1、高考总复习第(1)轮理科数学第二单元函数第14讲 函数模型及其应用1了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征,结合具体实例体会直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义2了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中的普遍使用的函数模型)的广泛应用1幂函数、指数函数、对数函数模型增长的差异在区间(0,),尽管 yax(a1)、ylogax(a1)和 yxn(n0)都是_,但它们的增长速度不同,而且不在同一“档次”上,随着 x 的增长,yax(a1)的增长速度越来越 快,会超过并远远_yxn(n0)的增长速度,而 ylogax(a1)的增长速度则会越来越 慢,因而
2、总存在一个 x0,当 xx0 时,就会有_.增函数大于logaxxn1)2应用问题的解法解应用题就是在阅读材料、理解题意的基础上,把_抽象转化为_,然后再用相应的数学知识去解决,其一般步骤为:(1)审题:阅读题目、理解题意,分析题目中的条件和结论,理顺有关数量关系;(2)建模:设置变量、将文字语言、图表语言等转换成符号语言,建立适当的数学模型;(3)解模:应用数学知识和数学方法求解数学模型,得到数学问题的结论;(4)作答:将所得数学结论还原为实际问题的意义,进行简要的回答实际问题数学问题1指数增长模型:设原有总量为 N,每次的增长率为 p,经过 x 次增长,该量增长到 y,则 yN(1p)x.
3、2解函数应用问题的基本步骤1当 x0 时,比较 ylog5x,y5x,yx5 三个函数,下列说法正确的是()Ay5x 的图象始终在最上方B当 x 增长到足够大时,y5x 的图象始终在最上方Cyx5 的图象与 y5x 的图象会不断穿插交汇,有无数个交点Dylog5x 的图象与 yx5 的图象有一个交点解:画出三个函数的图象,并结合它们的增长情况分析应选 B.答案:B2方程 x22x 解的个数为()A1B2C3D4解:画出 yx2 和 y2x的图象,结合它们的增长情况,观察它们有 3 个交点,所以有 3 个解 答案:C3某市生产总值两年持续增加,第一年的增长率为 p,第二年的增长率为 q,则该市这
4、两年生产的年平均增长率为()A.pq2B.p1q112C.pqD.p1q11解:年平均增长率为 x,则(1x)2(1p)(1q),所以 x p1q11.答案:D4一种产品的年产量原来是 a 件,在今后 m 年内,计划使年产量平均每年比上一年增加 p%,则年产量 y 随经过年数x 变化的函数关系式为_.答案:ya(1p%)x(xN*,且 xm)5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设隔墙的长度为 x,矩形的面积为 S.(1)S 关于 x 的函数关系为_;(2)当 x_时,S 有最大值_.答案:(1)S2x212x(0 x1010,得(32)x108,两边取以 1
5、0 为底的对数,得 xlg328,所以 x8lg 3lg 2,因为8lg 3lg 280.47710.301045.43,所以 x45.43.即至少经过 46 小时,细胞总数超过 1010 个答案:(1)100(32)x,xN*;(2)46【变式探究】2(2016四川卷)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入若该公司 2015 年全年投入研发资金 130 万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长 12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过 200 万元的年份是()(参考数据:lg 1.120.05,lg 1.30.11,lg 20.30)A2018 年B2019 年 C2020 年
6、D2021 年 解:设 2015 年后的第 n 年,该公司全年投入的研发资金开始超过 200 万元,由 130(112%)n200,得 1.12n2013,两边取对数,得 nlg 2lg 1.3lg 1.120.300.110.05195,所以 n4,所以从 2019 年开始,该公司全年投入的研发资金开始超过200 万元 点评:(1)在求解应用题时,要在认真审清题意,理顺关系上下功夫,设计合理的解题方案(2)在实际问题中,有关人口增长、银行利率、细胞分裂等增长率问题常用指数函数模型表示通常可以表示为 yN(1p)x(其中 N 为基础数,p 为增长率,x 为时间)的形式考点3分段函数模型【例 3
7、】(2018山东日照质检)在对口扶贫活动中,为了尽快脱贫(无债务)致富,企业甲将经营状态良好的某种消费品专卖店以 5.8 万元的优惠价格转让给了尚有 5 万元无息贷款没有偿还的小型残疾人企业乙,并约定从该店经营的利润中,在保证企业乙的全体职工每月最低生活费的开支 3600 元后,逐步偿还转让费(不计息),在甲提供的资料中:这种消费品的进价每件 14 元;该店月销量 Q(百件)与销售单价 P(元/件)的关系如图所示;该店每月需各种开支 2000 元 (1)写出月销量 Q(百件)与销售单价 P(元/件)的关系,并求该店的月利润 L(元)关于销售单价 P(元/件)的函数关系式(该店的月利润月销售利润
8、该店每月支出);(2)当商品的价格为每件多少元时,该店的利润最大?并求该店的月利润的最大值;(3)若企业乙只依靠该店,最早可望在多少年后脱贫(无债务)?解:(1)由题设得,Q2P50(14P20),32P40(20P26).LQ(P14)1002000.因此,L(2P50)(P14)1002000(14P20)(32P40)(P14)1002000(20P26)200(P239P360)(14P20),100(32P261P580)(20P26).(2)当 14P20 时,求得 Lmax4050,此时 P392 19.5;当 20120503,所以,当 P19.5 元时,月利润最大,为 405
9、0 元(3)设可在 n 年后脱贫(无债务)依题意有 12n(40503600)50000580000,解得 n20,即最早在 20 年后脱贫3.某公司生产一种电子仪器的固定成本为 20000 元,每生产一台仪器增加投入 100 元,已知总收益满足函数:R(x)400 x12x2 0 x400,80000 x400,其中 x 是仪器的月产量(1)将利润 f(x)表示为月产量的函数;(2)当月产量为何值时,公司所获利润最大?最大利润是多少元?(总收益总成本利润)【变式探究】分析:(1)由已知总收益总成本利润,知道利润总收益总成本由于 R(x)是分段函数,所以利润 f(x)也是分段函数;(2)分别求
10、出 f(x)各段中的最大值,通过比较就可以求出f(x)的最大值解:(1)设月产量为 x 台,则总成本为 20000100 x,从而:f(x)12x2300 x20000 0 x400,60000100 xx400.(2)当 0 x400 时,f(x)12(x300)225000,当 x300 时,有最大值 25000;当 x400 时,f(x)60000100 x 是减函数,则 f(x)600001004002000025000.所以当 x300 时,f(x)有最大值 25000.所以当月产量为 300 台时,公司所获利润最大,最大利润是25000 元点评:(1)分段函数的特征是每一段自变量所遵循的规律不同,因此,要根据每一段上函数表达式的特点选择相应的求解方法(2)分段函数模型的最值问题,应该先求出每一段上的最值,然后进行比较 1解答数学应用题的关键有两点:一是认真读题,缜密审题,确切理解题意,明确问题的实际背景,然后进行科学的抽象、概括,将实际问题归结为相应的数学问题二是要合理选取参变量,设定变元后,就要寻找它们之间的内在联系,选用恰当的代数式表示问题中的关系,建立相应的函数、方程、不等式等数学模型,最终求解数学模型使实际问题获解2在引入自变量建立目标函数解决实际问题时,一要注意自变量的取值范围,二要检验结果,看是否符合实际问题的要求点击进入WORD链接