苏教版 (2019)必修 第一册8.2 函数与数学模型课时作业

这是一份苏教版 (2019)必修 第一册8.2 函数与数学模型课时作业，共10页。试卷主要包含了2　函数与数学模型，某市出租车收费标准如下等内容，欢迎下载使用。

第8章函数应用
8.2　函数与数学模型
8.2.1　几个函数模型的比较
8.2.2　函数的实际应用
课后篇巩固提升
必备知识基础练
1.某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,…现有2个这样的细胞,分裂x次后得到细胞的个数y与x的函数关系是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　
A.y=2x B.y=2x-1
C.y=2x D.y=2x+1
答案D
解析分裂一次后由2个变成2×2=22(个),分裂两次后变成4×2=23(个),…,分裂x次后变成2x+1个.
2.(2021广西河池高一期末)某化工原料厂原来月产量为100吨,一月份增产20%,二月份比一月份减产10%,则二月份产量为(　　)
A.106吨 B.108吨
C.110吨 D.112吨
答案B
解析因为化工原料厂原来月产量为100吨,一月份增产20%,所以一月份的产量为100×(1+20%)吨.
又因为二月份比一月份减产10%,所以二月份的产量为100×(1+20%)×(1-10%)=108(吨).
故选B.
3.(2021山东潍坊高三一模)在一次数学实验中,某同学采集到如下一组数据:
x
-2
-1
1
2
3
y
0.24
0.51
2.02
3.98
8.02


在以下四个函数模型(a,b为待定系数)中,最能反映x,y函数关系的是(　　)
A.y=a+bx B.y=a+bx
C.y=a+logbx D.y=a+bx
答案D
解析根

据点在坐标系中的特征可以知道,当自变量每增加1时,y的增加是不相同的,所以不是线性增加,排除A;由图象不具有反比例函数特征,排除B;因为自变量有负值,排除C;随着x的增大,y增长速度越来越快,所以符合指数函数图象的特征,D正确.故选D.
4.根据统计,一名工人组装第x件某产品所用的时间(单位:min)为f(x)=cx,x A.75,25 B.75,16
C.60,25 D.60,16
答案D
解析由题意知,组装第A件产品所需时间为cA=15,故组装第4件产品所需时间为c4=30,解得c=60.将c=60代入cA=15,得A=16.故选D.
5.(2021江西九江高一期末)某超市元旦期间搞促销活动,顾客购物总金额不超过500元,不享受任何折扣;如果顾客购物的总金额超过500元,则超过的部分享受一定的折扣优惠,并按下表折扣分别累计计算:
可享受的折扣优惠金额
折扣率
不超过400元的部分
10%
超过400元的部分
20%


若某顾客在此超市获得的折扣金额为60元,则此人购物实际所付金额为(　　)
A.940元 B.1 000元
C.1 140元 D.1 200元
答案A
解析设此人购物总金额为x元,可获得购物折扣金额为y元,则y=0,0900,当x=900时,y=0.1×(900-500)=40,∵60>40,∴x>900,∴0.2(x-900)+40=60,解得x=1 000,故此人购物实际所付金额为1 000-60=940(元),故选A.
6.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. 
答案9
解析设出租车行驶x km时,付费y元,则y=9,08,由y=22.6,解得x=9,此次出租车行驶了9 km.
7.用清水洗衣服,若每次能洗去污垢的34,要使存留的污垢不超过1%,则至少要清洗的次数是　　　　　.(lg 2≈0.301 0) 
答案4
解析设至少要洗x次,则1-34x≤1100,
所以x≥1lg2≈3.322,所以需4次.
8.有一种候鸟每年都按一定的路线迁徙,飞往繁殖地产卵,科学家经过测量发现候鸟的飞行速度可以表示为函数v=12log3x100-lg x0,单位是km/min,其中x表示候鸟每分钟耗氧量的单位数,x0表示测量过程中候鸟每分钟的耗氧偏差.(参考数据:lg 2≈0.30,31.2≈3.74,31.4≈4.66)
(1)若x0=2,候鸟每分钟的耗氧量为8 100个单位时,它的飞行速度是多少?
(2)若x0=5,候鸟停下休息时,它每分钟的耗氧量为多少个单位?
(3)若雄鸟的飞行速度为2.5 km/min,雌鸟的飞行速度为1.5 km/min,那么此时雄鸟每分钟的耗氧量是雌鸟每分钟耗氧量的多少倍?
解(1)将x0=2,x=8 100代入函数式可得
v=12log381-lg 2=2-lg 2≈1.70,
故此时候鸟飞行速度为1.70 km/min.
(2)将x0=5,v=0代入函数式可得
0=12log3x100-lg 5,
即log3x100=2lg 5=2·(1-lg 2)≈1.40.
所以x100≈31.4=4.66,于是x≈466.
故候鸟停下休息时,它每分钟的耗氧量为466个单位.
(3)设雄鸟每分钟的耗氧量为x1,雌鸟每分钟的耗氧量为x2,依题意可得2.5=12log3x1100-lg x0,1.5=12log3x2100-lg x0,
两式相减可得1=12log3x1x2,于是x1x2=9.
故此时雄鸟每分钟的耗氧量是雌鸟每分钟耗氧量的9倍.
关键能力提升练
9.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),如图所示记录了三次实验数据,根据上述函数模型和实验数据,可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
答案B
解析依题意有0.7=9a+3b+c,0.8=16a+4b+c,0.5=25a+5b+c,
解得a=-0.2,b=1.5,c=-2.
所以P=-0.2t2+1.5t-2=-15t-1542+1316.
所以当t=154=3.75时,P取得最大值1316.
即最佳加工时间为3.75分钟.
10.衣柜里的樟脑丸,随着时间会挥发而体积缩小,刚放进去的新丸体积为a,经过t天后体积V与天数t的关系式为V=a·e-kt.已知新丸经过50天后,体积变为49a.若一个新丸体积变为827a,则需经过的天数为(　　)
A.125 B.100 C.75 D.50
答案C
解析由已知,得49a=a·e-50k,∴e-k=49150.
设经过t1天后,一个新丸体积变为827a,则827a=a·e-kt1,
∴827=(e-k)t1=49t150,
∴t150=32,t1=75.
11.(2021湖北高三月考)2020年11月24日4时30分,长征五号遥五运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射,飞行约2 200秒后,顺利将探月工程嫦娥五号探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅.已知火箭的最大速度v(单位:km/s)与燃料质量M(单位:kg)、火箭质量m(单位:kg)的函数关系为v=2ln1+Mm,若已知火箭的质量为3 100 kg,火箭的最大速度为11 km/s,则火箭需要加注的燃料为(参考数值为ln 2≈0.69,ln 243.69≈5.50,结果精确到0.01)(　　)
A.243.69 t B.244.69 t
C.755.44 t D.890.23 t
答案C
解析v=2ln1+Mm,则11=2ln1+M3 100,所以1+M3 100=e5.5,解得M=3 100(e5.5-1)≈3 100×243.69=755 439(kg)≈755.44(t).故选C.
12.(2021福建福州高一期末)2020年10月1日至8日,央视推出大型主题报道《坐着高铁看中国》,8天8条高铁主线,全景式展示“十三五”规划成就和中国之美.我国高铁技术在世界上遥遥领先,高铁运行时不仅速度比普通列车快,而且噪声小.我们知道比较适合生活的安静环境的声强级L(噪音级)为30~40分贝(符号:dB),声强I(单位:W/m2)与声强级L(单位:dB)的函数关系式为I=b·10aL(a,b为常数).某型号高铁行驶在无村庄区域的声强为10-5.2 W/m2,声强级为68 dB,驶进市区附近降低速度后的声强为10-6.5 W/m2,声强级为55 dB,若要使该高铁驶入市区时的声强级达到安静环境要求,则声强最大为(　　)
A.10-9 W/m2 B.10-8 W/m2
C.10-7 W/m2 D.10-6 W/m2
答案B
解析由题意可知10-5.2=b·1068a,10-6.5=b·1055a,解得a=0.1,b=10-12,所以I=10-12·100.1L=100.1L-12,所以当L取最大值40时,I取得最大值100.1×40-12=10-8.故选B.
13.(2021山东泰安高三期末)2019年,公安部交通管理局下发《关于治理酒驾醉驾违法犯罪行为的指导意见》,对综合治理酒驾醉驾违法犯罪行为提出了新规定,根据国家质量监督检验检疫总局下发的标准,车辆驾驶人员饮酒后或者醉酒后驾车血液中的酒精含量阈值见表.经过反复试验,一般情况下,某人喝一瓶啤酒后酒精在人体血液中的变化规律的散点图如图所示,且该图表示的函数模型f(x)=40sinπ3x+13,0≤x<2,90e-0.5x+14,x≥2.假设该人喝一瓶啤酒后至少经过n(n∈N*)小时才可以驾车,则n的值为(参考数据:ln 15≈2.71,ln 30≈3.40)(　　)

车辆驾驶人员血液酒精含量阈值
驾驶行为类别
阈值/(mg/100 mL)
饮酒驾车
[20,80)
醉酒驾车
[80,+∞)


A.7 B.6 C.5 D.4
答案B
解析由散点图可知,该人喝一瓶啤酒后的2个小时内,其血液酒精含量逐渐增大,则n≥2,90e-0.5n+14<20,即n≥2,e-0.5n<115,
解得n>2ln 15≈2×2.71=5.42,
∵n∈N*,∴n的最小值为6,故至少经过6小时才可以驾车.故选B.
14.(多选)(2021江苏常州高一期末)某杂志以每册2元的价格发行时,发行量为10万册.经过调查,若单册价格每提高0.2元,则发行量就减少5 000册.要该杂志销售收入不少于22.4万元,每册杂志可以定价为(　　)
A.2.5元 B.3元
C.3.2元 D.3.5元
答案BC
解析设定价为x元,则销售量为10-0.5×x-20.2=15-2.5x,
销售收入为f(x)=(15-2.5x)x.
f(2.5)=21.875,不满足题意;
f(3)=22.5,满足题意;
f(3.2)=22.4,满足题意;
f(3.5)=21.875,不满足题意.
故选BC.
15.(多选)为预防流感病毒,学校每天定时对教室进行喷洒消毒.当教室内每立方米药物含量超过0.25 mg时能有效杀灭病毒.已知教室内每立方米空气中的含药量y(单位:mg)随时间x(单位:h)的变化情况如图所示,在药物释放过程中,y与x成正比;药物释放完毕后,y与x的函数关系式为y=ax(a为常数),则下列说法正确的是(　　)

A.当0≤x≤0.2时,y=5x
B.当x>0.2时,y=15x
C.教室内持续有效杀灭病毒时间为45小时
D.喷洒药物3分钟后开始进行有效灭杀病毒
答案ABD
解析在药物释放过程中,y与x成正比,设y=kx,当x=0.2时,y=1,所以k=5,所以y=5x,故A正确;
因为药物释放完毕后,y与x的函数关系式为y=ax(a为常数),当x=0.2时,y=1,所以a=15,所以y=15x,故B正确;
当0≤x≤0.2时,y=5x>0.25,解得x>0.05,持续时间为0.2-0.05=0.15;
当x>0.2时,y=15x>0.25,解得x<0.8,持续时间为0.8-0.2=0.6,所以总持续时间为0.6+0.15=0.75,故C错误;
当x>0.05小时,即喷洒药物3分钟后开始进行有效灭杀病毒,故D正确.
故选ABD.
16.

(多选)(2021浙江杭州高一期末)如图,某池塘里浮萍的面积y(单位:m2)与时间t(单位:月)的关系为y=at.关于下列说法正确的是(　　)
A.浮萍面积每月的增长率为2
B.浮萍每月增加的面积都相等
C.第4个月时,浮萍面积就会超过80 m2
D.若浮萍蔓延到2 m2,4 m2,8 m2所经过的时间分别是t1,t2,t3,则2t2=t1+t3
答案ACD
解析将点(1,3)的坐标代入函数y=at的解析式,得a1=3,函数的解析式为y=3t.
对于A,由3n+1-3n3n=2可得,浮萍每月的增长率为2,A正确;
对于B,浮萍第1个月增加的面积为31-30=2(m2),第2个月增加的面积为32-31=6(m2),2≠6,B错误;
对于C,第4个月时,浮萍的面积为34=81>80,C正确;
对于D,由题意可得3t1=2,3t2=4,3t3=8,
所以(3t2)2=3t1×3t3,
即32t2=3t1+t3,所以2t2=t1+t3,D正确.
故选ACD.
17.2008年我国人口总数为14亿,如果人口的自然年增长率控制在1.25%,则　　　　　年我国人口将超过20亿.(lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1,lg 7≈0.845 1) 
答案2 037
解析由题意,得14(1+1.25%)x-2 008>20,
即x-2 008>lg107lg8180=1-lg74lg3-3lg2-1≈28.7,
解得x>2 036.7,又x∈N,故x=2 037.
18.(2021浙江高一开学考试)衣柜里的樟脑丸因挥发而体积不断减少,当衣柜里的若干颗樟脑丸挥发后剩余的总体积少于1颗新丸的体积时,将失去所期待的防虫防蛀效果.如果樟脑丸放置的时间T(单位:天)和剩余的体积V的关系式为T=ClnV0V(其中常数C>0,V0是1颗新丸的体积),1颗新丸放置30天后,剩余的体积变为原来的34,且樟脑丸之间互不影响,那么要使衣柜能保持120天期待中的防虫防蛀效果,则应该在衣柜里一次性放置至少　　　　　颗樟脑丸. 
答案4
解析由题意得30=ClnV034V0=Cln43,①
设120天后1颗新丸剩余的体积为原来的λ,
则120=ClnV0λV0=-Cln λ,②
由①②联立可得ln λ=4ln34,
所以λ=344=81256,
可得14<λ<13,所以至少需要4颗.
19.(2021云南昭通云天化中学高一期末)某花卉种植基地为了增加经济效益,决定对花卉产品以举行展销会的方式进行推广、促销.经分析预算,投入展销费为x万元时,销售量为m万个单位,且m=2x-1x(0 (1)试求出该花卉基地利润y(单位:万元)与展销费为x(单位:万元)的函数关系式并化简;
(2)求该花卉基地利润的最大值,并指出此时展销费为多少万元.
解(1)y=m11+4m-(2m+1)-x=9m+3-x=9×2x-1x+3-x,∴y=21-x+9x,x∈(0,4].
(2)由(1)得y=21-x+9x,x∈(0,4],
∵x+9x≥29=6,当且仅当x=3时,等号成立,
∴ymax=21-x+9xmin=15,
所以当x=3时,该花卉基地利润的最大值为15万元,此时展销费为3万元.
20.提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v(单位:千米/时)是车流密度x(单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/时.研究表明:当20≤x≤200时,车流速度v是车流密度x的一次函数.
(1)当0≤x≤200时,求函数v(x)的表达式;
(2)当车流密度x为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/时)f(x)=x·v(x)可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/时)
解(1)由题意,当0≤x≤20时,v(x)=60;
当20≤x≤200时,设v(x)=ax+b,
由已知得200a+b=0,20a+b=60,解得a=-13,b=2003.
故函数v(x)的表达式为
v(x)=60,0≤x≤20,13(200-x),20 (2)依题意并结合(1)可得
f(x)=60x,0≤x≤20,13x(200-x),20 当0≤x≤20时,f(x)为增函数,故当x=20时,f(x)在区间[0,20]上取得最大值60×20=1 200;
当20 所以当x=100时,f(x)在区间(20,200]上取得最大值10 0003.
综上可得,当x=100时,f(x)在区间[0,200]上取得最大值10 0003≈3 333.
即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3 333辆/时.
学科素养拔高练
21.(2020江苏连云港高一期末)随着互联网经济的不断深化,网上购物已经逐渐成为居民购物的新时尚,为迎接2021年“庆元旦”网购狂欢节,某厂家拟投入适当的广告费,对网上所售产品进行促销,经调查测算,该促销产品在“庆元旦”网购狂欢节的销售量p(单位:万件)与促销费用x(单位:万元)满足p=3-4x+2(其中0≤x≤10),已知生产该产品还需投入成本(10+2p)万元(不含促销费用),每一件产品的销售价格定为6+20p元,假定厂家的生产能力能满足市场的销售需求.
(1)将该产品的利润y(单位:万元)表示为促销费用x(单位:万元)的函数.
(2)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?并求出最大利润.
解(1)由题意得该产品的利润y=6+20pp-x-(10+2p)=4p+10-x,
把p=3-4x+2代入,得y=22-16x+2-x(0≤x≤10).
(2)y=24-16x+2+x+2
≤24-216x+2×(x+2)=16,
当且仅当16x+2=x+2,即x=2时,等号成立.
所以促销费用投入2万元时,厂家的利润最大,为16万元.