名称 | 2014-2015学年高中数学(北师大版,必修一)【课时作业与单元检测】第四章 函数应用(7份) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 1.2MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 北师大版 | ||
科目 | 数学 | ||
更新时间 | 2015-01-28 14:42:24 |
9.a<0
解析 对ax2+2x+1=0,当a=0时,x=-,不符题意;
当a≠0,Δ=4-4a=0时,得x=-1(舍去).
当a≠0时,由Δ=4-4a>0,得a<1,
又当x=0时,f(0)=1,即f(x)的图像过(0,1)点,
f(x)图像的对称轴方程为x=-=-,
当->0,即a<0时,
方程f(x)=0有一正根(结合f(x)的图像);
当-<0,即a>0时,由f(x)的图像知f(x)=0有两负根,
不符题意.故a<0.
10.解 ∵f(1.375)·f(1.437 5)<0,
且|1.437 5-1.375|=0.062 5<0.1,
方程x3+x2-2x-2=0的一个近似根可取为区间(1.375,1.437 5)中任意一个值,通常我们取区间端点值,2-1-c-n-j-y
比如1.437 5.
11.解 (1)方法一 (方程思想)
设方程的两个根为x1,x2,
则有两个负根的条件是解得-1
设函数f(x)=x2+2x+m+1,则原问题转化为函数f(x)与x轴的两个交点均在y轴左侧,结合函数的图像,有21教育网
解得-1
设方程的两个根为x1,x2,则令y ( http: / / www.21cnjy.com )1=x1-2>0,y2=x2-2<0,问题转化为求方程(y+2)2+2(y+2)+m+1=0,即方程y2+6y+m+9=0有两个异号实根的条件,故有y1y2=m+9<0,解得m<-9.【版权所有:21教育】
方法二 (函数思想)
设函数f(x)=x2+2x+m+1,则原 ( http: / / www.21cnjy.com )问题转化为函数f(x)与x轴的两个交点分别在2的两侧,结合函数的图像,有f(2)=m+9<0,解得m<-9.21教育名师原创作品
(3)由题意知,(方程思想),
或(函数思想),
因为两方程组无解,故解集为空集.
12.解 (1)f(x)=x|x-4|=
图像如右图所示.
(2)当x∈[1,5]时,f(x)≥0且当x=4时f(x)=0,故f(x)min=0;
又f(2)=4,f(5)=5,故f(x)max=5.
(3)由图像可知,当0方程f(x)=a有三个解.
13.解 ①当a=0时,方程即为-2x+1=0,只有一根,不符合题意.
②当a>0时,设f(x)=ax2-2x+1,
∵方程的根分别在区间(0,1),(1,2)上,
∴,即,解得③当a<0时,设方程的两根为x1,x2,
则x1x2=<0,x1,x2一正一负不符合题意.
综上,a的取值范围为21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
§2 实际问题的函数建模
课时目标 1.掌握几种初等函数的应用.2.理解用拟合函数的方法解决实际问题的方法.3.了解应用实例的三个方面和数学建模的步骤.21·cn·jy·com
1.函数模型的应用实例主要包括三个方面:
(1)利用给定的函数模型解决实际问题;
(2)建立确定性的函数模型解决问题;
(3)建立拟合函数模型解决实际问题.
2.面临实际问题,自己建立函数模型的步骤:
(1)收集数据;
(2)描点;
(3)选择函数模型;
(4)求函数模型;
(5)检验;
(6)用函数模型解决实际问题.
一、选择题
1.细菌繁殖时,细菌数随时间成倍增长.若实验开始时有300个细菌,以后的细菌数如下表所示:
x(h) 0 1 2 3
细菌数 300 600 1 200 2 400
据此表可推测实验开始前2 h的细菌数为( )
A.75 B.100
C.150 D.200
2.某公司市场营销人员的个人月 ( http: / / www.21cnjy.com )收入与其每月的销售量成一次函数关系,其图像如右图所示,由图中给出的信息可知,营销人员没有销售量时的收入是( )
A.310元 B.300元
C.290元 D.280元
3.某商品价格前两年每年递增20%,后两年每年递减20%,则四年后的价格与原来价格比较,变化的情况是( )21cnjy.com
A.减少7.84% B.增加7.84%
C.减少9.5% D.不增不减
4.某工厂6年来生产某种产品的情况是:前 ( http: / / www.21cnjy.com )三年年产量的增长速度越来越快,后三年年产量保持不变,则该厂6年来这种产品的总产量C与时间t(年)的函数关系图像正确的是( )www.21-cn-jy.com
5.把长为12 cm的细铁丝截成两段,各自围成一个正三角形,那么这两个正三角形面积之和的最小值是( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.cm2 B.4 cm2
C.3 cm2 D.2 cm2
6.某厂有许多形状为直角梯形的铁 ( http: / / www.21cnjy.com )皮边角料,如图,为降低消耗,开源节流,现要从这些边角料上截取矩形铁片(如图中阴影部分)备用,当截取的矩形面积最大时,矩形两边长x,y应为( )www-2-1-cnjy-com
A.x=15,y=12 B.x=12,y=15
C.x=14,y=10 D.x=10,y=14
题 号 1 2 3 4 5 6
答 案
二、填空题
7.某不法商人将彩电先按原 ( http: / / www.21cnjy.com )价提高40%,然后在广告上写上“大酬宾,八折优惠”,结果是每台彩电比原价多赚了270元,那么每台彩电原价是________元.
8.麋鹿是国家一级保护动物,位于江苏 ( http: / / www.21cnjy.com )省中部黄海之滨的江苏大丰麋鹿国家级自然保护区,成立于1985年,最初一年年底只有麋鹿100头,由于科学的人工培育,这种当初快要濒临灭绝的动物的数量y(头)与时间x(年)的关系可以近似地由关系式y=alog2(x+1)给出,则2000年年底它们的数量约为________头.2-1-c-n-j-y
9.某种病毒经30分钟繁殖为 ( http: / / www.21cnjy.com )原来的2倍,且知病毒的繁殖规律为y=ekt(其中k为常数,t表示时间,单位:小时,y表示病毒个数),则k=________,经过5小时,1个病毒能繁殖为________个. 21*cnjy*com
三、解答题
10.东方旅社有100张普通客床,若每床每 ( http: / / www.21cnjy.com )夜收租费10元时,客床可以全部租出;若每床每夜收费提高2元,便减少10张客床租出;若再提高2元,便再减少10张客床租出;依此情况继续下去.为了获得租金最多,每床每夜租金选择多少?
11.芦荟是一种经济价值很高 ( http: / / www.21cnjy.com )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(单位为:元/10 kg)与上市时间t(单位:天)的数据情况如下表:【来源:21cnj*y.co*m】
t 50 110 250
Q 150 108 150
(1)根据上表数据,从下列函数 ( http: / / www.21cnjy.com )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:Q=at+b,Q=at2+bt+c,Q=a·bt,Q=alogbt;2·1·c·n·j·y
(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.
能力提升
12.某工厂生产一种电脑元件,每月的生产数据如表:
月份 1 2 3
产量(千件) 50 52 53.9
为估计以后每月对该电脑元件的产量,以 ( http: / / www.21cnjy.com )这三个月的产量为依据,用函数y=ax+b或y=ax+b(a,b为常数,且a>0)来模拟这种电脑元件的月产量y千件与月份的关系.请问:用以上哪个模拟函数较好?说明理由.21教育网
13.一片森林原来的面积为a,计划 ( http: / / www.21cnjy.com )每年砍伐一些树,且每年砍伐面积的百分比相等,当砍伐到面积的一半时,所用时间是10年,为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的,已知到今年为止,森林剩余面积为原来的,(1)求每年砍伐面积的百分比;
(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年?
(3)今后最多还能砍伐多少年?
1.函数模型的应用实例主要包括三个方面:
(1)利用给定的函数模型解决实际问题;
(2)建立确定性的函数模型解决问题;
(3)建立拟合函数模型解决实际问题.
2.函数拟合与预测的一般步骤:
(1)能够根据原始数据、表格,绘出散点图.
(2)通过考察散点图,画出“最贴近”的直线 ( http: / / www.21cnjy.com )或曲线,即拟合直线或拟合曲线.如果所有实际点都落到了拟合直线或曲线上,滴“点”不漏,那么这将是个十分完美的事情,但在实际应用中,这种情况是一般不会发生的.因此,使实际点尽可能均匀分布在直线或曲线两侧,使两侧的点大体相等,得出的拟合直线或拟合曲线就是“最贴近”的了.
(3)根据所学函数知识,求出拟合直线或拟合曲线的函数关系式.
(4)利用函数关系式,根据条件对所给问题进行预测和控制,为决策和管理提供依据.
§2 实际问题的函数建模
作业设计
1.A [由表中数据观察可得细菌数y与时间x的关系式为y=300·2x(x∈Z).当x=-2时,
y=300×2-2==75.]
2.B [由题意可知,收入y是销售量x的一次函数,设y=ax+b,将(1,800),(2,1 300)代入得a=500,b=300.21·世纪*教育网
当销售量为x=0时,y=300.]
3.A [设某商品价格为a,依题意 ( http: / / www.21cnjy.com )得:a(1+0.2)2(1-0.2)2=a×1.22×0.82=0.921 6a,所以四年后的价格与原来价格比较(0.921 6-1)a=-0.078 4a,即减少7.84%.]
4.A [由于前三年年产量的增长速度越来越快,可用指数函数刻画,后三年年产量保持不变,可用一次函数刻画,【出处:21教育名师】
故选A.]
5.D [设一段长为x cm,则另一段长为(12-x)cm.
∴S=()2+(4-)2=(x-6)2+2≥2.]
6.A [由三角形相似得=,得x=(24-y),
∴S=xy=-(y-12)2+180.
∴当y=12时,S有最大值,此时x=15.]
7.2 250 [设每台彩电的原价为x元,则x(1+40%)×0.8-x=270,解得x=2 250(元).]
8.400
解析 由题意,x=1时y=100,代入求得a=100,2000年年底时,
x=15,代入得y=400.
9.2ln 2 1 024
解析 当t=0.5时,y=2,
∴2=,
∴k=2ln 2,
∴y=e2tln 2,当t=5时,
∴y=e10ln 2=210=1 024.
10.解 设每床每夜租金为10+2n(n∈N),则租出的床位为
100-10n(n∈N且n<10)
租金f(n)=(10+2n)(100-10n)
=20[-(n-)2+],
其中n∈N且n<10.
所以,当n=2或n=3时,租金最多,
若n=2,则租出床位100-20=80(张);
若n=3,则租出床位100-30=70(张);
综合考虑,n应当取3,即每床每夜租金选择
10+2×3=16(元).
11.解 (1)由所提供的数据可知,刻 ( http: / / www.21cnjy.com )画芦荟种植成本Q与上市时间t的变化关系的函数不可能是常值函数,若用函数Q=at+b,Q=a·bt,Q=alogbt中的任意一个来反映时都应有a≠0,且上述三个函数均为单调函数,这与表格所提供的数据不符合,所以应选用二次函数Q=at2+bt+c进行描述.将表格所提供的三组数据分别代入函数Q=at2+bt+c,可得:21世纪教育网版权所有
解得a=,b=-,c=.
所以,刻画芦荟种植成本Q与上市时间t的变化关系的函数为
Q=t2-t+.
(2)当t=-=150(天)时,芦荟种植成本最低为
Q=×1502-×150+=100(元/10 kg).
12.解 将(1,50)、(2,52)分别代入两解析式得:
或(a>0)
解得(两方程组的解相同).
∴两函数分别为y=2x+48或y=2x+48.
当x=3时,对于y=2x+48有y=54;
当x=3时,对于y=2x+48有y=56.
由于56与53.9的误差较大,
∴选y=ax+b较好.
13.解 (1)设每年砍伐面积的百分比为x(0
(2)设经过m年剩余面积为原来的,则
a(1-x)m=a,即=,=,解得m=5,
故到今年为止,已砍伐了5年.
(3)设从今年开始,以后砍了n年,
则n年后剩余面积为a(1-x)n.
令a(1-x)n≥a,即(1-x)n≥,
≥,≤,解得n≤15.
故今后最多还能砍伐15年.
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习题课
课时目标 1.进一步体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同增长的函数模型意义,理解它们的增长差异性.2.掌握几种初等函数的应用.3.理解用拟合函数的方法解决实际问题的方法.
1.在我国大西北,某地区荒漠化土地面积每年平 ( http: / / www.21cnjy.com )均比上年增长10.4%,专家预测经过x年可能增长到原来的y倍,则函数y=f(x)的图像大致为( )
2.能使不等式log2x
C.(-∞,2) D.(0,2)∪(4,+∞)
3.四人赛跑,假设其跑过的路程fi(x ( http: / / www.21cnjy.com ))(其中i∈{1,2,3,4})和时间x(x>1)的函数关系分别是f1(x)=x2,f2(x)=4x,f3(x)=log2x,f4(x)=2x,如果他们一直跑下去,最终跑在最前面的人具有的函数关系是( )
A.f1(x)=x2 B.f2(x)=4x
C.f3(x)=log2x D.f4(x)=2x
4.某城市客运公司确定客票价格的方法是:如果 ( http: / / www.21cnjy.com )行程不超过100 km,票价是0.5元/km,如果超过100 km,超过100 km的部分按0.4元/km定价,则客运票价y(元)与行驶千米数x(km)之间的函数关系式是______________.【来源:21cnj*y.co*m】
5.如图所示,要在一个边长 ( http: / / www.21cnjy.com )为150 m的正方形草坪上,修建两条宽相等且相互垂直的十字形道路,如果要使绿化面积达到70%,则道路的宽为______m(精确到0.01 m).
一、选择题
1.下面对函数f(x)=x与g(x)=()x在区间(0,+∞)上的衰减情况说法正确的是( )
A.f(x)的衰减速度越来越慢,g(x)的衰减速度越来越快
B.f(x)的衰减速度越来越快,g(x)的衰减速度越来越慢
C.f(x)的衰减速度越来越慢,g(x)的衰减速度越来越慢
D.f(x)的衰减速度越来越快,g(x)的衰减速度越来越快
2.下列函数中随x的增大而增长速度最快的是( )
A.y=ex B.y=100ln x
C.y=x100 D.y=100·2x
3.一等腰三角形的周长是20,底边y是关于腰长x的函数,它的解析式为( )
A.y=20-2x(x≤10) B.y=20-2x(x<10)
C.y=20-2x(5≤x≤10) D.y=20-2x(5
型号 小包装 大包装
重量 100克 300克
包装费 0.5元 0.7元
销售价格 3.00元 8.4元
则下列说法中正确的是( )
①买小包装实惠 ②买大包装实惠 ③卖3小包比卖1大包盈利多 ④卖1大包比卖3小包盈利多
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
5.某商店出售A、B两种价 ( http: / / www.21cnjy.com )格不同的商品,由于商品A连续两次提价20%,同时商品B连续两次降价20%,结果都以每件23元售出,若商店同时售出这两种商品各一件,则与价格不升不降时的情况比较,商店盈利情况是( )www.21-cn-jy.com
A.多赚约6元 B.少赚约6元
C.多赚约2元 D.盈利相同
6.某地区植被破坏、土地沙化越来越严重,最近 ( http: / / www.21cnjy.com )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,则下列函数中与沙漠增加数y万公顷关于年数x的函数关系较为相似的是( )21教育名师原创作品
A.y=0.2x B.y=(x2+2x)21*cnjy*com
C.y= D.y=0.2+log16x
题 号 1 2 3 4 5 6
答 案
二、填空题
7.某种电热水器的水箱盛满水是200升,加 ( http: / / www.21cnjy.com )热到一定温度可浴用.浴用时,已知每分钟放水34升,在放水的同时注水,t分钟注水2t2升,当水箱内水量达到最小值时,放水自动停止.现假定每人洗浴用水65升,则该热水器一次至多可供________人洗澡.
8.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________.21cnjy.com
9.已知甲、乙两地相距150 km,某人开 ( http: / / www.21cnjy.com )汽车以60 km/h的速度从甲地到达乙地,在乙地停留一小时后再以50 km/h的速度返回甲地,把汽车离开甲地的距离s表示为时间t的函数,则此函数表达式为________.
三、解答题
10.某种放射性元素的原子数N随时间t的变化规律是N=N0e-λt,其中N0,λ是正常数.
(1)说明该函数是增函数还是减函数;
(2)把t表示成原子数N的函数;
(3)求当N=时,t的值.
11.我县某企业生产A,B两种产品,根据市 ( http: / / www.21cnjy.com )场调查和预测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图1,B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2(注:利润与投资单位是万元).
(1)分别将A,B两种产品的利润表示为投资的函数,并写出它们的函数关系;
(2)该企业已筹集到10万元资金,并 ( http: / / www.21cnjy.com )全部投入A,B两种产品的生产,问:怎样分配这10万元投资,才能使企业获得最大利润,其最大利润约为多少万元(精确到1万元).
能力提升
12.某乡镇现在人均一年占有粮食36 ( http: / / www.21cnjy.com )0 kg,如果该乡镇人口平均每年增长1.2%,粮食总产量平均每年增长4%,那么x年后若人均一年占有y kg粮食,求出函数y关于x的解析式.21·cn·jy·com
13.如图,有一块矩形空地 ( http: / / www.21cnjy.com ),要在这块空地上开辟一个内接四边形为绿地,使其四个顶点分别落在矩形的四条边上,已知AB=a(a>2),BC=2,且AE=AH=CF=CG,设AE=x,绿地面积为y.2·1·c·n·j·y
(1)写出y关于x的函数关系式,并指出这个函数的定义域.
(2)当AE为何值时,绿地面积y最大?
解决实际问题的解题过程:
(1)对实际问题进行抽象概括:研究实际问题中量与量之间的关系,确定变量之间的主、被动关系,并用x、y分别表示问题中的变量;21世纪教育网版权所有
(2)建立函数模型:将变量y表示为x的函数,在中学数学中,我们建立的函数模型一般都是基本初等函数;
(3)求解函数模型:根据实际问题所需要解决的目标及函数式的结构特点,正确选择函数知识求得函数模
型的解,并还原为实际问题的解.
这些步骤用框图表示:
习题课
双基演练
1.D [设某地区的原有荒漠化土地面积为a,则x年后的面积为a(1+10.4%)x,由题意y==1.104x,故选D.]21教育网
2.D [由题意知x的范围为x>0,由 ( http: / / www.21cnjy.com )y=log2x,y=x2,y=2x的图像可知,当x>0时,log2x
4.y=
5.24.50
解析 设道路宽为x,则×100%=30%,
解得x1≈24.50,x2≈275.50(舍去).
作业设计
1.C
2.A [对于指数函数,当底数大于1时,函数值随x的增大而增大的速度快,又∵e>2,故选A.]
3.D [∵20=y+2x,∴y=20-2x,
又y=20-2x>0且2x>y=20-2x,
∴5
5.B [设A、B两种商品的原价为a、b,
则a(1+20%)2=b(1-20%)2=23 a=,b=,a+b-46≈6(元).]
6.C [将(1,0.2),(2,0.4) ( http: / / www.21cnjy.com ),(3,0.76)与x=1,2,3时,选项A、B、C、D中得到的y值做比较,y=的y值比较接近.]【来源:21·世纪·教育·网】
7.4
解析 设最多用t分钟,则水箱内水量y=200+2t2-34t,当t=时y有最小值,此时共放水34×=289(升),可供4人洗澡.2-1-c-n-j-y
8.y=
解析 设每经过1年,剩留量为原来的a倍,则y=ax,
且0.957 6=,从而a=,
因此y=.
9.s=
解析 当0≤t≤2.5时,s=60t,
当2.5
综上所述,s=
10.解 (1)由于N0>0,λ>0, ( http: / / www.21cnjy.com )函数N=N0e-λt是属于指数函数y=e-x类型的,所以它是减函数,即原子数N的值随时间t的增大而减少.【出处:21教育名师】
(2)将N=N0e-λt写成e-λ ( http: / / www.21cnjy.com )t=,根据对数的定义有-λt=ln,所以t=-(ln N-ln N0)=(ln N0-ln N).【版权所有:21教育】
(3)把N=代入t=(ln N0-ln N),
得t=(ln N0-ln)=ln 2.
11.解 (1)投资为x万元,A产品的利润为f(x)万元,B产品的利润为g(x)万元,由题设f(x)=k1x,g(x)=k2,www-2-1-cnjy-com
由图知f(1)=,∴k1=,又g(4)=,∴k2=.
从而f(x)=x(x≥0),g(x)=(x≥0).
(2)设A产品投入x万元,则B产品投入(10-x)万元,
设企业的利润为y万元,
y=f(x)+g(10-x)=+(0≤x≤10),
令=t,
则y=+t=-(t-)2+(0≤t≤),
当t=,ymax≈4,此时x=10-=3.75,10-x=6.25.
所以投入A产品3.75万元,投入B产品6.25万元时,能使企业获得最大利润,且最大利润约为4万元.
12.解 设该乡镇现在人口量为M,则该乡镇现在一年的粮食总产量为360M,
经过1年后,该乡镇粮食总产量为360M( ( http: / / www.21cnjy.com )1+4%),人口量为M(1+1.2%),则人均占有粮食为;经过2年后,人均占有粮食为;…;经过x年后,人均占有粮食为y=,即所求函数解析式为y=360()x.
13.解 (1)S△AEH=S△CFG=x2,
S△BEF=S△DGH=(a-x)(2-x).
∴y=S矩形ABCD-2S△AEH-2S△BEF=2a-x2-(a-x)(2-x)
=-2x2+(a+2)x.
由,得0
(2)当<2,即a<6时,则x=时,y取最大值;
当≥2,即a≥6时,y=-2x2+(a+2)x,
在(0,2]上是增函数,则x=2时,ymax=2a-4.
综上所述:当a<6,AE=时,绿地面积取最大值;当a≥6,AE=2时,绿地面积取最大值2a-4.
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