内容正文:
4.6 函数的应用(二)
[课时跟踪检测]
1.某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,…,现有2个这样的细胞,分裂x次后得到细胞的个数y与x的函数关系是 ( )
A.y=2x B.y=2x-1
C.y=2x D.y=2x+1
解析:选D 分裂一次后由2个变成2×2=22个,分裂两次后变成4×2=23个,…,分裂x次后变成y=2x+1个.
2.有一组实验数据如下表所示:
t
1.99
3.0
4.0
5.1
6.12
u
1.5
4.04
7.5
12
18.01
则能体现这些数据关系的函数模型是 ( )
A.u=log2t B.u=2t-2
C.u= D.u=2t-2
解析:选C 可以先画出散点图,并利用散点图直观地认识变量间的关系,选择合适的函数模型来刻画它,散点图如图所示.
由散点图可知,图象不是直线,排除选项D;图象不符合对数函数的图象特征,排除选项A;当t=3时,2t-2=23-2=6,排除选项B.故选C.
3.某市的房价(均价)经过6年时间从12 000元/m2增加到了48 000元/m2,则这6年间平均每年的增长率是 ( )
A.600元 B.50%
C.-1 D.+1
解析:选C 设6年间平均年增长率为x,则有12 000(1+x)6=48 000,解得x=-1.
4.酒驾是严重危害交通安全的违法行为,为了保障安全,根据国家有关规定:100 mL血液中酒精含量达到20~79 mg的驾驶员即为酒后驾车,80 mg及以上认定为醉酒驾车.某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中酒精含量上升到了0.6 mg/mL,如果停止饮酒后,他的血液中的酒精会以每小时25%的速度减少,那么他至少要经过几个小时后才能驾车 ( )
A.6 B.5
C.4 D.3
解析:选C 设他至少经过x个小时才能驾驶汽车,则60(1-25%)x<20,∴<,当x=3时,=>;当x=4时,=<;结合选项可知他至少经过4个小时才能驾驶汽车.故选C.
5.(2025·北京高考)在一定条件下,某人工智能大语言模型训练N个单位的数据量所需要时间T=klog2N(单位:小时),其中k为常数.在此条件下,已知训练数据量N从106个单位增加到1.024×109个单位时,训练时间增加20小时;当训练数据量N从1.024×109个单位增加到4.096×109个单位时,训练时间增加 ( )
A.2小时 B.4小时
C.20小时 D.40小时
解析:选B 设当N取106个单位、1.024×109个单位、4.096×109个单位时所需时间分别为T1,T2,T3,
由题意,T1=klog2106=6klog210,
T2=klog2(1.024×109)=klog2(210×106)=k(10+6log210),
T3=klog2(4.096×109)=klog2(212×106)=k(12+6log210),
因为T2-T1=k(10+6log210)-6klog210=10k=20,所以k=2,
所以T3-T2=k(12+6log210)-k(10+6log210)=2k=4,
所以当训练数据量N从1.024×109个单位增加到4.096×109个单位时,训练时间增加4小时.
6.已知一种放射性元素,每年的衰减率是8%,那么a千克的这种物质的半衰期(剩余量为原来的一半所需的时间)t等于 ( )
A.lg B.lg
C. D.
解析:选C 由题意得a(1-8%)t=,所以0.92t=0.5.两边取对数得lg 0.92t=lg 0.5.所以tlg 0.92=lg 0.5.故t=.
7.(2023·新课标Ⅰ卷)(多选)噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级Lp=20×lg,其中常数p0(p0>0)是听觉下限阈值,p是实际声压.下表为不同声源的声压级:
声源
与声源的距离/m
声压级/dB
燃油汽车
10
60~90
混合动力汽车
10
50~60
电动汽车
10
40
已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车10 m处测得实际声压分别为p1,p2,p3,则 ( )
A.p1≥p2 B.p2>10p3
C.p3=100p0 D.p1≤100p2
解析:选ACD 因为Lp=20×lg随着p的增大而增大,且∈[60,90],∈[50,60],所以≥,所以p1≥p2,故A正确;由Lp=20×lg,得p=p01,因为=40,所以p3=p01=100p0,故C正确;假设p2>10p3,则p01>10p01,所以1>10,所以->20,由题中表格数据知不可能成立,故B错误;因为==1≥1,所以p1≤100p2,故D正确.故选ACD.
8.(5分)已知某种放射性元素的原子数N随时间t的变化规律是N=N0e-λt,其中N0,λ为正常数.由放射性元素的这种性质,可以制造高精度的时钟,用原子数表示时间t为 .
解析:因为N=N0e-λt,所以=e-λt,两边取以e为底的对数,所以t=-ln.
答案:t=-ln
9.(5分)某种细菌经30分钟数量变为原来的2倍,且该种细菌的繁殖规律为y=ekt,其中k为常数,t表示时间(单位:小时),y表示繁殖后细菌总个数,则k= ,经过5小时,1个细菌通过繁殖个数变为 .
解析:由题意知,当t=时,y=2,即2=,所以k=2ln 2,所以y=e2tln 2.当t=5时,y=e2×5×ln 2=210=1 024.即经过5小时,1个细菌通过繁殖个数变为1 024.
答案:2ln 2 1 024
10.(5分)衣柜里的樟脑丸随着时间挥发而体积缩小,刚放进的新丸的体积为a,经过t天后体积V与天数t的关系式为V=a·e-kt.已知新丸经过50天后,体积变为a.若一个新丸体积变为a,则需经过的天数为 .
解析:由已知得a=a·e-50k,即e-50k==.所以a=·a=(e-50k·a=e-75k·a,所以t=75.
答案:75
11.(5分)“学习曲线”可以用来描述学习某一任务的速度,假设函数t=-144lg中,t表示达到某一英文打字水平所需的学习时间,N表示每分钟打出的字数.则当N=40时,t= .(参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)
解析:当N=40时,t=-144lg=-144lg =-144(lg 5-2lg 3)=-144(1-lg 2-2lg 3)≈36.72.
答案:36.72
12.(10分)我们知道,燕子每年秋天都要从北方飞向南方过冬,研究燕子的科学家发现,两岁燕子的飞行速度可以表示为函数v=5log2,单位是m/s,其中O表示燕子的耗氧量.
(1)计算当燕子静止时的耗氧量是多少个单位?(5分)
(2)当一只燕子的耗氧量是40个单位时,它的飞行速度是多少?(5分)
解:(1)由题意知,当燕子静止时,它的速度v=0,代入题中公式,可得0=5log2,解得O=10.
所以当燕子静止时的耗氧量是10个单位.
(2)将耗氧量O=40代入题中公式,
得v=5log2=5log24=10(m/s).
所以当一只燕子的耗氧量是40个单位时,它的飞行速度是10 m/s.
13.(10分)某公司生产一类电子芯片,且该芯片的年产量不超过35万件,每万件电子芯片的计划售价为16万元.已知生产此类电子芯片的成本分为固定成本与流动成本两个部分,其中固定成本为30万元/年,每生产x万件电子芯片需要投入的流动成本为f(x)(单位:万元),当年产量不超过14万件时,f(x)=x2+4x;当年产量超过14万件时,f(x)=17x+-80.假设该公司每年生产的芯片都能够被销售完.
(1)写出年利润g(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)(4分)
(2)如果你作为公司的决策人,为使公司获得的年利润最大,每年应生产多少万件该芯片?(6分)
解:(1)根据题意得,当0≤x≤14时,g(x)=16x-f(x)-30=-x2+12x-30,
当14<x≤35时,g(x)=16x-f(x)-30=50-x-,
故g(x)=
(2)当0≤x≤14时,g(x)=-x2+12x-30,且当0≤x≤9时,g(x)单调递增,当9<x≤14时,g(x)单调递减,此时g(x)max=g(9)=-×81+12×9-30=24.当14<x≤35时,g(x)=50-x-≤50-2=10,当且仅当x=20时,等号成立.
因为24>10,
所以当x=9时,g(x)取得最大值24,即为使公司获得的年利润最大,每年应生产9万件该芯片.
学科网(北京)股份有限公司
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