课题:3.2.2函数模型应用的实例
精讲部分
学习目标展示
1.熟悉几种常用函数增长快慢的一般规律 2.应用数学理论解决实际问题
衔接性知识
我们学习了哪几种初等函数?请画出它们的图象
基础知识工具箱
项目
定义
符号
常见函数模型
直线模型
可以用直线模型表示
指数函数模型
能用指数函数表示的函数模型. 指数函数增长的特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越快(底数a>1),常形象地称为“指数爆炸”
,且
对数函数模型
能用对数函数表达的函数模型叫对数函数模型. 对数增长的特点是随着自变量的增大(底数a>1),函数值增大的速度越来越慢
,且
幂函数模型
能用幂函数表达的函数模型,叫做幂函数模型
为常数
应用题解答三步曲
(1)事理关:需要读懂题意,知道讲的是什么事件,即需要一定的阅读能力.
(2)文理关:需要把实际问题的文字语言转化为数学的符号语言,以把实际问题抽象为一个数学问题.
(3)数理关:构建了数学模型后,要正确解答出数学问题,需要扎实的基础知识和较强的数学能力
典例精讲剖析
例1.从盛满20ml酒精的容器里倒出1ml,然后用水添满,再倒出1ml混合溶液后又用水添满,这样继续进行,如果倒第k(k≥1)次后,共倒出纯酒精xml,倒第k+1次后共倒出纯酒精f(x)ml,求函数f(x)的表达式21教育网
例2.甲、乙两人连续6年对某县农村甲鱼养殖业的规模(产量)进行调查,提供了两个方面的信息如下图.
甲调查表明:每个甲鱼池平均出产量从第一年1万只甲鱼上升到第6年2万只.
乙调查表明:甲鱼池个数由第1年30个减少到第6年10个.
请你根据提供的信息说明:
(1)第2年甲鱼池的个数及全县出产甲鱼总数;
(2)到第6年这个县的甲鱼养殖业的规模比第1年是扩大了还是缩小了?说明理由;
(3)哪一年的规模最大?说明理由
例3.某商品在近30天内每件的销售价格p(元)和时间t(天)的函数关系为:
p=(t∈N*)
设商品的日销售量Q(件)与时间t(天)的函数关系为Q=40-t(0例4.某家庭今年一月份、二月份和三月份煤气用量和支付费用如下表所示:
月份
用气量
煤气费
一月份
4m3
4元
二月份
25m3
14元
三月份
35m3
19元
该市煤气收费的方法是:煤气费=基本费+超额费+保险费.
若每月用量不超过最低限度Am3,只付基本费3元和每户每月的定额保险C元,若用气量超过Am3元,超过部分每m3付B元,又知保险费C不超过5元,
根据上表求A,B,C.
精练部分
1.某人1997年7月1日到银行存入一年期款a元,若年利率为x,按复利计算,到2000年7月1日可取回款( )21·cn·jy·com
A.a(1+x)3元 B.a(1+x)4元 C.a+a(1+x)3元 D.a(1+x3)元
2.如右图,直角梯形OABC中,AB∥OC,AB=1,OC=BC=2,直线l:x=t截此梯形所得位于l左方图形的面积为S,则函数S=f(t)的大致图象为 ( )
3.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:
①买一个茶壶送一个茶杯,②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,应选择哪种优惠办法?
4.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Q1=x,Q2=.现有3万元资金投入使用,则对甲、乙两种商品如何投资才能获得最大利润?www.21-cn-jy.com
5.经过调查发现,某种新产品在投放市场的100天中,前40天其价格直线上升,而后60天其价格则呈直线下降趋势,现抽取其中4天的价格如下表所示:2·1·c·n·j·y
时间
第4天
第32天
第60天
第90天
价格
(千元)
23
30
22
7
(1)写出价格f(x)关于时间x的函数表示式(x表示投放市场的第x天);
(2)若销售量g(x)与时间x的函数关系是g(x)=-x+(1≤x≤100,x∈N),问该产品投放市场第几天时,日销售额最高,最高值为多少千元?21世纪教育网版权所有
6.银行的定期存款中,存期为1年、2年、3年、5年的年利率分别为2.25%、2.43%、2.70%、2.88%,现将1 000元人民币存入银行,问应该怎样存取以使5年后得到的本金和利息总和最大?【来源:21·世纪·教育·网】
课题:3.2.2函数模型应用的实例
精讲部分
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1.熟悉几种常用函数增长快慢的一般规律 2.应用数学理论解决实际问题
衔接性知识
我们学习了哪几种初等函数?请画出它们的图象
基础知识工具箱
项目
定义
符号
常见函数模型
直线模型
可以用直线模型表示
指数函数模型
能用指数函数表示的函数模型. 指数函数增长的特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越快(底数a>1),常形象地称为“指数爆炸”
,且
对数函数模型
能用对数函数表达的函数模型叫对数函数模型. 对数增长的特点是随着自变量的增大(底数a>1),函数值增大的速度越来越慢
,且
幂函数模型
能用幂函数表达的函数模型,叫做幂函数模型
为常数
应用题解答三步曲
(1)事理关:需要读懂题意,知道讲的是什么事件,即需要一定的阅读能力.
(2)文理关:需要把实际问题的文字语言转化为数学的符号语言,以把实际问题抽象为一个数学问题.
(3)数理关:构建了数学模型后,要正确解答出数学问题,需要扎实的基础知识和较强的数学能力
典例精讲剖析
例1.从盛满20ml酒精的容器里倒出1ml,然后用水添满,再倒出1ml混合溶液后又用水添满,这样继续进行,如果倒第k(k≥1)次后,共倒出纯酒精xml,倒第k+1次后共倒出纯酒精f(x)ml,求函数f(x)的表达式21教育网
【解析】倒第k次后,已经一共倒出了纯酒精xml,故容器里还剩下纯酒精(20-x)ml,用水加满后其浓度为,倒第k+1次时倒出的一升溶液中含纯酒精为×1=1-(ml).这里1≤x<20.21·cn·jy·com
∴倒第k+1次后,共倒出纯酒精f(x)=+x=x+1(ml) (1≤x<20).
例2.甲、乙两人连续6年对某县农村甲鱼养殖业的规模(产量)进行调查,提供了两个方面的信息如下图.
甲调查表明:每个甲鱼池平均出产量从第一年1万只甲鱼上升到第6年2万只.
乙调查表明:甲鱼池个数由第1年30个减少到第6年10个.
请你根据提供的信息说明:
(1)第2年甲鱼池的个数及全县出产甲鱼总数;
(2)到第6年这个县的甲鱼养殖业的规模比第1年是扩大了还是缩小了?说明理由;
(3)哪一年的规模最大?说明理由
【解析】(1)由图可知,直线y甲=kx+b,经过(1,1)和(6,2)可求得k=0.2,b=0.8.
∴y甲=0.2(x+4),
同理可得y乙=4(-x+).
∴第2年甲鱼池的个数为26个,全县出产甲鱼的总数为26×1.2=31.2(万只).
(2)规模缩小了,原因是:第一年出产甲鱼总数30万只,而第6年出产甲鱼总数为20万只.
(3)设第x年规模最大,即求T=y甲·y乙=0.2(x+4)·4(-x+)=-0.8x2+3.6x+27.2的最大值.21世纪教育网版权所有
当x=-=2时T取最大值,∵x∈N,∴x=2,此时,T=y甲·y乙=-0.8×4+3.6×2+27.2=31.2最大.即第二年规模最大,为31.2万只. 21*cnjy*com
例3.某商品在近30天内每件的销售价格p(元)和时间t(天)的函数关系为:
p=(t∈N*)
设商品的日销售量Q(件)与时间t(天)的函数关系为Q=40-t(0【解析】设日销售金额为y(元),则y=PQ,
所以y=
(1)当0所以当t=10时,ymax=900元.
(2)当25≤t≤30且t∈N*时,y=(t-70)2-900,所以当t=25时,ymax=1125元.
综合(1),(2)得ymax=1125元.
因此这种商品日销售额的最大值为1125元,且在第25天达到日销售金额最大.
例4.某家庭今年一月份、二月份和三月份煤气用量和支付费用如下表所示:
月份
用气量
煤气费
一月份
4m3
4元
二月份
25m3
14元
三月份
35m3
19元
该市煤气收费的方法是:煤气费=基本费+超额费+保险费.
若每月用量不超过最低限度Am3,只付基本费3元和每户每月的定额保险C元,若用气量超过Am3元,超过部分每m3付B元,又知保险费C不超过5元,
根据上表求A,B,C.
【解析】设每月用气量为x m3,支付费用为y元,根据题设条件得y与x的函数关系式为:
y=
由0从上表中看此家庭第二、第三月份的费用均大于8,故用气量25 m3,35 m3均大于最低限度A m3,21cnjy.com
故而将x=25,x=35分别代入②得:
④-③得B=0.5,代入③得A=2C+3,⑤
再分析一月份的用气量是否超过最低限度,不妨设A<4,将x=4代入②得:
3+0.5[4-(3+2C)]+C=4,
∴3.5-C+C=4,∴3.5=4矛盾,
所以A≥4,一月份付款方式选①,
所以3+C=4,即C=1代入⑤得A=5,
所以A=5,B=0.5,C=1.
精练部分
1.某人1997年7月1日到银行存入一年期款a元,若年利率为x,按复利计算,到2000年7月1日可取回款( )www.21-cn-jy.com
A.a(1+x)3元 B.a(1+x)4元 C.a+a(1+x)3元 D.a(1+x3)元
[答案] A
[解析] a(1+x)2000-1997=a(1+x)3,故选A.
2.如右图,直角梯形OABC中,AB∥OC,AB=1,OC=BC=2,直线l:x=t截此梯形所得位于l左方图形的面积为S,则函数S=f(t)的大致图象为 ( )
[答案] C
[解析] 当0≤t≤1时,设l交OA于E,交x轴于F,作AD⊥x轴于D,则△OEF~△OAD,所以=,所以EF=2t,由题意S=OF·EF=·t·2t=t2.当t>1时,S=OD·AD+AD·(t-1)=·1·2+2·(t-1)=2t-1,所以大致图象为C.2·1·c·n·j·y
3.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:
①买一个茶壶送一个茶杯,②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,应选择哪种优惠办法?
[解析]由优惠办法(1)得函数关系式为y1=20×4+5(x-4)=5x+60(x≥4,x∈N*).
由优惠办法(2)得函数关系式为y2=(20×4+5x)×92%=4.6x+73.6(x≥4,x∈N*).
当该顾客购买茶杯40个时,采用优惠办法(1)应付款y1=5×40+60=260元;采用优惠办法(2)应付款y2=4.6×40+73.6=257.6元,由于y24.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Q1=x,Q2=.现有3万元资金投入使用,则对甲、乙两种商品如何投资才能获得最大利润?【来源:21·世纪·教育·网】
[解析] 设对甲种商品投资x万元,则对乙种商品投资(3-x)万元,总利润为y万元.
设获得的利润依次为P、Q,则它们与投入资金的关系是P=x,Q=.
所以y=x+(0≤x≤3),
令t=(0≤t≤),则x=3-t2.
所以y=(3-t2)+t=-2+.
当t=时,ymax==1.05(万元),x==0.75(万元),所以3-x=2.25(万元).
由此可知,为获得最大利润,对甲、乙两种商品的资金投入分别为0.75万元和2.25万元,总共获得利润为1.05万元.21·世纪*教育网
5.经过调查发现,某种新产品在投放市场的100天中,前40天其价格直线上升,而后60天其价格则呈直线下降趋势,现抽取其中4天的价格如下表所示:www-2-1-cnjy-com
时间
第4天
第32天
第60天
第90天
价格
(千元)
23
30
22
7
(1)写出价格f(x)关于时间x的函数表示式(x表示投放市场的第x天);
(2)若销售量g(x)与时间x的函数关系是g(x)=-x+(1≤x≤100,x∈N),问该产品投放市场第几天时,日销售额最高,最高值为多少千元?【出处:21教育名师】
[解析] (1)用待定系数法不难得到
f(x)=
(2)设日销售额为S,当1≤x<40时,
S=(x+22)(-x+)=-(x2-21x-9 592),
∴x=10或11时,Smax==808.5(千元)
当40≤x≤100时,
S=(-x+52)(-x+)=(x2-213x+11 336),
∴x=40时,Smax=736(千元).
综上分析,日销售额最高是在第10及第11两天,最高销售额为808.5千元.
6.银行的定期存款中,存期为1年、2年、3年、5年的年利率分别为2.25%、2.43%、2.70%、2.88%,现将1 000元人民币存入银行,问应该怎样存取以使5年后得到的本金和利息总和最大?2-1-c-n-j-y
[解析] 存5年共有6种存款方式
①一次性存入5年,本金和利息的总和为1 000+5×1 000×2.88%=1 144(元);
②存一个三年,再存一个两年,
(1 000+3×1 000×2.70%)(1+2×2.43%)=1133.54(元);
③存三年,再存两个一年,
1 000(1+3×2.70%)(1+2.25%)2=1130.19(元);
④存两个两年,再存一个一年,
1 000(1+2×2.43%)2(1+2.25%)=1124.30(元);
⑤存一个两年,再存三个一年,
1 000(1+2×2.43%)(1+2.25%)3=1120.99(元);
⑥存五个一年
1 000(1+2.25%)5=1117.68(元);
∴一次性存入5年本金和利息的总和最大.