专题2.7 函数模型及其应用-2024年高考数学一轮复习《考点•题型 •技巧》精讲与精练
展开知识点总结
知识点一 一次函数模型
形如 的函数为一次函数模型,其中 .
知识点二 二次函数模型
1.一般式: .
2.顶点式: .
3.两点式: .
知识点三 幂函数模型
1.解析式:y=axα+b(a,b,α为常数,a≠0).
2.单调性:其增长情况由xα中的α的取值而定.
知识点四 几类已知函数模型
知识点五 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.
典型例题分析
考向一 一次函数模型的应用实例
例1 某报刊亭从报社买进报纸的价格是每份0.24元,卖出的价格是每份0.40元,卖不掉的报纸可以以每份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报纸份数必须相同,试问报刊亭摊主应该每天从报社买进多少份报纸,才能使每月所获利润最大.
反思感悟 一次函数模型的特点和求解方法
(1)一次函数模型的突出特点是其图象是一条直线.
(2)解一次函数模型时,注意待定系数法的应用,主要步骤是:设元、列式、求解.
考向二 二次函数模型的应用实例
例2 牧场中羊群的最大蓄养量为m只,为保证羊群的生长空间,实际蓄养量不能达到最大蓄养量,必须留出适当的空闲率.已知羊群的年增长量y只和实际蓄养量x只与空闲率的乘积成正比,比例系数为k(k>0).(空闲率指空闲量与最大蓄养量的比值)
(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)求羊群年增长量的最大值;
(3)当羊群的年增长量达到最大值时,求k的取值范围.
反思感悟 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:取得最值的自变量与实际意义是否相符.
考向三 幂函数与分段函数模型
例3 (1)某药厂研制出一种新型药剂,投放市场后其广告投入x(万元)与药品利润y(万元)存在的关系为y=xα(α为常数),其中x不超过5万元,已知去年投入广告费用为3万元时,药品利润为27万元,若今年广告费用投入5万元,预计今年药品利润为________万元.
(2)手机上网每月使用量在500分钟以下(包括500分钟)、60分钟以上(不包括60分钟)按30元计费,超过500分钟的部分按0.15元/分钟计费,假如上网时间过短,使用量在1分钟以下不计费,在1分钟以上(包括1分钟)按0.5元/分钟计费,手机上网不收通话费和漫游费.
①12月份小王手机上网使用量20小时,要付多少钱?
②小舟10月份付了90元的手机上网费,那么他上网时间是多少?
③电脑上网费包月60元/月,根据时间长短,你会选择哪种方式上网呢?
反思感悟 (1)处理幂函数模型的步骤
①阅读理解、认真审题.
②用数学符号表示相关量,列出函数解析式.
③根据幂函数的性质推导运算,求得结果.
④转化成具体问题,给出解答.
(2)应用分段函数时的三个注意点
①分段函数的“段”一定要分合理,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分段函数的值域求法为:逐段求函数值的范围,最后比较再下结论.
考向四 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:1.01210≈1.126 7,1.01211≈1.140 2,lg 1.2≈0.079,lg 1.012≈0.005)
(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).
反思感悟 在实际问题中,有关人口增长、银行复利、细胞分裂等增长率问题常可以用指数型函数模型表示,通常可以表示为y=N(1+p)x(其中N为基础数,p为增长率,x为时间)的形式.
考向五 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v=5lg2eq \f(O,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?
反思感悟 有关对数型函数的应用题一般都会给出函数关系式,要求根据实际情况求出函数关系式中的参数,或给出具体情境,从中提炼出数据,代入关系式求值,然后根据值回答其实际意义.
考向六 建立拟合函数模型解决实际问题
例3 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:
(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:①y=ax+b;②y=ax2+bx+c;③y=algbx;
(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.
反思感悟 建立函数模型应遵循的三个原则
(1)简化原则:建立函数模型,原型一定要简化,抓主要因素,主要变量,尽量建立较低阶、较简便的模型.
(2)可推演原则:建立模型,一定要有意义,既能作理论分析,又能计算、推理,且能得出正确结论.
(3)反映性原则:建立模型,应与原型具有“相似性”,所得模型的解应具有说明问题的功能,能回到具体问题中解决问题.
基础题型训练
一、单选题
1.函数的零点是( )
A.2B.C.D.
2.函数的一个零点为,则它的另一个零点是( )
A.B.1C.D.2
3.函数在下列区间内一定有零点的是
A.B.C.D.
4.方程的实数解的个数是( )
A.0B.1C.2D.3
5.函数的零点个数为( )
A.1B.2C.3D.4
6.如果关于x的方程有实数根,则a的取值范围是( )
A.B.C.D.
7.用二分法找函数在区间上的零点近似值,取区间中点,则下一个存在零点的区间为( ).
A.B.C.D.
8.在用二分法求方程3x+3x﹣8=0在(1,2)内近似根的过程中,已经得到,则方程的根落在区间( )
A.(1,1.25)B.(1.25,1.5)C.(1.5,2)D.不能确定
9.设是函数的零点,若,则的值满足( )
A.B.C.D.以上都有可能
10.据统计,第x年到鄱阳湖国家湿地公园越冬的白鹤数量y(只)近似满足.观测发现第1年有越冬白鹤3000只,估计第7年有越冬白鹤( )
A.4000只B.5000只 C.6000只 D.7000只
11.某厂印刷某图书总成本y(元)与图书日印量x(本)的函数解析式为y=5x+3000,而图书出厂价格为每本10元,则该厂为了不亏本,日印图书至少为( )
A.200本B.400本C.600本D.800本
12.某商场出售一种商品,每天可卖1 000件,每件可获利4元.据经验,若这种商品每件每降价0.1元,则比降价前每天可多卖出100件,为获得最好的经济效益,每件售价应降低的价格为( )
A.2元B.2.5元
C.1元D.1.5元
二、解答题
13.如图,某中学准备在校园里利用院墙的一段,再砌三面墙,围成一个矩形花园,已知院墙长为25米,篱笆长50米(篱笆全部用完),设篱笆的一面的长为米.
(1)当的长为多少米时,矩形花园的面积为300平方米?
(2)若围成的矩形的面积为 S 平方米,当 x 为何值时, S 有最大值,最大值是多少?
14.如图,某灌溉渠的横断面是等腰梯形,底宽2m,渠深为1.8m,斜坡的倾斜角是45°(无水状态不考虑).
(1)试将横断面中水的面积()表示成水深(m)的函数;
(2)当水深为1.2m时,求横断面中水的面积.
15.某公司设计了某款新产品,为生产该产品需要引进新型设备.已知购买该新型设备需要3万元,之后每生产x万件产品,还需另外投入原料费及其他费用万元,产量不同其费用也不同,且已知每件产品的售价为8元且生产的该产品可以全部卖出.
(1)写出年利润(万元)关于年产量x(万件)的函数解析式;
(2)该产品年产量为多少万件时,公司所获年利润最大?其最大利润为多少万元?
16.吉祥物“冰墩墩”在北京2022年冬奥会强势出圈,并衍生出很多不同品类的吉祥物手办.某企业承接了“冰墩墩”玩具手办的生产,已知生产此玩具手办的固定成本为200万元.每生产万盒,需投入成本万元,当产量小于或等于50万盒时;当产量大于50万盒时,若每盒玩具手办售价200元,通过市场分析,该企业生产的玩具手办可以全部销售完(利润=售价-成本,成本=固定成本+生产中投入成本)
(1)求“冰墩墩”玩具手办销售利润(万元)关于产量(万盒)的函数关系式;
(2)当产量为多少万盒时,该企业在生产中所获利润最大?
17.“活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点.研究表明:“活水围网”养鱼时,某种鱼在一定的条件下,把每尾鱼的平均生长速度v(单位:千克/年)表示为养殖密度x(单位:尾/立方米)的函数.当时,v的值为2;当时,v是关于x的一次函数.当x=20时,因缺氧等原因,v的值为0.
(1)当时,求函数的表达式;
(2)当x为多大时,鱼的年生长量(单位:千克/立方米)可以达到最大?并求出最大值.
18.首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题.某单位在国家科研部门的支持下进行技术攻关,采取了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本 (元)与月处理量 (吨)之间的函数关系可近似的表示为 ,且处理每吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.
(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使单位不亏损?
19.为了加强“疫情防控”,某校决定在学校门口借助一侧原有墙体,建造一间墙高为4米,底面为24平方米,且背面靠墙的长方体形状的校园应急室,由于此应急室的后背靠墙,无需建造费用,公司甲给出的报价为:应急室正面的报价为每平方米400元,左右两侧报价为每平方米300元,屋顶和地面报价共计9600元,设应急室的左右两侧的长度均为x米(),公司甲的整体报价为y元.
(1)试求y关于x的函数解析式;
(2)现有公司乙也要参与此应急室建造的竞标,其给出的整体报价为元,若采用最低价中标规则,哪家公司能竞标成功?请说明理由.
20.2016年4月16日00时25分日本九州发生7.3级地震.地震发生后,停水断电,交通受阻.已知A地到B地的电话线路发生故障(假设线路只有一处发生故障),这是一条10 km长的线路,每隔50 m有一根电线杆,如何迅速查出故障所在?
21.已知函数f(x)=3ax2+2bx+c,a+b+c=0,f(0)>0,f(1)>0,证明a>0,并利用二分法证明方程f(x)=0在区间[0,1]内有两个实根.
22.已知函数在区间上有个零点.
(1)求实数a的取值范围;
(2)若,用二分法求方程在区间上的根.
23.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表示为,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?
24.某厂推出品牌为“玉兔”的新产品,生产“玉兔”的固定成本为20000元,每生产一件“玉兔”需要增加投入100元,根据统计数据,总收益P(单位:元)与月产量x(单位:件)满足(注:总收益=总成本+利润)
(1)请将利润y(单位:元)表示成关于月产量x(单位:件)的函数;
(2)当月产量为多少时,利润最大?最大利润是多少?
25.牧场中羊群的最大畜养量为m只,为保证羊群的生长空间,实际畜养量不能达到最大畜养量,必须留出适当的空闲量,已知羊群的年增长量y(只)和实际畜养量x(只)与空闲率的乘积成正比,比例系数为.
(1)写出y关于x的函数解析式,并指出这个函数的定义域;
(2)求羊群年增长量的最大值.
26.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,飞机票价格为900元;若旅行团人数多于30人,则给予优惠:每多1人,飞机票价格就减少10元,直到达到规定人数75人为止.旅行团乘飞机,旅行社需付给航空公司包机费15000元.
(1)写出飞机票的价格关于人数的函数;
(2)旅行团人数为多少时,旅行社可获得最大利润?
27.下表表示的是某款车的车速与刹车距离的关系,试分别就,,三种函数关系建立数学模型,并探讨最佳模拟,根据最佳模拟求车速为120km/h时的刹车距离.
提升题型训练
一、单选题
1.某厂日生产文具盒的总成本y(元)与日产量x(套)之间的关系为y=6x+30 000.而出厂价格为每套12元,要使该厂不亏本,至少日生产文具盒( )
A.2 000套B.3 000套
C.4 000套D.5 000套
2.函数的单调递减区间是
A.B.
C.D.
3.某商场以每件30元的价格购进一种商品,试销售中发现,这种商品每天的销量(件)与每件的售价(元)满足一次函数:.若要每天获得最大的销售利润,每件商品的售价应定为
A.30元B.42元C.54元D.越高越好
4.从地面竖直向上抛出一个小球,小球的高度(单位:)与小球运动时间(单位:)之间的关系式为,那么小球从抛出至回落到地面所需要的时间是
A.B.C.D.
5.随着海拔高度的升高,大气压强下降,空气中的含氧量也随之下降,且含氧量与大气压强成正比例函数关系.当时,,则与的函数关系式为
A.B.
C.D.
6.某地固定电话市话收费规定:前三分钟元(不满三分钟按三分钟计算),以后每加一分钟增收元(不满一分钟按一分钟计算),那么某人打市话用时550秒,应支付电话费
A.元B.元C.元D.元
7.下面是一幅统计图,根据此图得到的以下说法中,正确的个数是( )
①这几年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2014年;
③生活价格指数上涨速度最快的一年是2015年;
④虽然2016年生活费收入增长缓慢,但生活价格指数也略有降低,因而生活水平有较大的改善.
A.1B.2
C.3D.4
8.若函数经过点,则函数的零点是( )
A.0,2B.0,C.0,D.2,
9.当x越来越大时,下列函数中增长速度最快的是( )
A.B.C.D.
10.在某种新型材料的研制中,试验人员获得了下列一组试验数据.现准备用下列四个函数中的一个近似地表示这些数据的规律,其中最接近的一个是( )
A.y=2xB.y=lg2x
C.y=(x2-1)D.y=2.61x
11.函数在下列区间内一定有零点的是( )
A.B.
C.D.
12.已知函数,若函数恰有两个零点,则实数m不可能是( )
A.B.0C.1D.2
二、填空题
13.为了保护水资源,提倡节约用水,某城市对居民生活用水实行“阶梯水价”.计费方法如表所示,若某户居民某月交纳水费60元,则该月用水量_______m3.
14.若成立,则的取值范围是___________.
15.图中折线是某电信局规定打长途电话所需要付的电话费(元)与通话时间之间的函数关系的图像,根据图像判断:通话,需付电话费______元;通话,需付电话费______元;如果,电话费(元)与通话时间之间的函数关系式是_______.
16.把长为12cm的细铁丝锯成两段,各自围成一个正三角形,那么这两个正三角形最小的面积之和是________.
17.若函数有两个不同的零点,则实数的取值范围为_______.
18.函数在区间和内各有一个零点,则实数的取值范围是___________.
19.函数零点的个数为___________.
20.已知函数f(x)=有3个零点,则实数a的取值范围是_________.
函数模型
函数解析式
一次函数模型
f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)
反比例函数模型
f(x)=eq \f(k,x)+b(k,b为常数且k≠0)
二次函数模型
f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
指数型函数模型
f(x)=bax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
对数型函数模型
f(x)=blgax+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
幂函数型模型
f(x)=axn+b(a,b为常数,a≠0)
上市时间x天
4
10
36
市场价y元
90
51
90
车速/(km/h)
10
15
30
40
50
刹车距离/m
4
7
12
18
25
车速/((km/h)
60
70
80
90
100
刹车距离/m
34
43
54
66
80
x
1.95
3.00
3.94
5.10
6.12
y
0.97
1.59
1.98
2.35
2.61
每户每月用水量
水价
不超过12m3的部分
3元/m3
超过12m3但不超过18m3的部分
6元/m3
超过18m3的部分
9元/m3
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专题6.2 等差数列-2024年高考数学一轮复习《考点•题型 •技巧》精讲与精练: 这是一份专题6.2 等差数列-2024年高考数学一轮复习《考点•题型 •技巧》精讲与精练,文件包含62等差数列原卷版docx、62等差数列解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共33页, 欢迎下载使用。
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