内容正文:
第三章 函数的概念与性质
3.4 函数的应用(一)
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1.初步体会一次函数、二次函数、幂函数、分段函数模型的广泛应用,能运用函数思想处理现实生活中的简单应用问题.
学习目标
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2
问题2:这些函数具有怎样的性质?这些函数模型有怎样的作用?
问题1:我们学过哪些函数?你能写出它们的解析式吗?
问题导入
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(1)形如y=ax2+bx+c(a≠0)的函数模型是二次函数模型.
(2)二次函数模型是生活中最常见的一种数学模型,依据实际问题建立二次函数的解析式后,利用配方法求最值简单易懂,有时可以依据二次函数的单调性求最值,从而解决最大、最小值等问题.
形如y=kx+b(k≠0)的函数模型是一次函数模型,一次函数的图象为直线,应用一次函数的性质,可以求参数值及函数解析式等.
1.一次函数模型
2.二次函数模型
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3.幂型函数模型
4.分段函数模型
(1)分段函数一般由几个函数解析式组成,根据自变量取值范围的不同,由题设确定出不同的函数关系式.
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(2)分段函数模型的应用
①分段函数模型应用的关键是确定分段的各边界点.即明确自变量的取值区间,对每一区间进行分类讨论,从而写出函数解析式,需注意分段函数的最值,是各区间上解析式取得的最大值或最小值.
②要注意结合实际问题的实际意义,有时还可结合图象去求解.
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例1 一辆汽车在某段路程中行驶的平均速率 v (单位:km/h)与时间 t (单位:h)的关系如图所示.
(1)求图中阴影部分的面积,并说明所求面积的实际含义;
(2)假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2004 km,试建立行驶这段路程时,汽车的里程表读数 s(单位:km)与时间 t 的函数解析式,并画出相应的图象.
例题讲解
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分析:当时间t在[0,5]内变化时,对于任意的时刻t都有唯一确定的行驶路程与之对应. 根据图3.4-1在时间段[0,1), [1,2), [2,3), [3,4), [4,5]内行驶的平均速率分别为50 km/h,80 km/h,90 km/h,75 km/h ,65 km/h ,因此在每个时间段内,行驶路程与时间的关系也不一样,需要分段表述.
结合右图,你能得出汽车行驶路程关于时间变化的函数解析式吗?
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左侧的结果汽车行驶路程关于时间变化的函数解析式,要得到里程表读数与时间的函数解析式,应该进行如下调整:
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里程表读数与时间的函数的图象如图所示:
上图还可以由汽车行驶路程关于时间变化的图像,向上平移2004个单位长度得到.
关联?
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1.审题:(1)设出未知量;
(2)找出量与量的关系.
2.建模:建立函数关系式.
3.求解:用数学方法解出未知量.
4.回归实际:检验所求结果是否符合实际并作答.
解函数应用题的方法和步骤:
归纳
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例2 某报刊亭从报社买进报纸的价格是每份0.24元,卖出的价格是每份0.40元,卖不掉的报纸可以以每份0.08元的价格退回报社.在一个月(以30天计算)里,有20天每天可卖出400份,其余10天每天只能卖出250份,但每天从报社买进的报纸份数必须相同,试问报刊亭摊主应该每天从报社买进多少份报纸,才能使每月所获利润最大.
解:设每天从报社买进x份(250≤x≤400)报纸,每月所获利润是y元,则每月售出报纸共 份,每月退回报社报纸共 份.
依题意得,y= .
即y= ,
化简得y= ,其中250≤x≤400,
(20x+10×250)
10×(x-250)
(0.40-0.24)×(20x+10×250)-(0.24-0.08)×10(x-250)
0.16(20x+2 500)-0.16(10x-2 500)
1.6x+800
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因为此一次函数的k=1.6>0,
所以y是一个在定义域内单调递增的函数,
再由250≤x≤400知,当x=400时,y取得最大值,
此时y=1.6×400+800=1 440(元).
所以买进400份报纸所获利润最大,获利1 440元.
y=1.6x+800
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例3 某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,假设每箱售价不得低于50元且不得高于55元.市场调查发现,若每箱以50元的价格销售,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱.
(1)求平均每天的销售量y(箱)与销售单价x(元/箱)之间的函数关系式;
解:根据题意,得y=90-3(x-50),化简,得y=-3x+240(50≤x≤55,x∈N).
(2)求该批发商平均每天的销售利润w(元)与销售单价x(元/箱)之间的函数关系式;
解:因为该批发商平均每天的销售利润=平均每天的销售量×每箱销售利润.
所以w=(x-40)(-3x+240)=-3x2+360x-9 600(50≤x≤55,x∈N).
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例3 某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,假设每箱售价不得低于50元且不得高于55元.市场调查发现,若每箱以50元的价格销售,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱.
(3)当每箱苹果的售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?
解:因为w=-3x2+360x-9 600
=-3(x-60)2+1 200,
所以当x<60时,w随x的增大而增大.
又50≤x≤55,x∈N,所以当x=55时,w有最大值,最大值为1125.
所以当每箱苹果的售价为55元时,可以获得最大利润,且最大利润为1125元.
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实际问题
建立函数模型
问题结果
数学源于生活,用于生活
课堂小结
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1. 若一辆匀速行驶的汽车90 min行驶的路程为180 km,则这辆汽车行驶的路程y(单位:km)与时间t(单位:h)之间的函数关系式是( )
A. y=2t B. y=120t
C. y=2t(t≥0) D. y=120t(t≥0)
D
课堂小结
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2.(多选)某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为3 km(不超过3 km按起步价付费);超过3 km但不超过8 km时,超过部分按每千米2.15元收费;超过8 km时,超过部分按每千米2.85元收费,另每次乘坐需付燃油附加费1元.下列结论正确的是( )
A. 出租车行驶2 km,乘客需付费8元
B. 出租车行驶4 km,乘客需付费9.6元
C. 出租车行驶10 km,乘客需付费25.45元
D. 某人乘出租车行驶5 km两次的费用超过他乘出租车行驶10 km一次的费用
CD
解:行驶2 km,乘客需付起步价8元和燃油附加费1元,共9元,A错误;行驶4 km,乘客需付费8+1×2.15+1=11.15(元),B错误;行驶10 km,乘客需付费8+2.15×5+2.85×(10-8)+1=25.45(元),C正确;行驶5 km,乘客需付费8+2×2.15+1=13.30(元),乘坐两次需付费26.6元,26.6>25.45,D正确.
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3.某药厂研制出一种新型药剂,投放市场后其广告投入x(单位:万元)与药品利润y(单位:万元)存在的关系为y=xα(α为常数),其中x不超过5万元.已知去年投入广告费用为3万元时,药品利润为27万元,若今年广告费用投入5万元,预计今年药品利润为______万元.
解:由已知投入广告费用为3万元时,药品利润为27万元,代入y=xα中,即3α=27,解得α=3,故函数关系式为y=x3,所以当x=5时,y=125.
125
课堂小结
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一次函数:
反比例函数:
二次函数:
幂函数:
分段函数:
形如
这样的函数.
(1)
(2)阴影部分的面积为:
因此阴影部分的面积表示汽车在这5 h内行驶的路程为360 km.
当
时,
直线
左侧的阴影部分是一个
长方形,长是t,宽是50,
此时路程
.
当
时,
直线
左侧的阴影部分是两个
长方形,一个长是1,宽是50,
另一个长是
,宽是80,
此时路程
.
得到结论
路程
里程表读数与时间的函数解析式
$