内容正文:
4.5 函数模型及其应用
知识点 1
常见的函数模型
必备知识 清单破
常
见
的
函
数
模
型 一次函数模型 y=kx+b(k,b为常数,k≠0)
二次函数模型 y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
指数函数模型 y=bax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
对数函数模型 y=mlogax+n(m,a,n为常数,m≠0,a>0且a≠1)
幂函数模型 y=axn+b(a,n,b为常数,a≠0,n≠0)
第1讲 描述运动的基本概念
1.定义
把现实世界中的实际问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性,并用
该数学模型所提供的解来解释现实问题,数学知识的这一应用过程称为数学建模.
2.步骤
(1)正确理解并简化实际问题:了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息.根
据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的
假设.
(2)建立数学模型:在上述基础上,利用适当的数学工具来刻画各变量之间的数学关系,建立相
应的数学结构.
(3)求得数学问题的解.
知识点 2
数学建模
(4)将求解时分析计算的结果与实际情形进行比较,验证模型的准确性、合理性和适用性.
第1讲 描述运动的基本概念
知识辨析
1.对于收集的一组样本数据:(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),…,(xn,yn),我们常对其如何操作,以发现其所隐
含的规律?
2.函数不同变化趋势有哪些具体特征?
3.用函数模型预测的结果和实际结果是否必须相等?
第1讲 描述运动的基本概念
一语破的
1.常先画出上述数据的散点图,再借助其变化趋势,结合我们已学习的函数模型,对数据作出
合理的分析,从中找出所隐含的规律.
2.“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,其增长速度逐渐减缓.
3.不是.用函数模型预测的结果和实际结果可以有误差,好的函数模型预测的结果与实际结果
误差较小.
第1讲 描述运动的基本概念
定点 1
利用函数模型解决实际问题
关键能力 定点破
解决已知函数模型的实际问题的常见步骤如下:
(1)利用待定系数法求出函数解析式;
(2)根据函数解析式,结合题中需要研究的函数的性质解决实际问题.
第1讲 描述运动的基本概念
典例 渔民出海打鱼,为了保持捕获的鱼的新鲜度,鱼被打上岸后,要在最短的时间内将其分
拣、冷藏,若不及时处理,打上来的鱼会很快失去新鲜度.已知某种鱼失去的新鲜度h与其出海
后的时间t(分钟)满足的函数关系式为h(t)=m·at.若出海后10分钟,这种鱼失去的新鲜度为10%,
出海后20分钟,这种鱼失去的新鲜度为20%,那么若不及时处理,这种鱼在出海后开始失去全
部新鲜度的时间约为(参考数据:lg 2≈0.3) ( )
A.33分钟 B.40分钟
C.43分钟 D.50分钟
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题意得
解得 故h(t)=0.05×( )t,
令h(t)=0.05×( )t=1,得( )t=20,
故t= = ≈ ≈43.3.
第1讲 描述运动的基本概念
函数拟合与预测的一般步骤
(1)根据原始数据、表格绘制散点图;
(2)通过观察散点图,画出拟合直线或拟合曲线;
(3)求出拟合直线或拟合曲线的函数关系式;
(4)利用函数关系式,根据条件对所给问题进行预测,为决策和管理提供依据.
定点 2
拟合数据构建函数模型解决实际问题
第1讲 描述运动的基本概念
典例 某旅游风景区发行的纪念章即将投放市场,根据市场调研情况,预计每枚该纪念章的
市场价y(单位:元)与上市时间x(单位:天)的数据如下:
上市时间x/天 2 6 20
市场价y/元 102 78 120
(1)根据上表数据,从下列函数中选取一个恰当的函数描述该纪念章的市场价y与上市时间x
的变化关系并说明理由:①y=ax+b,②y=ax2+bx+c,③y= +b;
(2)利用你选取的函数,求该纪念章市场价最低时的上市天数及最低市场价;
(3)利用你选取的函数,若存在x∈(10,+∞),使得不等式 -k≤0成立,求实数k的取值范围.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)随着上市时间x的增加,y的值先减小后增大,而所给的三个函数中y=ax+b和y= +b
显然都是单调函数,不满足题意,
∴选择y=ax2+bx+c.
(2)把(2,102),(6,78),(20,120)分别代入y=ax2+bx+c,
得 解得
∴y= x2-10x+120= (x-10)2+70.
∴当x=10时,y有最小值,ymin=70.
故当纪念章上市10天时,该纪念章的市场价最低,最低市场价为70元.
第1讲 描述运动的基本概念
(3)由题意,令g(x)= = (x-10)+ ,
若存在x∈(10,+∞)使得不等式g(x)-k≤0成立,则k≥g(x)min,
又 (x-10)+ ≥2 ,当且仅当x=10+2 时,等号成立,
所以k≥2 .
第1讲 描述运动的基本概念
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