3.3 函数的应用(一)
课标要求
素养要求
1.理解函数模型是描述客观世界中变量关系和规律的重要模型.
2.会利用已知的函数模型(或建立函数模型)解决实际问题.
通过本节的学习,使学生体会常见函数的变化异同,提升学生数学抽象、数学建模、数据分析等素养.
教材知识探究
随着经济和社会的发展,汽车已逐步成为人们外出的代步工具.下面是某地一汽车销售公司对近三年的汽车销售量的统计表:
年份
2015
2016
2017
销量/万辆
8
18
30
结合以上三年的销量及人们生活的需要,2018年初,该汽车销售公司的经理提出全年预售43万辆汽车的远大目标,经过全体员工的共同努力,2018年实际销售44万辆,圆满完成销售目标.
问题1 在实际生产生活中,对已收集到的样本数据常采用什么方式获取直观信息?
问题2 如果我们分别将2015,2016,2017,2018年定义为第一、二、三、四年,现在有两个函数模型:二次函数型f(x)=ax2+bx+c(a≠0),一次函数模型g(x)=ax+b(a≠0),哪个模型能更好地反映该公司年销量y与第x年的关系?
问题3 依照目前的形势分析,你能预测一下2019年,该公司预销售多少辆汽车吗?
提示 1.建立函数模型.2.通过计算二次函数能更好地反映该公司的年销量.3.2019年,该公司预销售60万辆汽车.
1.常见的函数模型
常见函数模型
一次函数模型
y=kx+b(k,b为常数,k≠0)
二次函数模型
y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
对勾函数模型
y=ax+(a,b为常数且ab>0)
分段函数模型
y=
2.解决函数应用问题的步骤
利用函数知识和函数观点解决实际问题时,一般按以下几个步骤进行:
(一)审题;(二)建模;(三)求模;(四)还原.
这些步骤用框图表示如图:
教材拓展补遗
[微判断]
1.当x每增加一个单位时,y增加或减少的量为定值,则y是x的一次函数.(√)
2.在某种金属材料的耐高温实验中,温度y(℃)随着时间t(min)变化的情况由计算机记录后显示的图像如图所示.判断下列说法的正误:
(1)前5分钟温度增加越来越快.(×)
(2)前5分钟温度增加越来越慢.(√)
(3)5分钟后温度保持匀速增加.(×)
(4)5分钟后温度保持不变.(√)
[微训练]
1.一个矩形的周长是40,矩形的长y关于宽x的函数解析式为________.
解析 由题意可知2y+2x=40,即y=20-x,
又20-x≥x,所以0答案 y=20-x(02.某工厂生产某种产品的固定成本为2 000万元,并且每生产一单位产品,成本增加10万元.又知总收入K是单位产品数Q的函数,K(Q)=40Q-Q2,则总利润L(Q)的最大值是________万元.
解析 L(Q)=40Q-Q2-10Q-2 000=-Q2+30Q-2 000=-(Q-300)2+2 500,当Q=300时,L(Q)的最大值为2 500万元.
答案 2 500
[微思考]
一次函数模型、二次函数模型、对勾函数模型的选取的标准是什么?
提示 一次函数模型y=kx+b(k>0)的增长特点是直线上升,增长速度不变;二次函数模型y=ax2+bx+c(a≠0)的最值容易求出,常常用于最优、最省等最值问题;对勾函数y=ax+(x>0,b>0,a>0)在上随x的增大而减小,在上随x的增大而增大.
题型一 一次函数、二次函数模型
【例1】 为了发展电信事业,方便用户,电信公司对移动电话采用不同的收费方式,其中所使用的“如意卡”与“便民卡”在某市范围内每月(30天)的通话时间x(分)与通话费用y(元)的关系如图所示.
(1)分别求出通话费用y1,y2与通话时间x之间的函数解析式;
(2)请帮助用户计算在一个月内使用哪种卡便宜.
解 由图像可设y1=k1x+30(k1≠0),y2=k2x(k2≠0),把点B(30,35),C(30,15)分别代入y1=k1x+30,y2=k2x,得k1=,k2=.
∴y1=x+30(x≥0),y2=x(x≥0).
(2)令y1=y2,即x+30=x,则x=90.
当x=90时,y1=y2,两种卡收费一致;当x<90时,y1>y2,使用便民卡便宜;当x>90时,y1规律方法 1.在用函数刻画实际问题时,除了用函数解析式刻画外,函数图像也能够发挥很好的作用,因此,应注意提高读图的能力.
2.利用二次函数求最值的方法及注意点
(1)方法:根据实际问题建立函数模型解析式后,可利用配方法、判别式法、换元法、利用函数的单调性等方法求最值,从而解决实际问题中的利润最大、用料最省等最值问题.
(2)注意:取得最值时的自变量与实际意义是否相符.
【训练1】 商场销售某一品牌的羊毛衫,购买人数是羊毛衫标价的一次函数,标价越高,购买人数越少.把购买人数为零时的最低标价称为无效价格,已知无效价格为每件300元.现在这种羊毛衫的成本价是100元/件,商场以高于成本价的价格(标价)出售.问:
(1)商场要获取最大利润,羊毛衫的标价应定为每件多少元?
(2)通常情况下,获取最大利润只是一种“理想结果”,如果商场要获得最大利润的75%,那么羊毛衫的标价为每件多少元?
解 (1)设购买人数为n人,羊毛衫的标价为每件x元,利润为y元,
则x∈(100,300],n=kx+b(k<0),
∵0=300k+b,即b=-300k,∴n=k(x-300).
∴利润y=(x-100)k(x-300)=k(x-200)2-10 000k(x∈(100,300]).
∵k<0,∴x=200时,ymax=-10 000k,
即商场要获取最大利润,羊毛衫的标价应定为每件200元.
(2)由题意得k(x-100)(x-300)=-10 000k·75%,
即x2-400x+37 500=0,解得x=250或x=150,
所以,商场要获取最大利润的75%,每件标价为250元或150元.
题型二 分段函数模型
【例2】 经市场调查,某城市的一种小商品在过去的近20天内的日销售量(件)与价格(元)均为时间t(天)的函数,且日销售量近似满足g(t)=80-2t(件),价格近似满足于f(t)=(元).
(1)试写出该种商品的日销售额y与时间t(0≤t≤20)的函数表达式;
(2)求该种商品的日销售额y的最大值与最小值.
解 (1)由已知,由价格乘以销售量可得:
y=
即y=
(2)由(1)知①当0≤t≤10时,y=-t2+10t+1 200=
-(t-5)2+1 225,
函数图像开口向下,对称轴为t=5,该函数在t∈[0,5]上单调递增,在t∈(5,10]上单调递减,
∴ymax=1 225(当t=5时取得),ymin=1 200(当t=0或10时取得);
②当10函数图像开口向上,对称轴为t=45,该函数在t∈(10,20]单调递减,∴y<1 200(当t=10时取得),ymin=600(当t=20时取得),
由①②知ymax=1 225(当t=5时取得),ymin=600(当t=20时取得),即日销售额y的最大值为1 225元,最小值为600元.
规律方法 应用分段函数时的三个注意点
(1)分段函数的“段”一定要分得合理,不重不漏.
(2)分段函数的定义域为对应每一段自变量取值范围的并集.
(3)分段函数的最值求法为:逐段求函数值的范围,最后比较再下结论.
【训练2】 某种商品在30天内每件的销售价格P(元)与时间t(t∈N+)(天)的函数关系用如图的两条线段表示,该商品在30天内日销售量Q(件)与时间t(t∈
N+)(天)之间的关系如下表:
t/天
5
10
20
30
Q/件
35
30
20
10
(1)根据提供的图像(如图),写出该商品每件的销售价格P与时间t的函数关系式;
(2)根据上表提供的数据,写出日销售量Q与时间t的一个函数关系式;
(3)求该商品日销售金额y的最大值,并指出日销售金额y最大的一天是30天中的第几天(日销售金额=每件的销售价格×日销售量).
解 (1)由已知可得:
P=
(2)日销售量Q与时间t的一个函数式为
Q=-t+40(0(3)由题意
y=
即y=
当0当25≤t≤30,t=25时,ymax=(25-70)2-900=1 125.
∴当第25天时,该商品日销售金额y的最大值为1 125元.
题型三 对勾函数模型
【例3】 如图,要设计一张矩形广告,该广告含有大小相等的左右两个矩形栏目(即图中阴影部分),这两栏的面积之和为18 000 cm2,四周空白的宽度为10 cm,两栏之间的中缝空白的宽度为5 cm,怎样确定广告的高与宽的尺寸(单位:cm),能使矩形广告面积最小?
解 设广告的高和宽分别为x cm,y cm,
则每栏的高和宽分别为x-20,,其中x>20,y>25,两栏面积之和为2(x-20)×=18 000,由此得y=+25,
广告的面积S=xy=x=·x+25x,
整理得S=+25(x-20)+18 500,因为x-20>0,所以S≥2+18 500=24 500.
当且仅当=25(x-20)时等号成立,
此时有(x-20)2=14 400(x>20),
解得x=140,代入y=+25,得y=175,
即当x=140,y=175时,S取得最小值24 500 cm2,
故当广告的高为140 cm,宽为175 cm时,可使广告的面积最小.
规律方法 应用对勾函数模型解决实际问题时,先构建等量关系,再构造函数关系,运用均值不等式求最值时,注意等号取得的条件一定要符合实际,否则要利用函数的单调性求最值.
【训练3】 如图所示,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙(旧墙足够长),其他各面用钢筋网围成.
若使每间虎笼面积为24 m2,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小?
解 设每间虎笼的长为x m,宽为y m,需用钢筋网总长为l m.
由xy=24,得x=.
∴l=4x+6y=+6y=6≥6×2=48,
当且仅当=y,即y=4时,等号成立,此时x=6.
故每间虎笼长6 m,宽4 m时,可使钢筋网总长最小.
一、素养落地
1.通过本节课的学习,学会用函数模型解决实际问题,重点提升学生的数学抽象、数学建模、数据分析素养.
2.解决函数应用问题一般按审题、建模,求模、还原四个步骤进行.
二、素养训练
1.一辆匀速行驶的汽车90 min行驶的路程为180 km,则这辆汽车行驶的路程y(km)与时间t(h)之间的函数关系式是( )
A.y=2t B.y=120t
C.y=2t(t≥0) D.y=120t(t≥0)
解析 90 min=1.5 h,所以汽车的速度为180÷1.5=120(km/h),则路程y(km)与时间t(h)之间的函数关系式是y=120t(t≥0).
答案 D
2.网上购鞋常常看到下面这样一张表,第一行可以理解为脚的长度,第二行是我们习惯称呼的“鞋号”
中国鞋码实际标准(mm)
220
225
230
235
240
245
250
255
260
265
中国鞋码习惯叫法(号)
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
习惯称为“30号”的童鞋,对应的脚实际尺寸为________mm( )
A.150 B.200
C.180 D.210
解析 设脚的长度为y mm,对应的鞋码为x码.
则y=5x+50,当x=30时,y=5×30+50=200.故选B.
答案 B
3.国家规定个人稿费纳税办法是不超过800元的不纳税;超过800元而不超过
4 000元的按超过800元部分的14%纳税;超过4 000元的按全部稿酬的11.2%纳税.已知某人出版一本书共纳税420元,则这个人应得稿费(扣税前)为( )
A.2 800元 B.3 000元
C.3 800元 D.3 818元
解析 由题意知,纳税额y(元)与稿费x(元)之间的函数关系式为y=
令(x-800)×0.14=420,解得x=3 800,
令11.2%x=420,得x=3 750(舍去).故这个人应得稿费(扣税前)3 800元,故选C.
答案 C
4.用一根长为12 m的铁丝弯成一个矩形的铁框架,则能弯成的框架的最大面积是________m2.
解析 设矩形的一边长为x m,
则与这条边垂直的边长为 m,
所以矩形面积S=x·=-x2+6x(0当x=3 m时,S最大=9 m2.
答案 9
5.某水厂的蓄水池中有400吨水,每天零点开始由池中放水向居民供水,同时以每小时60吨的速度向池中注水,若t小时内向居民供水总量为100(0≤t≤24)吨,则每天何时蓄水池中的存水量最少.
解 设t小时后,蓄水池中的存水量为y吨,则y=400+60t-100(0≤t≤24).
设u=,则u∈[0,2],y=60u2-100u+400=
60+150,
∴当u=即t=时,y取最小值.
故每天4点10分时,蓄水池中的存水量最少.
基础达标
一、选择题
1.某厂日产手套总成本y(元)与手套日产量x(副)的函数解析式为y=5x+4 000,而手套出厂价格为每副10元,则该厂为了不亏本,日产手套至少为( )
A.200副 B.400副
C.600副 D.800副
解析 由5x+4 000≤10x,解得x≥800,即日产手套至少800副时才不亏本.
答案 D
2.端午节期间,某商场为吸引顾客,实行买100送20活动,即顾客购物每满100元,就可以获赠商场购物券20元,可以当作现金继续购物.如果你有1 460元现金,在活动期间到该商场购物,最多可以获赠购物券累计( )
A.280元 B.320元
C.340元 D.360元
解析 由题意可知,1 460=1 400+20+40,1 400元现金可送280元购物券,把280元购物券当作现金加上20元现金可送60元购物券,再把60元购物券当作现金加上40元现金可获送20元购物券,所以最多可获赠购物券280+60+20=360(元).
答案 D
3.如图是一份统计图表,根据此图表得到的以下说法中正确的个数是( )
①这几年人民生活水平逐年得到提高;②生活费收入指数增长最快的一年是2010年;③生活价格指数上涨速度最快的一年是2011年;④虽然2012年生活费收入增长缓慢,但由于生活价格指数也略有降低,因而人民生活有较大的改善.
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 由题意“生活费收入指数”减去“生活价格指数”的差是逐年增大的,故①正确.“生活费收入指数”在2010~2011年最陡.故②正确 ,“生活价格指数”在2011~2012年最平缓,故③不确,由于“生活价格指数”略呈下降,而“生活费收入指数”曲线呈上升趋势,故④正确.故选C.
答案 C
4.某企业投入100万元购入一套设备,该设备每年的运转费用是0.5万元,此外每年都要花费一定的维护费,若已知x年后的设备维护总费用为x(x+1)元,则为使该设备年平均费用最低,该企业需要更新设备的年数为( )
A.10 B.11
C.13 D.21
解析 设该企业需要更新设备的年数为x,设备年平均费用为y,则x年的平均费用为y==x++1.5(x∈N+),由均值不等式得y=x++1.5≥2+1.5=21.5,当且仅当x=,即x=10时取等号,所以选A.
答案 A
5.加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率p与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系p=at2+bt+c(a,b,c是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为( )
A.3.50分钟 B.3.75分钟
C.4.00分钟 D.4.25分钟
解析 根据图像,把(t,p)的三组数据(3,0.7),(4,0.8),(5,0.5)分别代入函数关系式,得解得
∴p=-0.2t2+1.5t-2.0=-+.
当t==3.75时,p取得最大值,即最佳加工时间为3.75分钟.
答案 B
二、填空题
6.生产某机器的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系式是y=x2-75x,若每台机器售价为25万元,则该厂获得最大利润时生产的机器为________台.
解析 设生产x台,获得利润f(x)万元,则f(x)=25x-y=-x2+100x=-(x-50)2+2 500,故当x=50时,获得利润最大.
答案 50
7.某桶装水经营部每天的房租、人员工资等固定成本为200元,每桶水的进价是5元,销售单价与日均销售量的关系如表所示:
销售单价/元
6
7
8
9
10
11
12
日均销售量/桶
480
440
400
360
320
280
240
请根据以上数据作出分析,这个经营部为获得最大利润,定价应为________元.
解析 根据表中数据,销售单价每增加1元,日均销售量就减少40桶.设在进价基础上增加x元后,日均销售利润为y元,则日均销售量为480-40(x-1)=520-40x(0y=(520-40x)x-200=-40x2+520x-200,0当x=-=6.5时,y有最大值.所以只需将销售单价定为11.5元,就可获得最大的利润.
答案 11.5
8.某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为3 km(不超过3 km按起步价付费);超过3 km但不超过8 km时,超过部分按每千米2.15元收费;超过
8 km时,超过部分按每千米2.85元收费,另每次乘坐需付燃油附加费1元.现某人乘坐一次出租车付费22.6元,则此次出租车行驶了________km.
解析 设出租车行驶x km时,付费y元,
则y=
由y=22.6,解得x=9.
答案 9
三、解答题
9.某市居民生活用水收费标准如下:
用水量x/t
每吨收费标准/元
不超过2 t部分
m
超过2 t不超过4 t部分
3
超过4 t部分
n
已知某用户1月份用水量为8 t,缴纳的水费为33元;2月份用水量为6 t,缴纳的水费为21元.设用户每月缴纳的水费为y元.
(1)写出y关于x的函数解析式;
(2)若某用户3月份用水量为3.5 t,则该用户需缴纳的水费为多少元?
(3)若某用户希望4月份缴纳的水费不超过24元,求该用户最多可以用多少水.
解 (1)由题设可得y=
当x=8时,y=33;当x=6时,y=21,
代入得解得
∴y关于x的函数解析式为y=
(2)当x=3.5时,y=3×3.5-3=7.5.
∴该用户3月份需缴纳的水费为7.5元.
(3)令6x-15≤24,解得x≤6.5.
∴该用户最多可以用6.5 t水.
10.国庆期间,某旅行社组团去风景区旅游,若旅行团人数在30人或30人以下,每人需交费用为900元;若旅行团人数多于30人,则给予优惠:每多1人,人均费用减少10元,直到达到规定人数75人为止.旅行社需支付各种费用共计
15 000元.
(1)写出每人需交费用y元关于人数x的函数;
(2)旅行团人数为多少时,旅行社可获得最大利润?
解 (1)当0即y=
(2)设旅行社所获利润为S元,则当0当30即S=
因为当0所以x=30时,Smax=12 000;
当30-10(x-60)2+21 000,
即x=60时,Smax=21 000>12 000.
所以当旅行团人数为60时,旅行社可获得最大利润.
能力提升
11.经市场调查,某新开业的商场在过去一个月内(以30天计),顾客人数f(t)(千人)与时间t(天)的函数关系近似满足f(t)=4+(t∈N*),人均消费g(t)(元)与时间t(天)的函数关系近似满足g(t)=
(1)求该商场的日收益w(t)(千元)与时间t(天)(1≤t≤30,t∈N*)的函数解析式;
(2)求该商场日收益的最小值(千元).
解 (1)由题意w(t)=f(t)·g(t)=
=
(2)当1≤t≤7时,w(t)单调递增,最小值在t=1处取到,w(1)=500;
当7由<500,可得w(t)的最小值为.
故该商场日收益的最小值为千元.
12.某服装厂生产一种服装,每件服装的成本为40元,出厂单价定为60元.该厂为鼓励销售商订购,决定当一次订购量超过100件时,每多订购一件,订购的全部服装的出厂单价就降低0.02元,根据市场调查,销售商一次订购量不会超过600件.
(1)设一次订购x件,服装的实际出厂单价为p元,写出函数p=f(x)的表达式;
(2)当销售商一次订购多少件服装时,该厂获得的利润最大?其最大利润是多少?
解 (1)当0当100p=60-(x-100)×0.02=62-0.02x.
∴p=
(2)设利润为y元,则
当0当100y=(62-0.02x)x-40x=22x-0.02x2.
∴y=
当0y最大,此时y=20×100=2 000;
当100y=22x-0.02x2=-0.02(x-550)2+6 050,
∴当x=550时,y最大,此时y=6 050.
显然6 050>2 000.
∴当一次订购550件时,利润最大,最大利润为6 050元.
课件30张PPT。3.3 函数的应用(一)教材知识探究随着经济和社会的发展,汽车已逐步成为人们外出的代步工具.下面是某地一汽车销售公司对近三年的汽车销售量的统计表:结合以上三年的销量及人们生活的需要,2018年初,该汽车销售公司的经理提出全年预售43万辆汽车的远大目标,经过全体员工的共同努力,2018年实际销售44万辆,圆满完成销售目标.问题1 在实际生产生活中,对已收集到的样本数据常采用什么方式获取直观信息?
问题2 如果我们分别将2015,2016,2017,2018年定义为第一、二、三、四年,现在有两个函数模型:二次函数型f(x)=ax2+bx+c(a≠0),一次函数模型g(x)=ax+b(a≠0),哪个模型能更好地反映该公司年销量y与第x年的关系?
问题3 依照目前的形势分析,你能预测一下2019年,该公司预销售多少辆汽车吗?
提示 1.建立函数模型.2.通过计算二次函数能更好地反映该公司的年销量.3.2019年,该公司预销售60万辆汽车.1.常见的函数模型2.解决函数应用问题的步骤利用函数知识和函数观点解决实际问题时,一般按以下几个步骤进行:
(一)审题;(二)建模;(三)求模;(四)还原.
这些步骤用框图表示如图:教材拓展补遗
[微判断]
1.当x每增加一个单位时,y增加或减少的量为定值,则y是x的一次函数.( )
2.在某种金属材料的耐高温实验中,温度y(℃)随着时间t(min)变化的情况由计算机记录后显示的图像如图所示.判断下列说法的正误:√(1)前5分钟温度增加越来越快.( )
(2)前5分钟温度增加越来越慢.( )
(3)5分钟后温度保持匀速增加.( )
(4)5分钟后温度保持不变.( )× √× √[微训练]
1.一个矩形的周长是40,矩形的长y关于宽x的函数解析式为________.解析 由题意可知2y+2x=40,即y=20-x,
又20-x≥x,所以0答案 y=20-x(0 一次函数模型、二次函数模型、对勾函数模型的选取的标准是什么?题型一 一次函数、二次函数模型
【例1】 为了发展电信事业,方便用户,电信公司对移动电话采用不同的收费方式,其中所使用的“如意卡”与“便民卡”在某市范围内每月(30天)的通话时间x(分)与通话费用y(元)的关系如图所示.(1)分别求出通话费用y1,y2与通话时间x之间的函数解析式;
(2)请帮助用户计算在一个月内使用哪种卡便宜.当x=90时,y1=y2,两种卡收费一致;当x<90时,y1>y2,使用便民卡便宜;当x>90时,y12.利用二次函数求最值的方法及注意点
(1)方法:根据实际问题建立函数模型解析式后,可利用配方法、判别式法、换元法、利用函数的单调性等方法求最值,从而解决实际问题中的利润最大、用料最省等最值问题.
(2)注意:取得最值时的自变量与实际意义是否相符.【训练1】 商场销售某一品牌的羊毛衫,购买人数是羊毛衫标价的一次函数,标价越高,购买人数越少.把购买人数为零时的最低标价称为无效价格,已知无效价格为每件300元.现在这种羊毛衫的成本价是100元/件,商场以高于成本价的价格(标价)出售.问:
(1)商场要获取最大利润,羊毛衫的标价应定为每件多少元?
(2)通常情况下,获取最大利润只是一种“理想结果”,如果商场要获得最大利润的75%,那么羊毛衫的标价为每件多少元?解 (1)设购买人数为n人,羊毛衫的标价为每件x元,利润为y元,
则x∈(100,300],n=kx+b(k<0),
∵0=300k+b,即b=-300k,∴n=k(x-300).
∴利润y=(x-100)k(x-300)=k(x-200)2-10 000k(x∈(100,300]).
∵k<0,∴x=200时,ymax=-10 000k,
即商场要获取最大利润,羊毛衫的标价应定为每件200元.
(2)由题意得k(x-100)(x-300)=-10 000k·75%,
即x2-400x+37 500=0,解得x=250或x=150,
所以,商场要获取最大利润的75%,每件标价为250元或150元.题型二 分段函数模型解 (1)由已知,由价格乘以销售量可得:(2)由(1)知①当0≤t≤10时,y=-t2+10t+1 200=-(t-5)2+1 225,
函数图像开口向下,对称轴为t=5,该函数在t∈[0,5]上单调递增,在t∈(5,10]上单调递减,∴ymax=1 225(当t=5时取得),ymin=1 200(当t=0或10时取得);
②当10函数图像开口向上,对称轴为t=45,该函数在t∈(10,20]单调递减,∴y<1 200(当t=10时取得),ymin=600(当t=20时取得),
由①②知ymax=1 225(当t=5时取得),ymin=600(当t=20时取得),即日销售额y的最大值为1 225元,最小值为600元.规律方法 应用分段函数时的三个注意点
(1)分段函数的“段”一定要分得合理,不重不漏.
(2)分段函数的定义域为对应每一段自变量取值范围的并集.
(3)分段函数的最值求法为:逐段求函数值的范围,最后比较再下结论.【训练2】 某种商品在30天内每件的销售价格P(元)与时间t(t∈N+)(天)的函数关系用如图的两条线段表示,该商品在30天内日销售量Q(件)与时间t(t∈N+)(天)之间的关系如下表:(1)根据提供的图像(如图),写出该商品每件的销售价格P与时间t的函数关系式;
(2)根据上表提供的数据,写出日销售量Q与时间t的一个函数关系式;
(3)求该商品日销售金额y的最大值,并指出日销售金额y最大的一天是30天中的第几天(日销售金额=每件的销售价格×日销售量).(2)日销售量Q与时间t的一个函数式为Q=-t+40(0当25≤t≤30,t=25时,ymax=(25-70)2-900=1 125.
∴当第25天时,该商品日销售金额y的最大值为1 125元.题型三 对勾函数模型
【例3】 如图,要设计一张矩形广告,该广告含有大小相等的左右两个矩形栏目(即图中阴影部分),这两栏的面积之和为18 000 cm2,四周空白的宽度为10 cm,两栏之间的中缝空白的宽度为5 cm,怎样确定广告的高与宽的尺寸(单位:cm),能使矩形广告面积最小?即当x=140,y=175时,S取得最小值24 500 cm2,
故当广告的高为140 cm,宽为175 cm时,可使广告的面积最小.规律方法 应用对勾函数模型解决实际问题时,先构建等量关系,再构造函数关系,运用均值不等式求最值时,注意等号取得的条件一定要符合实际,否则要利用函数的单调性求最值.【训练3】 如图所示,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙(旧墙足够长),其他各面用钢筋网围成.解 设每间虎笼的长为x m,宽为y m,需用钢筋网总长为l m.若使每间虎笼面积为24 m2,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小?故每间虎笼长6 m,宽4 m时,可使钢筋网总长最小.一、素养落地
1.通过本节课的学习,学会用函数模型解决实际问题,重点提升学生的数学抽象、数学建模、数据分析素养.
2.解决函数应用问题一般按审题、建模,求模、还原四个步骤进行.二、素养训练
1.一辆匀速行驶的汽车90 min行驶的路程为180 km,则这辆汽车行驶的路程y(km)与时间t(h)之间的函数关系式是( )A.y=2t B.y=120t
C.y=2t(t≥0) D.y=120t(t≥0)
解析 90 min=1.5 h,所以汽车的速度为180÷1.5=120(km/h),则路程y(km)与时间t(h)之间的函数关系式是y=120t(t≥0).
答案 D2.网上购鞋常常看到下面这样一张表,第一行可以理解为脚的长度,第二行是我们习惯称呼的“鞋号”习惯称为“30号”的童鞋,对应的脚实际尺寸为________mm( )
A.150 B.200 C.180 D.210
解析 设脚的长度为y mm,对应的鞋码为x码.
则y=5x+50,当x=30时,y=5×30+50=200.故选B.
答案 B3.国家规定个人稿费纳税办法是不超过800元的不纳税;超过800元而不超过4 000元的按超过800元部分的14%纳税;超过4 000元的按全部稿酬的11.2%纳税.已知某人出版一本书共纳税420元,则这个人应得稿费(扣税前)为( )
A.2 800元 B.3 000元 .3 800元 D.3 818元令(x-800)×0.14=420,解得x=3 800,
令11.2%x=420,得x=3 750(舍去).故这个人应得稿费(扣税前)3 800元,故选C.
答案 C4.用一根长为12 m的铁丝弯成一个矩形的铁框架,则能弯成的框架的最大面积是________m2.解析 设矩形的一边长为x m,答案 9