高中数学人教A版 (2019)必修 第一册4.5 函数的应用(二)作业ppt课件
展开1.会利用已知函数模型解决实际问题.(重点)2.能建立函数模型解决实际问题.(重点、难点)3.了解拟合函数模型并解决实际问题.(重点)4.通过本节内容的学习,使学生认识函数模型的作用,提高学生数学建模,数据分析的能力.(重点)
在实际问题中,有的能应用已知的函数模型解决,有的需要根据问题的条件建立函数模型加以解决.
用函数建立数学模型解决实际问题的基本过程如下:
例5 假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案的回报如下:方案一:每天回报40元;方案二:第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元;方案三:第一天回报0.4元,以后每天的回报比前一天翻一番. 请问,你会选择哪种投资方案? 分析:我们可以先建立三种投资方案所对应的函数模型,再通过比较它们的增长情况,为选择投资方案提供依据.
投资方案选择原则:投入资金相同,回报量多,投资周期合理
(1)比较三种方案每天回报量(2)比较三种方案一段时间内的总回报量
哪个方案在某段时间内的总回报量最多,我们就在那段时间选择该方案。
再画出三个函数的图象:
函数图象是分析问题的好帮手,为了便于观察,用虚线连接离散的点.
由表和图象可知,方案一的函数是常函数,方案二、方案三的函数都是增函数,但方案三的函数与方案二的函数的增长情况很不相同.
可以看到,尽管方案一、方案二在第1天所得回报分别是方案三的100倍和25倍,但它们的增长量固定不变,而方案三是“指数增长”,其“增长量”是成倍增加的,从第7天开始,方案三比其他两个方案增长得快得多,这种增长速度是方案一、方案二所无法企及的. 从每天所得回报看,在第1~3天,方案一最多;在第4天,方案一和方案二一样多,方案三最少;在第5~8天,方案二最多;第9天开始,方案三比其他两个方案所得回报多得多,到第30天,所得回报已超过2亿元.
因此,投资1~6天,应选择方案一;投资7天,应选择方案一或方案二;投资8~10天,应选择方案二;投资11天(含11天)以上,则应选择方案三.
上述例子只是一种假想情况,但从中可以看到,不同的函数增长模型,增长变化存在很大差异.
2.分析函数模型的方法:
从这个题我们知道了什么,我们学会了什么?
1.不同函数模型 的增长特点:
保持不变 直线上升 指数爆炸
常数函数 一次函数 指数函数
例6、某公司为了实现1000万元利润的目标,准备制定一个激励销售部门的奖励方案:在销售利润达到10万元时,按销售利润进行奖励,且奖金y(单位:万元)随着销售利润x (单位:万元)的增加而增加,但奖金数不超过5万元,同时奖金不超过利润的25%。现有三个奖励模型:y=0.25x,y=lg7x+1,y=1.002x,其中哪个模型能符合公司的要求呢
分析:本例提供了三个不同增长方式的奖励模型,按要求选择其中一个函数作为刻画奖金总数与销售利润的关系.
由于公司总的利润目标为1000万元,所以部门销售利润一般不会超过公司总的利润.
求函数解析式;接下来通过函数解析式画出函数图像进行分析。
①对于模型y=0.25x, 它在区间[10,1000]上递增,当x>20时, y>5, 因此该模型不符合要求;
②对于模型y=1.002x, 它在区[10,1000]上递增,观察图象并结合计算可知, 当x>806时, y>5, 因此该模型不符合要求;
③对于模型y=lg7x+1, 它在区间[10,1000]上递增,观察图象并结合计算可知,当x=100时,y=lg71000+1≈4.55<5, 所以它符合奖金总数不超过5万元的要求;
根据图像,分析实际应用
按模型y=lg7x+1奖励时,奖金是否不超过利润的25%呢?
4月,5月,6月份的患病人数分别是74,78,83可见,乙选择的模型更符合实际
2.由于提高了养殖技术并扩大了养殖规模,某地的肉鸡产量在不断增加2008~2018 年的11年,上市的肉鸡数量如下;
同期该地的人口数如下:
(1)分别求出能近似地反映上述两组数据变化规律的函数;(2)如果2017年该地上市的肉鸡基本能满足本地的需求,那么2018年是否能满足市场的需求?(3)按上述两表的变化趋势,你对该地2018年后肉鸡市场的发展有何建议?
1.某种病毒经30分钟繁殖为原来的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),则经过5小时,1个病毒能繁殖为______个.
解析:当t=0.5时,y=2,所以2=e0.5k,
所以k=2ln 2,所以y=e2tln 2,
当t=5时,y=e10ln 2=210=1 024.
2.一张纸(厚度以0.1毫米计算),对折多少次之后的高度,可超过珠穆朗玛峰高度(8848米)呢?
解:设对折x次后,高度为y米。
y=0.0001× 2x
∵要超过珠穆朗玛峰的高度
∴y =0.0001× 2x﹥8848m
∴这张纸对折27次之后的高度比珠穆朗玛峰还要高。
3.为落实国家“精准扶贫”政策,让市民吃上放心蔬菜,某企业于2020年在其扶贫基地投入100万元研发资金,用于蔬菜的种植及开发,并计划今后十年内在此基础上每年投入的资金比上一年增长10%.(1)写出第x年(2021年为第一年)该企业投入的资金数y(单位:万元)与x的函数关系式,并指出函数的定义域;(2)该企业从第几年开始(2021年为第一年),每年投入的资金数将超过200万元?(参考数据lg 0.11≈-0.959,lg 1.1≈0.041,lg 11≈1.041,lg 2≈0.301)
解(1)第一年投入的资金数为100(1+10%)万元,第二年投入的资金数为100(1+10%)+100(1+10%)10%=100(1+10%)2万元,第x年(2021年为第一年)该企业投入的资金数y(万元)与x的函数关系式为y=100(1+10%)x万元,其定义域为{x∈N*|x≤10}.(2)由100(1+10%)x>200,可得1.1x>2,
即企业从第8年开始(2021年为第一年),每年投入的资金数将超过200万元.
4.某篮球运动员为了测试自己的投篮最佳距离,他在每个测试点投篮30次,得到投篮命中数量y(单位:个)与测试点投篮距离x(单位:米)的部分数据如下表:
为了描述球员在测试点投篮命中数量y与投篮距离x的变化关系,现有以下三种y=f(x)函数模型供选择:①f(x)=ax3+b,②f(x)=-x2+ax+b,③f(x)=abx.
(1)选出你认为最符合实际的函数模型并说明理由,同时求出相应的函数解析式;(2)在第(1)问的条件下,若函数f(x)在闭区间[0,m]上的最大值为29,最小值为4,求m的取值范围.
解(1)由表中数据可知,f(x)先单调递增后单调递减,∵f(x)=ax3+b与f(x)=abx都是单调函数,∴不符合题意;∵f(x)=-x2+ax+b先单调递增后单调递减,∴符合题意.
(2)由(1)知f(x)=-x2+10x+4,故对称轴为x=5,∴f(x)在(-∞,5]上单调递增,在(5,+∞)上单调递减,∵f(0)=4,f(5)=29,∴m≥5,又f(x)=-x2+10x+4=4时,x=0或10,∴m≤10.综上所述,5≤m≤10,故m的取值范围是[5,10].
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