【数学】2018届一轮复习苏教版I2-9函数模型及其应用教案（江苏专用）

【数学】2018届一轮复习苏教版I2-9函数模型及其应用教案（江苏专用）

‎2.9 函数模型及其应用 ‎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为常数且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 图象的变化 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logax0)的函数模型称为“对勾”函数模型：‎ ‎(1)该函数在(－∞，－]和[，＋∞)上单调递增，‎ 在[－，0)和(0，]上单调递减.‎ ‎(2)当x>0时，x＝时取最小值2，‎ 当x<0时，x＝－时取最大值－2.‎ ‎【思考辨析】‎ 判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)‎ ‎(1)某种商品进价为每件100元，按进价增加25%出售，后因库存积压降价，若按九折出售，则每件还能获利.(　√　)‎ ‎(2)幂函数增长比直线增长更快.(　×　)‎ ‎(3)不存在x0，使<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.(　×　)‎ ‎1.(教材改编)某商人将彩电先按原价提高40%，然后“八折优惠”，结果是每台彩电比原价多赚270元，那么每台彩电原价是________元.‎ 答案　2 250‎ 解析　设每台原价是a元，则a(1＋40%)·80%‎ ‎＝a＋270，解得a＝2 250.‎ ‎2.(教材改编)某汽车油箱中存油22千克，油从管道中匀速流出，200分钟流尽，油箱中剩油量y(千克)与流出时间x(分钟)之间的函数关系式为________.‎ 答案　y＝22－x(0≤x≤200)‎ 解析　流速为＝，x分钟可流x，‎ 则y＝22－x(0≤x≤200).‎ ‎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________________.‎ 答案　－1‎ 解析　设年平均增长率为x，则(1＋x)2＝(1＋p)(1＋q)，‎ ‎∴x＝－1.‎ ‎4.用长度为24的材料围一矩形场地，中间加两道隔墙，要使矩形的面积最大，则隔墙的长度为________.‎ 答案　3‎ 解析　设隔墙的长度为x(0.‎ 又＝＝＝≈13.14，‎ 且x∈N*，所以xmin＝14.‎ 故至少通过14块这样的玻璃，光线强度能减弱到原来的以下.‎ 命题点3　构造分段函数模型 例5　(2017·盐城质检)提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下，大桥上的车流速度v(单位：千米/小时)是车流密度x(单位：辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时，造成堵塞，此时车流速度为0千米/小时；当车流密度不超过20辆/千米时，车流速度为60千米/小时，研究表明：当20≤x≤200时，车流速度v是车流密度x的一次函数.‎ ‎(1)当0≤x≤200时，求函数v(x)的表达式；‎ ‎(2)当车流密度x为多大时，车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数，单位：辆/小时)f(x)＝x·v(x)可以达到最大，并求出最大值.(精确到1辆/小时)‎ 解　(1)由题意可知当0≤x<20时，v(x)＝60；当20≤x≤200时，设v(x)＝ax＋b，显然v(x)＝ax＋b在[20,200]上是减函数，‎ 由已知得解得 故函数v(x)的表达式为 v(x)＝ ‎(2)依题意并由(1)可得 f(x)＝ 当0≤x<20时，f(x)为增函数，故当x＝20时，其最大值为60×20＝1 200；当20≤x≤200时，f(x)＝x(200－x)≤[]2＝，当且仅当x＝200－x，即x＝100时，等号成立，所以，当x＝100时，f(x)在区间[20,200]上取得最大值.‎ 综上，当x＝100时，f(x)在区间[0,200]上取得最大值≈3 333，‎ 即当车流密度为100辆/千米时，车流量可以达到最大，最大值约3 333辆/小时.‎ 思维升华　构建数学模型解决实际问题，要正确理解题意，分清条件和结论，理顺数量关系，将文字语言转化成数学语言，建立适当的函数模型，求解过程中不要忽略实际问题对变量的限制.‎ ‎　(1)一个人喝了少量酒后，血液中的酒精含量迅速上升到0.3‎ ‎ mg/mL，在停止喝酒后，血液中的酒精含量以每小时25%的速度减少，为了保障交通安全，某地根据《道路交通安全法》规定：驾驶员血液中的酒精含量不得超过0.09 mg/mL，那么，此人至少经过________小时才能开车.(精确到1小时)‎ ‎(2)大学毕业生小赵想开一家服装专卖店，经过预算，该门面需要装修费为20 000元，每天需要房租、水电等费用100元，受经营信誉度、销售季节等因素的影响，专卖店销售总收益R与门面经营天数x的关系是R(x)＝则总利润最大时，该门面经营的天数是________.‎ 答案　(1)5　(2)300‎ 解析　(1)设经过x小时才能开车.‎ 由题意得0.3(1－25%)x≤0.09，‎ ‎∴0.75x≤0.3，x≥log0.750.3≈4.19.∴x最小为5.‎ ‎(2)由题意，总利润 y＝ 当0≤x≤400时，y＝－(x－300)2＋25 000，‎ 所以x＝300时，ymax＝25 000，‎ 当x>400时，y＝60 000－100x<20 000，‎ 综上，当该门面经营的天数为300时，总利润最大为25 000元.‎ ‎2.函数应用问题 典例　(14分)已知美国某手机品牌公司生产某款手机的年固定成本为40万美元，每生产1万部还需另投入16万美元.设公司一年内共生产该款手机x万部并全部销售完，每万部的销售收入为R(x)万美元，且R(x)＝ ‎(1)写出年利润W(万美元)关于年产量x(万部)的函数解析式；‎ ‎(2)当年产量为多少万部时，公司在该款手机的生产中所获得的利润最大？并求出最大利润.‎ 思维点拨　根据题意，要利用分段函数求最大利润.列出解析式后，比较二次函数和“对勾”函数的最值的结论.‎ 规范解答 解　(1)当040时，W＝xR(x)－(16x＋40)‎ ‎＝－－16x＋7 360.‎ 所以W＝ [5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. [12分]‎ 综合①②知，当x＝32时，W取得最大值6 104万美元. [14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.‎ ‎1.某商品定价为每件60元，不加收附加税时年销售量约80万件，若征收附加税，税率为p，且年销售量将减少p万件.则每年征收的税金y关于税率p的函数关系为________.‎ 答案　y＝60(80－p)p 解析　征收附加税后年销售为(80－p)万件，故每年征收的税金y＝60(80－p)p.‎ ‎2.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)的函数关系图象正确的是________.‎ 答案　①‎ 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①，③图象符合要求，而后3年年产量保持不变.‎ ‎3.(教材改编)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.现某人乘坐一次出租车付费22.6元，则此次出租车行驶了________ km.‎ 答案　9‎ 解析　出租车行驶不超过3 km，付费9元；出租车行驶8 km，付费9＋2.15×(8－3)＝19.75元.现某人乘坐一次出租车付费22.6元，故出租车行驶里程超过8 km，且22.6－19.75＝2.85，所以此次出租车行驶了8＋1＝9 km.‎ ‎4.(2017·盐城月考)某单位为鼓励职工节约用水，作出了以下规定：每位职工每月用水不超过10 m3的，按每立方米m元收费；用水超过10 m3的，超过部分加倍收费.某职工某月缴水费16m元，则该职工这个月实际用水为________ m3.‎ 答案　13‎ 解析　设该职工用水x m3时，缴纳的水费为y元，由题意得y＝ 则10m＋(x－10)·2m＝16m，‎ 解得x＝13.‎ ‎5.(2016·北京朝阳区统一考试)设某公司原有员工100人从事产品A的生产，平均每人每年创造产值t万元(t为正常数).公司决定从原有员工中分流x(0a)以及实数x(00，‎ 则(150－x)＋≥2 ‎＝2×10＝20，‎ 当且仅当150－x＝，‎ 即x＝140时等号成立，‎ 此时，Pmax＝－20＋120＝100.‎ 所以每套丛书售价定为140元时，单套丛书的利润最大，最大值为100元.‎ ‎14.(2016·江苏扬州中学质检)某环线地铁按内、外环线同时运行，内、外环线的长均为30 km(忽略内、外环线长度差异).‎ ‎(1)当9列列车同时在内环线上运行时，要使内环线乘客最长候车时间为10 min，求内环线列车的最小平均速度；‎ ‎(2)新调整的方案要求内环线列车平均速度为25 km/h，外环线列车平均速度为30 km/h.现内、外环线共有18列列车投入运行，问：要使内、外环线乘客的最长候车时间之差最短，则内、外环线应各投入几列列车运行？‎ 解　(1)设内环线列车运行的平均速度为v km/h，由题意可知×60≤10⇒v≥20.所以，要使内环线乘客最长候车时间为10 min，列车的最小平均速度是20 km/h.‎ ‎(2)设内环线投入x列列车运行，则外环线投入(18－x)列列车运行，设内、外环线乘客最长候车时间分别为t1 min、t2 min，则t1＝×60＝，t2＝×60＝.设内、外环线乘客的候车时间之差为t min，‎ 于是有t＝|t1－t2|＝ ‎＝ 该函数在(1,9)上递减，在(10,17)上递增.‎ 又t(9)>t(10)，所以当内环线投入10列列车运行，外环线投入8列列车运行时，内、外环线乘客最长候车时间之差最短.‎