《新編高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件: 第2章 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第9節(jié) 函數(shù)模型及其應(yīng)用學(xué)案 理 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新編高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件: 第2章 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第9節(jié) 函數(shù)模型及其應(yīng)用學(xué)案 理 北師大版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第九節(jié) 函數(shù)模型及其應(yīng)用
[考綱傳真] (教師用書獨具)1.了解指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)的增長特征,結(jié)合具體實例體會直線上升、指數(shù)增長、對數(shù)增長等不同函數(shù)類型增長的含義.2.了解函數(shù)模型(如指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、分段函數(shù)等在社會生活中普遍使用的函數(shù)模型)的廣泛應(yīng)用.
(對應(yīng)學(xué)生用書第29頁)
[基礎(chǔ)知識填充]
1.常見的幾種函數(shù)模型
(1)一次函數(shù)模型:y=kx+b(k≠0).
(2)反比例函數(shù)模型:y=+b(k,b為常數(shù)且k≠0).
(3)二次函數(shù)模型:y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),a≠0).
(4)指數(shù)函數(shù)模型:y=a·bx+c(a,
2、b,c為常數(shù),b>0,b≠1,a≠0).
(5)對數(shù)函數(shù)模型:y=mlogax+n(m,n,a為常數(shù),a>0,a≠1,m≠0).
(6)冪函數(shù)模型:y=a·xn+b(a≠0).
2.三種函數(shù)模型之間增長速度的比較
函數(shù)
性質(zhì)
y=ax(a>1)
y=logax(a>1)
y=xn(n>0)
在(0,+∞)上的增減性
單調(diào)遞增
單調(diào)遞增
單調(diào)遞增
增長速度
越來越快
越來越慢
因n而異
圖像的變化
隨x的增大逐漸表現(xiàn)為與y軸平行
隨x的增大逐漸表現(xiàn)為與x軸平行
隨n值變化而各有不同
值的比較
存在一個x0,當(dāng)x>x0時,有l(wèi)ogax<xn<ax
3、3.解函數(shù)應(yīng)用問題的步驟(四步八字)
(1)審題:弄清題意,分清條件和結(jié)論,理順數(shù)量關(guān)系,初步選擇數(shù)學(xué)模型;
(2)建模:將自然語言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言,將文字語言轉(zhuǎn)化為符號語言,利用數(shù)學(xué)知識,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;
(3)解模:求解數(shù)學(xué)模型,得出數(shù)學(xué)結(jié)論;
(4)還原:將數(shù)學(xué)問題還原為實際問題.
以上過程用框圖2-9-1表示如下:
圖2-9-1
[知識拓展] “對勾”函數(shù)
形如f(x)=x+(a>0)的函數(shù)模型稱為“對勾”函數(shù)模型:
(1)該函數(shù)在(-∞,-]和[,+∞)上單調(diào)遞增,在[-,0)和(0,]上單調(diào)遞減.
(2)當(dāng)x>0時,x=時取最小值2,
當(dāng)x<0時,x=-
4、時取最大值-2.
[基本能力自測]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)函數(shù)y=2x的函數(shù)值比y=x2的函數(shù)值大.( )
(2)冪函數(shù)增長比直線增長更快.( )
(3)不存在x0,使a<x<logax0.( )
(4)f(x)=x2,g(x)=2x,h(x)=log2x,當(dāng)x∈(4,+∞)時,恒有h(x)<f(x)<g(x).( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材改編)已知某種動物繁殖量y(只)與時間x(年)的關(guān)系為y=alog3(x+1),設(shè)這種動物第2年有100只,到第8年它們發(fā)展到( )
5、A.100只 B.200只
C.300只 D.400只
B [由題意知100=alog3(2+1),∴a=100,∴y=100log3(x+1),當(dāng)x=8時,y=100log3 9=200.]
3.某商品價格前兩年每年遞增20%,后兩年每年遞減20%,則四年后的價格與原來價格比較,變化的情況是( )
A.減少7.84% B.增加7.84%
C.減少9.5% D.不增不減
A [設(shè)某商品原來價格為a,依題意得:
a(1+0.2)2(1-0.2)2=a×1.22×0.82=0.921 6a,
(0.921 6-1)a=-0.078 4a,
所以四年后的價格與原
6、來價格比較,減少7.84%.]
4.若一根蠟燭長20 cm,點燃后每小時燃燒5 cm,則燃燒剩下的高度h(cm)與燃燒時間t(h)的函數(shù)關(guān)系用圖像表示為( )
B [由題意h=20-5t(0≤t≤4),其圖像為B.]
5.某市生產(chǎn)總值連續(xù)兩年持續(xù)增加.第一年的增長率為p,第二年的增長率為q,則該市這兩年生產(chǎn)總值的年平均增長率為________.
-1 [設(shè)年平均增長率為x,則(1+x)2=(1+p)·(1+q),
所以x=-1.]
(對應(yīng)學(xué)生用書第30頁)
用函數(shù)圖像刻畫變化過程
(1)某工廠6年來生產(chǎn)某種產(chǎn)品的情況是:前3年年產(chǎn)量的增長速度越來越快,后3年
7、年產(chǎn)量保持不變,則該廠6年來這種產(chǎn)品的總產(chǎn)量C與時間t(年)的函數(shù)關(guān)系圖像正確的是( )
(2)如圖2-9-2所示的四個容器高度都相同,將水從容器頂部一個孔中以相同的速度注入其中,注滿為止.用容器下面所對的圖像表示該容器中水面的高度h和時間t之間的關(guān)系,其中正確的有( )
圖2-9-2
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
(1)A (2)C [(1)前3年年產(chǎn)量的增長速度越來越快,說明呈高速增長,只有A、C圖像符合要求,而后3年年產(chǎn)量保持不變,產(chǎn)品的總產(chǎn)量應(yīng)呈直線上升,故選A.
(2)將水從容器頂部一個孔中以相同的速度注入其中,容器中水面的高度h和時間t
8、之間的關(guān)系可以從高度隨時間的增長速度上反映出來,(1)中的增長應(yīng)該是勻速的,故下面的圖像不正確;(2)中的增長速度是越來越慢的,正確;(3)中的增長速度是先快后慢再快,正確;(4)中的增長速度是先慢后快再慢,也正確,故(2)(3)(4)正確.選C.]
[規(guī)律方法] 判斷函數(shù)圖像與實際問題中兩變量變化過程相吻合的兩種方法
(1)構(gòu)建函數(shù)模型法:當(dāng)根據(jù)題意易構(gòu)建函數(shù)模型時,先建立函數(shù)模型,再結(jié)合模型選圖像.
(2)驗證法:當(dāng)根據(jù)題意不易建立函數(shù)模型時,則根據(jù)實際問題中兩變量的變化特點,結(jié)合圖像的變化趨勢,驗證是否吻合,從中排除不符合實際的情況,選擇出符合實際情況的答案.
[跟蹤訓(xùn)練] 設(shè)甲
9、、乙兩地的距離為a(a>0),小王騎自行車以勻速從甲地到乙地用了20分鐘,在乙地休息10分鐘后,他又以勻速從乙地返回到甲地用了30分鐘,則小王從出發(fā)到返回原地所經(jīng)過的路程y和其所用的時間x的函數(shù)圖像為( )
【導(dǎo)學(xué)號:79140066】
D [y為“小王從出發(fā)到返回原地所經(jīng)過的路程”而不是位移,故排除A,C.又因為小王在乙地休息10分鐘,故排除B,故選D.]
應(yīng)用所給函數(shù)模型解決實際問題
(1)某航空公司規(guī)定,乘飛機(jī)所攜帶行李的重量(kg)與其運費(元)由如圖2-9-3所示的一次函數(shù)圖像確定,那么乘客可免費攜帶行李的重量最大為________ kg.
圖2-
10、9-3
(2)一個容器裝有細(xì)沙a cm3,細(xì)沙從容器底下一個細(xì)微的小孔慢慢地勻速漏出,t min后剩余的細(xì)沙量為y=ae-b t(cm3),經(jīng)過8 min后發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)還有一半的沙子,則再經(jīng)過________ min,容器中的沙子只有開始時的八分之一.
(1)19 (2)16 [(1)由圖像可求得一次函數(shù)的解析式為y=30x-570,令30x-570=0,解得x=19.
(2)當(dāng)t=0時,y=a,當(dāng)t=8時,y=ae-8b=a,
所以e-8b=,容器中的沙子只有開始時的八分之一時,即y=ae-b t=a,
e-b t==(e-8 b)3=e-24b,則t=24,所以再經(jīng)過16 min.
11、]
[規(guī)律方法] 求解所給函數(shù)模型解決實際問題的關(guān)注點
(1)認(rèn)清所給函數(shù)模型,弄清哪些量為待定系數(shù).
(2)根據(jù)已知利用待定系數(shù)法,確定模型中的待定系數(shù).
(3)利用該模型求解實際問題.
易錯警示:解決實際問題時要注意自變量的取值范圍.
[跟蹤訓(xùn)練] (20xx·西城區(qū)二模)某市家庭煤氣的使用量x(m3)和煤氣費f(x)(元)滿足關(guān)系f(x)=已知某家庭前三個月的煤氣費如下表:
【導(dǎo)學(xué)號:79140067】
月份
用氣量
煤氣費
一月份
4 m3
4元
二月份
25 m3
14元
三月份
35 m3
19元
若四月份該家庭使用了20 m3的煤氣,則其
12、煤氣費為( )
A.11.5元 B.11元
C.10.5元 D.10元
A [根據(jù)題意可知f(4)=C=4,f(25)=C+B(25-A)=14,f(35)=C+B(35-A)=19,解得A=5,B=,C=4,所以f(x)=所以f(20)=4+(20-5)=11.5,故選A.]
構(gòu)建函數(shù)模型解決實際問題
(20xx·山西孝義???為了迎接世博會,某旅游區(qū)提倡低碳生活,在景區(qū)提供自行車出租.該景區(qū)有50輛自行車供游客租賃使用,管理這些自行車的費用是每日115元.根據(jù)經(jīng)驗,若每輛自行車的日租金不超過6元,則自行車可以全部租出;若超過6元,則每超出1元,租不出的自行車就增加
13、3輛.為了便于結(jié)算,每輛自行車的日租金x(元)只取整數(shù),并且要求出租自行車一日的總收入必須高于這一日的管理費用,用y(元)表示出租自行車的日凈收入(即一日中出租自行車的總收入減去管理費用后的所得).
(1)求函數(shù)y=f(x)的解析式及其定義域;
(2)試問當(dāng)每輛自行車的日租金定為多少元時,才能使一日的凈收入最多?
[解] (1)當(dāng)x≤6時,y=50x-115.
令50x-115>0,解得x>2.3.
∵x∈N+,∴3≤x≤6,x∈N+.
當(dāng)x>6時,y=[50-3(x-6)]x-115.
令[50-3(x-6)]x-115>0,有3x2-68x+115<0.
又x∈N+,∴6<
14、x≤20(x∈N+),
故y=
(2)對于y=50x-115(3≤x≤6,x∈N+),顯然當(dāng)x=6時,ymax=185.
對于y=-3x2+68x-115=-3+(6<x≤20,x∈N+),
當(dāng)x=11時,ymax=270.又∵270>185,
∴當(dāng)每輛自行車的日租金定為11元時,才能使一日的凈收入最多.
[規(guī)律方法] 構(gòu)建函數(shù)模型解決實際問題的常見類型與求解方法
(1)構(gòu)建二次函數(shù)模型,常用配方法、數(shù)形結(jié)合、分類討論思想求解.
(2)構(gòu)建分段函數(shù)模型,應(yīng)用分段函數(shù)分段求解的方法.
(3)構(gòu)建f(x)=x+(a>0)模型,常用基本不等式、導(dǎo)數(shù)等知識求解.
易錯警示:求解過程中不要忽視實際問題是對自變量的限制.
[跟蹤訓(xùn)練] (20xx·四川高考)某公司為激勵創(chuàng)新,計劃逐年加大研發(fā)資金投入,若該公司全年投入研發(fā)資金130萬元,在此基礎(chǔ)上,每年投入的研發(fā)資金比上一年增長12%,則該公司全年投入的研發(fā)資金開始超過200萬元的年份是(參考數(shù)據(jù):lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg 2≈0.30)( )
A. B.
C. D.2021年
B [設(shè)后的第n年該公司投入的研發(fā)資金開始超過200萬元.由130(1+12%)n>200,得1.12n>,兩邊取常用對數(shù),得n>≈=,∴n≥4,∴從開始,該公司投入的研發(fā)資金開始超過200萬元.]