1、第 12 讲函数应用 玩前必备 1.几类已知函数模型 函数模型函数解析式 一次函数模型f(x)axb(a,b 为常数,a0) 反比例函数模 型 f(x)k xb(k,b 为常数且 k0) 二次函数模型f(x)ax2bxc(a,b,c 为常数,a0) 指数型函数模 型 f(x)baxc(a,b,c 为常数,b0,a0 且 a1) 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)axnb(a,b 为常数,a0) 2.应用函数模型解决问题的基本过程 1审题弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择模型; 2建模将自然语言转化为数
2、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,得出数学模型; 4还原将数学结论还原为实际问题 3.三种函数的增长速度比较 (1)在区间(0,)上,函数 yax(a1),ylogax(a1)和 yxn(n0)都是增函数,但增长速度不同, 且不在同一个“档次”上. (2)在区间(0,)上随着 x 的增大,yax(a1)增长速度越来越快,会超过并远远大于 yxn(n0) 的增长速度,而 ylogax(a1)的增长速度则会越来越慢. (3)存在一个 x0,使得当 xx0时,有 logaxxnax. 玩转典例 题型一一次函数模型 例 1大气中的温度随着高度的上
3、升而降低,根据实测的结果上升到 12 km 为止,温度的降低大体上 与升高的距离成正比,在 12 km 以上温度一定,保持在55 . (1)当地球表面大气的温度是 a 时,在 x km 的上空为 y ,求 0 x12 时,a,x,y 间的函数关系 式; (2)当地球表面大气的温度是 29 时,3 km 上空的温度是多少? 玩转跟踪 1.如图所示,这是某电信局规定的打长途电话所需要付的电话费 y(元)与通话时间 t(分钟)之间的函数 关系图象,根据图象填空: (1)通话 2 分钟,需要付电话费_元; (2)通话 5 分钟,需要付电话费_元; (3)如果 t3,则电话费 y(元)与通话时间 t(分
4、钟)之间的函数关系式为_. 题型二二次函数模型 例 2某公司通过报纸和电视两种方式做销售某种商品的广告,根据统计资料,销售收入 R(万元)与报 纸广告费用 x1(万元)及电视广告费用 x2(万元)之间的关系有如下经验公式: R2x21x2213x111x228. (1)若提供的广告费用共为 5 万元,求最优广告策略;(即收益最大的策略,其中收益销售收入广 告费用) (2)在广告费用不限的情况下,求最优广告策略(其中 x1,x2N). 玩转跟踪 1.心理学家发现,学生对概念的接受能力 y 与提出概念所用的时间 x(单位:分)之间满足函数关系式 y 0.1x22.6x43(0 x30),y 值越大
5、,表示接受能力越强. (1)x 在什么范围内,学生的接受能力逐步增强?x 在什么范围内,学生的接受能力逐步降低? (2)第 10 分钟时,学生的接受能力是多少? (3)第几分钟时,学生的接受能力最强? 题型三分段函数模型 例 3某厂生产某种零件,每个零件的成本为 40 元,出厂单价定为 60 元,该厂为鼓励销售订购,决 定当一次订购量超过 100 个时,每多订购 1 个,订购的全部零件的出厂单价就降低 0.02 元,但实际出厂单 价不能低于 51 元. (1)当一次订购量为多少个时,零件的实际出厂单价恰降为 51 元? (2)设一次订购量为 x 个,零件的实际出厂单价为 P 元,写出函数 Pf
6、(x)的表达式; (3)当销售商一次订购 500 个零件时, 该厂获得的利润是多少元?如果订购 1 000 个, 利润又是多少元? (工厂售出一个零件的利润实际出厂单价成本) 玩转跟踪 1.某公司生产一种产品, 每年投入固定成本 0.5 万元, 此外每生产 100 件这种产品还需要增加投资 0.25 万元,经预测可知,市场对这种产品的年需求量为 500 件,当出售的这种产品的数量为 t(单位:百件)时, 销售所得的收入约为 5t1 2t 2(万元). (1)若该公司的年产量为 x(单位:百件),试把该公司生产并销售这种产品所得的年利润表示为年产量 x 的函数; (2)当这种产品的年产量为多少时
7、,当年所得利润最大? 题型四指数型函数模型 例 4目前某县有 100 万人,经过 x 年后为 y 万人如果年平均增长率是 1.2%,请回答下列问题:(已 知:1.012101.126 7,1.012111.140 2,lg 1.20.079,lg 1.0120.005) (1)写出 y 关于 x 的函数解析式; (2)计算 10 年后该县的人口总数(精确到 0.1 万人); (3)计算大约多少年后该县的人口总数将达到 120 万(精确到 1 年) 玩转跟踪 1.一种放射性元素,最初的质量为 500 g,按每年 10%衰减(已知:lg 0.50.301 0, lg 0.90.045 8) (1)
8、求 t 年后,这种射放性元素的质量的表达式; (2)由求出的函数表达式,求这种放射性元素的半衰期(结果精确到 0.1) 题型五对数型函数模型 例 5我们知道,燕子每年秋天都要从北方飞向南方过冬,研究燕子的科学家发现,两岁燕子的飞行 速度可以表示为函数 v5log2O 10,单位是 m/s,其中 O 表示燕子的耗氧量 (1)计算,当燕子静止时的耗氧量是多少个单位? (2)当一只燕子的耗氧量是 80 个单位时,它的飞行速度是多少? 玩转跟踪 1.“学习曲线”可以用来描述学习某一任务的速度,假设函数 t144lg 1 N 90 中,t 表示达到某一 英文打字水平所需的学习时间,N 表示每分钟打出的字
9、数则当 N40 时,t_.(已知 lg 50.699, lg 30.477) 题型六建立拟合函数模型解决实际问题 例 6某纪念章从 2019 年 1 月 6 日起开始上市通过市场调查,得到该纪念章每枚的市场价 y(单位: 元)与上市时间 x(单位:天)的数据如下: 上市时间 x 天 4 1 0 3 6 市场价y元 9 0 5 1 9 0 (1)根据上表数据结合散点图, 从下列函数中选取一个恰当的函数描述该纪念章的市场价 y 与上市时间 x 的变化关系并说明理由:yaxb;yax2bxc;yalogbx; (2)利用你选取的函数,求该纪念章市场价最低时的上市天数及最低的价格 玩转跟踪 1.芦荟是
10、一种经济价值很高的观赏、食用植物,不仅可美化居室、净化空气,又可美容保健,因此深 受人们欢迎,在国内占有很大的市场某人准备进军芦荟市场,栽培芦荟,为了了解行情,进行市场调研, 从 4 月 1 日起,芦荟的种植成本 Q(单位:元/10 kg)与上市时间 t(单位:天)的数据情况如表: t 5 0 1 10 2 50 Q 1 50 1 08 1 50 (1)根据表中数据,从下列函数中选取一个最能反映芦荟种植成本 Q 与上市时间 t 的变化关系:Qat b,Qat2btc,Qabt,Qalogbt,并说明理由; (2)利用你选择的函数,求芦荟种植成本最低时的上市天数及最低种植成本 玩转练习 1.在自
11、然界中,某种植物生长发育的数量 y 与时间 x 的关系如下表所示: 123 135 下面的函数关系式中,能表达这种关系的是() A.y2x1B.yx21 C.y2x1D.y1.5x22.5x2 2.一等腰三角形的周长为 20,底边 y 是关于腰长 x 的函数,则它的解析式为() A.y202x(x10)B.y202x(x10) C.y202x(5x10)D.y202x(5x10) 3.某厂日产手套的总成本 y(元)与日产量 x(双)之间的关系为 y5x40 000.而手套出厂价格为每双 10 元,要使该厂不亏本至少日产手套() A.2 000 双B.4 000 双 C.6 000 双D.8 0
12、00 双 4.某公司招聘员工,面试人数按拟录用人数分段计算,计算公式为: y 4x,1x10,xN, 2x10,10 x100,xN, 1.5x,x100,xN. 其中,x 代表拟录用人数,y 代表面试人数.若应聘的面试人数为 60,则该公司拟录用人数为() A.15B.40C.25D.130 5.某工厂的大门是一抛物线型水泥建筑物, 大门的地面宽度为 8 m, 两侧距地面 3 m 高处各有一个壁灯,两壁灯之间的水平距离为 6 m,如图所示,则厂门的高为(水泥建筑物厚度忽略不计, 精确到 0.1 m)() A.6.9 mB.7.0 mC.7.1 mD.6.8 m 6.某商店进货单价为 45 元
13、,若按 50 元一个销售,能卖出 50 个;若销售单价每涨 1 元销售量就减少 2 个,为了获得最大利润,此商品最佳售价应为每个_元. 7.北京市的一家报摊主从报社买进北京晚报的价格是每份 0.40 元,卖出的价格是每份 0.50 元,卖 不掉的报纸还可以以每份 0.08 元的价格退回报社.在一个月(以 30 天计算)里,有 20 天每天可卖出 400 份, 其余 10 天每天只能卖出 250 份,但每天从报社买进的份数必须相同,他应该每天从报社买进多少份,才 能使每月所获得的利润最大?并计算他一个月最多可赚得多少元? 8.下列函数中,增长速度最慢的是() A.y6xB.ylog6xC.yx6
14、D.y6x 9.甲从 A 地到 B 地,途中前一半路程的行驶速度是 v1,后一半路程的行驶速度是 v2(v1v2),则甲从 A 地到 B 地走过的路程 s 与时间 t 的关系图示为() 10.据报道,某淡水湖的湖水在 50 年内减少了 10%,若按此规律,设 2013 年的湖水量为 m,从 2013 年起,经过 x 年后湖水量 y 与 x 的函数关系为() A.y0.9 50 x B.y(10.1 50 x )m C.y0.9 50 x mD.y(10.150 x)m 11.某地区植被被破坏,土地沙化越来越严重,最近三年测得沙漠增加值分别为 0.2 万公顷、0.4 万公 顷和 0.76 万公顷
15、,则沙漠增加数 y(万公顷)关于年数 x(年)的函数关系较为近似的是() A.y0.2xB.y 1 10(x 22x) C.y2 x 10 D.y0.2log16x 12.已知某工厂生产某种产品的月产量 y(万件)与月份 x 满足关系 ya(0.5)xb, 现已知该厂今年 1 月、 2 月生产该产品分别为 1 万件、1.5 万件.则此厂 3 月份该产品产量为_. 13.我们知道:人们对声音有不同的感觉,这与它的强度有关系.声音的强度用瓦/米 2(W/m2)表示,但在 实际测量时,声音的强度水平常用 L1表示,它们满足以下公式:L110 lg I I0(单位为分贝,L 10,其中 I0 110 12,是人们平均能听到的最小强度,是听觉的开端).回答下列问题: (1)树叶沙沙声的强度是 110 12 W/m 2, 耳语的强度是 110 10 W/m2, 恬静的无线电广播的强度是 110 8 W/m2,试分别求出它们的强度水平; (2)某一新建的安静小区规定:小区内公共场所的声音的强度水平必须保持在 50 分贝以下,试求声音 强度 I 的范围为多少?