1、3.2.2 函数模型的应用实例 第三章 3.2 函数的模型及其应用 1.能利用已知函数模型求解实际问题; 2.能自建确定性函数模型解决实际问题; 3.了解建立拟合函数模型的步骤,并了解检验和调整的必要性. 问题导学 题型探究 达标检测 学习目标 问题导学 新知探究 点点落实 知识点一 几类已知函数模型 思考 指数型函数与指数函数在解析式上有什么不同? 答案 答案 指数函数yax(a0,a1)的系数为1,且没有常数项.确定一个 指数函数解析式只需要一个条件;指数型函数模型f(x)baxc(a,b, c为常数,b0,a0且a1)指数式前的系数不一定是1,而且可能还 有常数项.所以确定指数型函数通常
2、需要3个条件. 几类函数模型: 答案 函数模型 函数解析式 一次函数模型 f(x) 反比例函数模型 f(x) b(k,b为常数且k0) 二次函数模型 f(x) 指数型函数模型 f(x) 对数型函数模型 f (x)blogaxc(a,b,c为常数,b0,a0且 a1) 幂函数型模型 f(x) k x axb(a、b为常数,a0) ax2bxc(a,b,c为常数,a0) baxc(a,b,c为常数,b0,a0 且a1) axnb(a,b为常数,a0) 知识点二 自建函数模型 思考 数据拟合时,得到的函数为什么要检验? 答案 答案 因为限于我们的认识水平和一些未知因素的影响,现实可能与 我们所估计的
3、函数有误差或甚至不切合客观实际,此时就要检验,调 整模型或改选其他函数模型. 面临实际问题,自己建立函数模型的步骤: (1)收集数据; (2)画散点图; (3)选择函数模型; (4)求函数模型; (5)检验; (6)用函数模型解释实际问题. 返回 2 h 内火车行驶的路程 S13120(210 60)233 (km). 题型探究 重点难点 个个击破 类型一 利用已知函数模型求解实际问题 例1 某列火车从北京西站开往石家庄,全程277 km.火车出发10 min开 出13 km后,以120 km/h的速度匀速行驶.试写出火车行驶的总路程S与 匀速行驶的时间t之间的关系,并求火车离开北京2 h内行
4、驶的路程. 解 因为火车匀速运动的时间为(27713) 120 11 5 (h),所以 0t11 5 . 因为火车匀速行驶时间 t h 所行驶路程为 120t,所以,火车运行总路程 S 与匀速行驶时间 t 之间的关系是 S13120t(0t11 5 ). 反思与感悟 解析答案 解析答案 跟踪训练1 商店出售茶壶与茶杯,茶壶每个定价20元,茶杯每个5元, 该商店推出两种优惠办法: 买一个茶壶送一个茶杯,按购买总价的92%付款.某顾客购买茶壶4 个,茶杯若干个(不少于4个),若购买茶杯数x个,付款为y(元),试分 别建立两种优惠办法中 y与x的函数关系式,并指出如果该顾客需要购买茶杯40个,应选择
5、哪 种优惠办法? 类型二 自建确定性函数模型解决实际问题 例 2 某化工厂引进一条先进生产线生产某种化工产品, 其生产的总成本 y(万元)与年产量 x(吨)之间的函数关系式可以近似地表示为 yx 2 5 48x 8 000,已知此生产线年产量最大为 210 吨.若每吨产品平均出厂价为 40 万元, 那么当年产量为多少吨时, 可以获得最大利润?最大利润是多少? 解析答案 反思与感悟 解析答案 跟踪训练 2 有甲、乙两种商品,经营销售这两种商品所获得的利润依次 为 Q1万元和 Q2万元,它们与投入的资金 x 万元的关系是 Q11 5x,Q2 3 5 x.现有 3 万元资金投入使用,则对甲、乙两种商
6、品如何投资才能获得最 大利润? 类型三 拟合函数模型 例3 人口问题是当今世界各国普遍关注的问题,认识人口数量的变化 规律,可以为有效控制人口增长提供依据.早在1798年,英国经济学家 马尔萨斯就提出了自然状态下的人口增长模型:yy0ert,其中t表示经 过的时间,y0表示t0时的人口数,r表示人口的年平均增长率.下表是 19501959年我国的人口数据资料: 年份 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 人数/ 万人 55 196 56 300 57 482 58 796 60 266 61 456 62 828 64 563 65
7、 994 67 207 解析答案 (1)如果以各年人口增长率的平均值作为我国这一时期的人口增长率(精 确到0.000 1),用马尔萨斯人口增长模型建立我国在这一时期的具体人 口增长模型,并检验所得模型与实际人口数据是否相符; 解析答案 反思与感悟 (2)如果按表中的增长趋势,大约在哪一年我国的人口达到13亿? 解 将y130 000代入y55 196e0.022 1t, 由计算器可得t38.76. 所以,如果按表的增长趋势,那么大约在1950年后的第39年(即1989年) 我国的人口就已达到13亿. 解析答案 跟踪训练3 已知1650年世界人口为5亿,当时人口的年增长率为0.3%; 1970年
8、世界人口为36亿,当时人口的年增长率为2.1%. (1)用马尔萨斯人口模型计算,什么时候世界人口是1650年的2倍?什么 时候世界人口是1970年的2倍? 解 已知人口模型为yy0ert,其中y0表示t0时的人口数,r表示人口 的年增长率. 若按1650年世界人口5亿,年增长率为0.3%估计,有y5e0.003t. 当y10时,解得t231. 所以,1881年世界人口约为1650年的2倍. 同理可知,2003年世界人口数约为1970年的2倍. 解析答案 返回 (2)实际上,1850年以前世界人口就超过了10亿;而2003年世界人口还 没有达到72亿.你对同样的模型得出的两个结果有何看法? 解
9、由此看出,此模型不太适宜估计时间跨度非常大的人口增长情况. 1 2 3 达标检测 4 5 答案 1.从2013年起,在20年内某海滨城市力争使全市工农业生产总产值翻 两番,如果每年的增长率是8%,则达到翻两番目标的最少年数为( ) A.17 B.18 C.19 D.20 C 1 2 3 4 5 2.一辆汽车在某段路程中的行驶路程s关于时间t变化的图象如图所示, 那么图象所对应的函数模型是( ) 答案 A.分段函数 B.二次函数 C.指数函数 D.对数函数 A 1 2 3 4 5 3.若镭经过100年后剩留原来质量的95.76%,设质量为1的镭经过x年后 剩留量为y,则x,y的函数关系是( )
10、答案 100 A0.957 6 x y B.y(0.957 6)100x C.y(0.957 6 100 )x 100 D10.0424 x y A 1 2 3 4 5 4.某种植物生长发育的数量y与时间x的关系如下表: 答案 x 1 2 3 y 1 3 8 下面的函数关系式中,拟合效果最好的是( ) A.y2x1 B.yx21 C.y2x1 D.y1.5x22.5x2 D 1 2 3 4 5 5.某同学最近5年内的学习费用y千元与时间x年的关系如图所示,可选 择的模拟函数模型是( ) 答案 A.yaxb B.yax2bxc C.yaexb D.yaln xb B 规律与方法 解函数应用问题的步骤(四步八字) (1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学 模型; (2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言, 利用数学知识,建立相应的数学模型; (3)求模:求解数学模型,得出数学结论; (4)还原:将数学问题还原为实际问题的意义. 返回
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