【数学】2018届一轮复习人教A版函数的应用学案
1.几类函数模型及其增长差异
(1)几类函数模型
函数模型
函数解析式
一次函数模型
f(x)=ax+b (a、b为常数,a≠0)
反比例函数模型
f(x)=+b (k,b为常数且k≠0)
二次函数模型
f(x)=ax2+bx+c
(a,b,c为常数,a≠0)
指数函数模型
f(x)=bax+c
(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
对数函数模型
f(x)=blogax+c
(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
幂函数模型
f(x)=axn+b (a,b为常数,a≠0)
(2)三种函数模型的性质
函数
性质
y=ax(a>1)
y=logax(a>1)
y=xn(n>0)
在(0,+∞)上的增减性
单调递增
单调递增
单调递增
增长速度
越来越快
越来越慢
相对平稳
图像的变化
随x的增大逐渐表现为与y轴平行
随x的增大逐渐表现为与x轴平行
随n值变化而各有不同
值的比较
存在一个x0,当x>x0时,有logax
1)的增长速度会超过并远远大于y=xa(a>0)的增长速度.( √ )
(5)“指数爆炸”是指数型函数y=a·bx+c(a≠0,b>0,b≠1)增长速度越来越快的形象比喻.( × )
(6)指数函数模型,一般用于解决变化较快,短时间内变化量较大的实际问题.( √ )
1.(2015·北京)某辆汽车每次加油都把油箱加满,下表记录了该车相邻两次加油时的情况.
加油时间
加油量(升)
加油时的累计里程(千米)
2015年5月1日
12
35 000
2015年5月15日
48
35 600
注“累计里程”指汽车从出厂开始累计行驶的路程.
在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为( )
A.6升 B.8升 C.10升 D.12升
答案 B
解析 由表知汽车行驶路程为35 600-35 000=600千米,耗油量为48升,∴每100千米耗油量8升.
2.如图是张大爷晨练时所走的离家距离(y)与行走时间(x)之间函数关系的图像,若用黑点表示张大爷家的位置,则张大爷散步行走的路线可能是( )
答案 D
解析 由图可知,张大爷开始匀速离家直线行走,中间一段离家距离不变,说明在以家为圆心的圆周上运动,最后匀速回家.故选D.
3.某市生产总值连续两年持续增加.第一年的增长率为p,第二年的增长率为q,则该市这两年生产总值的年平均增长率为( )
A. B.
C. D.-1
答案 D
解析 设年平均增长率为x,则(1+x)2=(1+p)(1+q),
∴x=-1.
4.一水池有2个进水口,1个出水口,两个进水口的进水速度如图甲、乙所示,出水口的排水速度如图丙所示,某天0点到6点,该水池的蓄水量如图丁所示.
给出以下3个论断①0点到3点只进水不出水;②3点到4点不进水只出水;③4点到6点不进水不出水.则一定正确的论断序号是________.
答案 ①②
解析 从0点到3点,两个进水口的进水量为9,故①正确;由排水速度知②正确;4点到6点可以是不进水,不出水,也可以是开一个进水口(速度快的)、一个排水口,故③不正确.
5.(2015·四川)某食品的保鲜时间y(单位小时)与储藏温度x(单位℃)满足函数关系y=ekx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数).若该食品在0 ℃的保鲜时间是192小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________小时.
答案 24
解析 由题意得∴e22k==,∴e11k=,∴x=33时,y=e33k+b=(e11k)3·eb=3·eb=×192=24.
题型一 用函数图像刻画变化过程
例1 (1)小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间,后为了赶时间加快速度行驶.与以上事件吻合得最好的图像是( )
(2)物价上涨是当前的主要话题,特别是菜价,我国某部门为尽快实现稳定菜价,提出四种绿色运输方案.据预测,这四种方案均能在规定的时间T内完成预测的运输任务Q0,各种方案的运输总量Q与时间t的函数关系如图所示,在这四种方案中,运输效率(单位时间的运输量)逐步提高的是( )
答案 (1)C (2)B
解析
(1)小明匀速运动时,所得图像为一条直线,且距离学校越来越近,故排除A.因交通堵塞停留了一段时间,与学校的距离不变,故排除D.后来为了赶时间加快速度行驶,故排除B.故选C.
(2)由运输效率(单位时间的运输量)逐步提高得,曲线上的点的切线斜率应该逐渐增大,故函数的图像应一直是下凹的,故选B.
思维升华 判断函数图像与实际问题变化过程相吻合的两种方法
(1)构建函数模型法当根据题意易构建函数模型时,先建立函数模型,再结合模型选图像.
(2)验证法当根据题意不易建立函数模型时,则根据实际问题中两变量的变化快慢等特点,结合图像的变化趋势,验证是否吻合,从中排除不符合实际的情况,选择出符合实际情况的答案.
已知正方形ABCD的边长为4,动点P从B点开始沿折线BCDA向A点运动.设点P运动的路程为x,△ABP的面积为S,则函数S=f(x)的图像是( )
答案 D
解析 依题意知当0≤x≤4时,f(x)=2x;当440时,W=xR(x)-(16x+40)
=--16x+7 360.[2分]
所以W=[4分]
(2)①当040时,W=--16x+7 360,
由于+16x≥2=1 600,
当且仅当=16x,
即x=50∈(40,+∞)时,取等号,
所以W取最大值为5 760.[10分]
综合①②知,
当x=32时,W取得最大值6 104万元.[12分]
解函数应用题的一般程序
第一步(审题)弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;
第二步(建模)将文字语言转化成数学语言,用数学知识建立相应的数学模型;
第三步(解模)求解数学模型,得到数学结论;
第四步(还原)将用数学方法得到的结论还原为实际问题的意义;
第五步(反思)对于数学模型得到的数学结果,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.
温馨提醒 (1)此类问题的关键是正确理解题意,建立适当的函数模型.(2)分段函数主要是每一段自变量变化所遵循的规律不同,可以先将其当作几个问题,将各段的变化规律分别找出来,再将其合到一起,要注意各段自变量的范围,特别是端点值.
[方法与技巧]
1.认真分析题意,合理选择数学模型是解决应用问题的基础.
2.实际问题中往往解决一些最值问题,我们可以利用二次函数的最值、函数的单调性、基本不等式等求得最值.
3.解函数应用题的五个步骤①审题;②建模;③解模;④还原;⑤反思.
[失误与防范]
1.函数模型应用不当,是常见的解题错误.所以,要正确理解题意,选择适当的函数模型.
2.要特别关注实际问题的自变量的取值范围,合理确定函数的定义域.
3.注意问题反馈.在解决函数模型后,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.
A组 专项基础训练
(时间45分钟)
1.下表是函数值y随自变量x变化的一组数据,它最可能的函数模型是( )
x
4
5
6
7
8
9
10
y
15
17
19
21
23
25
27
A.一次函数模型 B.幂函数模型
C.指数函数模型 D.对数函数模型
答案 A
解析 根据已知数据可知,自变量每增加1函数值增加2,因此函数值的增量是均匀的,故为一次函数模型.
2.某家具的标价为132元,若降价以九折出售(即优惠10%),仍可获利10%(相对进货价),则该家具的进货价是( )
A.118元 B.105元
C.106元 D.108元
答案 D
解析 设进货价为a元,由题意知132×(1-10%)-a=10%·a,解得a=108.
3.某工厂6年来生产某种产品的情况是前3年年产量的增长速度越来越快,后3年年产量保持不变,则该厂6年来这种产品的总产量C与时间t(年)的函数关系图像正确的是( )
答案 A
解析 前3年年产量的增长速度越来越快,说明呈高速增长,只有A,C图像符合要求,而后3年年产量保持不变,故选A.
4.设函数f1(x)=x,f2(x)=log2 015x,ai= (i=1,2,…,2 015),记Ik=|fk(a2)-fk(a1)|+|fk(a3)-fk(a2)|+…+|fk(a2 015)-fk(a2 014)|,k=1,2,则( )
A.I1I2
D.I1与I2的大小关系无法确定
答案 A
解析 依题意知,f1(ai+1)-f1(ai)=ai+1-ai=-=,
因此I1=|f1(a2)-f1(a1)|+|f1(a3)-f1(a2)|+…+|f1(a2 015)-f1(a2 014)|=.
因为f2(ai+1)-f2(ai)=log2 015ai+1-log2 015ai=log2 015-log2 015>0,所以I2=|f2(a2)-f2(a1)|+|f2(a3)-f2(a2)|+…+|f2(a2 015)-f2(a2 014)|=++…+
=log2 015-log2 015=1,因此I1=≈21.8,
∴n≥21.
12.某厂有许多形状为直角梯形的铁皮边角料,如图,为降低消耗,开源节流,现要从这些边角料上截取矩形铁片(如图中阴影部分)备用,当截取的矩形面积最大时,矩形两边长x、y应为( )
A.x=15,y=12 B.x=12,y=15
C.x=14,y=10 D.x=10,y=14
答案 A
解析 由三角形相似得=,得x=(24-y),
∴S=xy=-(y-12)2+180,
∴当y=12时,S有最大值,此时x=15.
13.某种病毒经30分钟繁殖为原来的2倍,且知病毒的繁殖规律为y=ekt(其中k为常数,t表示时间,单位小时,y表示病毒个数),则k=___,经过5小时,1个病毒能繁殖为____个.
答案 2ln 2 1 024
解析 当t=0.5时,y=2,∴2=,
∴k=2ln 2,∴y=e2tln 2,
当t=5时,y=e10ln 2=210=1 024.
14.商家通常依据“乐观系数准则”确定商品销售价格,即根据商品的最低销售限价a,最高销售限价b(b>a)以及实数x(010时,W=xR(x)-(10+2.7x)
=98--2.7x.
∴W=
(2)①当00,当x∈(9,10]时,W′<0,
∴当x=9时,W取极大值,即最大值,
且Wmax=8.1×9-×93-10=38.6.
②当x>10时,W=98-
≤98-2=38,
当且仅当=2.7x,即x=时,W=38,
故当x=时,W取最大值38(当1 000x取整数时,W一定小于38).
综合①②知,当x=9时,W取最大值,故当年产量为9千件时,该公司在这一品牌服装生产中所获年利润最大.