当x=9时,y=4,不符合题意;
将(3,1),(5,2)代入y=abx(a≠0,b>0,且b≠1),
得解得∴y=·=.
当x=9时,y==8,不符合题意;
将(3,1),(5,2)代入y=loga(x+b)(a>0,且a≠1),
得解得
∴y=log2(x-1).
当x=9时,y=log28=3;
当x=17时,y=log216=4.
故可用③来描述x,y之间的关系.
(2)令log2(x-1)≥6,则x≥65.
∵<10%,
∴该企业要考虑转型.
11.解:(1)由题意可得,klg+60=klg,
则klg+60=k(3+lg),
所以3k=60,解得k=20,
故声压级SPL关于声压P的函数解析式为SPL=20lg.
(2)不会干扰我们正常的学习,理由如下:
当SPL=40时,由20lg=40,即lg=2,可得P1=P2=2×10-3,
所以P==P1=2×10-3,将其代入SPL=20lg可得SPL=20lg=20lg(×102)=40+10lg 2≈43<45,
故不会干扰我们正常的学习.
学科网(北京)股份有限公司
$