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函数与方程. 函数零点与对应方程根的关系. 用二分法求方程的近似解. 一次函数模型. 函数的应用. 二次函数模型. 指数函数模型. 常见的 函数模型. 对数函数模型. 函数模型及其应用. 幂函数模型. 分段函数模型. 对勾函数模型. 利用已知函数模型解决问题. 建立实际问题的函数模型. 忆 一 忆 知 识 要 点. 1 .几类函数模型及其增长差异. (1) 几类函数模型. f ( x ) = ax + b ( a , b 为常数, a ≠ 0). ( k , b 为常数且 k ≠ 0).
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函数与方程 函数零点与对应方程根的关系 用二分法求方程的近似解 一次函数模型 函数的应用 二次函数模型 指数函数模型 常见的 函数模型 对数函数模型 函数模型及其应用 幂函数模型 分段函数模型 对勾函数模型 利用已知函数模型解决问题 建立实际问题的函数模型
忆 一 忆 知 识 要 点 1.几类函数模型及其增长差异 (1)几类函数模型 f(x)=ax+b (a, b为常数,a≠0) (k, b为常数且k≠0) f(x)=ax2+bx+c(a, b, c为常数, a≠0) f(x)=bax+c (a, b, c为常数, b≠0, a>0且a≠1) f(x)=blogax+c (a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1) f(x)=axn+b (a,b为常数,a≠0)
忆 一 忆 知 识 要 点 2.解函数应用问题的步骤(四步八字) (1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型; (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,得出数学结论; (4)还原:将数学问题还原为实际问题的意义.以上过程用框图表示如下:
一次函数、二次函数模型 【例1】某企业生产A, B两种产品,根据市场调查与预测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图1;B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2(注:利润和投资单位:万元). (1)分别将A, B两种产品的利润表示为投资的函数关系式; (2)已知该企业已筹集到18万元资金,并将全部投入A,B两种产品的生产. ①若平均投入生产两种产品,可获得多少利润? ②问:如果你是厂长,怎样分配这18万元投资,才能使该企业获得最大利润?其最大利润约为多少万元?
(1)在实际问题中,有很多问题的两变量之间的关系是一次函数模型,其增长特点是直线上升(自变量的系数大于0)或直线下降(自变量的系数小于0),构建一次函数模型,利用一次函数的图象与单调性求解. (2)有些问题的两变量之间是二次函数关系,如面积问题、利润问题、产量问题等.构建二次函数模型,利用二次函数图象与单调性解决. (3)在解决二次函数的应用问题时,一定要注意定义域.
本题的难点是函数模型是一个分段函数,由于月处理量在不同范围内,处理的成本对应的函数解析式也不同,故此类最值的求解必须先求出每个区间内的最值,然后将这些区间内的最值进行比较确定最值.本题的难点是函数模型是一个分段函数,由于月处理量在不同范围内,处理的成本对应的函数解析式也不同,故此类最值的求解必须先求出每个区间内的最值,然后将这些区间内的最值进行比较确定最值.
指数函数、幂函数模型 【例3】某城市现有人口总数为100万人,如果年自然增长率为1.2%,试解答以下问题: (1)写出该城市人口总数y (万人) 与年份x (年) 的函数关系式; (2)计算10年以后该城市人口总数(精确到0.1万人); (3)计算大约多少年以后,该城市人口将达到120万人(精确到1年); (4)如果20年后该城市人口总数不超过120万人,年自然增长率应该控制在多少? (参考数据:1.0129≈1.113,1.01210≈1.127,lg 1.2≈0.079,lg 2≈0.301 0,lg 1.012≈0.005,lg 1.009≈0.003 9)
指数函数、幂函数模型 此类增长率问题,在实际问题中常可以用指 数函 数 模 型 y=N(1+p)x(其中N是基础数,p为增长率,x为时间)和幂函数模型y=a(1+x)n(其中a为基础数,x为增长率,n为时间)的形式.解题时,往往用到对数运算,要注意与已知表格中给定的值对应求解.
用一根长为12 m的铝合金条做成一个“目”字形窗户的框架(不计损耗),要使这个窗户通过的阳光最充足,则框架的高与宽应各为多少? 解:设框架的宽度为x m, 则其高度为h=(6-2x) m, 0<x<3. 设框架的面积为y m2, 则y=xh=x(6-2x)=-2x2+6x =-2(x-1.5)2+4.5, 当x=1.5时, y取最大值4.5, 此时h=3. 故当框架的高度为3 m, 宽度为1.5 m时, 框架的面积最大,从而窗户通过的阳光最充足.
某市居民自来水收费标准如下:每户每月用水不超过4吨时,每吨为1.80元,当用水超过4吨时,超过部分每吨3.00元.某月甲、乙两户共交水费y元,已知甲、乙两户该月用水量分别为5x,3x(吨).某市居民自来水收费标准如下:每户每月用水不超过4吨时,每吨为1.80元,当用水超过4吨时,超过部分每吨3.00元.某月甲、乙两户共交水费y元,已知甲、乙两户该月用水量分别为5x,3x(吨). (1)求y关于x的函数;(2)若甲、乙两户该月共交水费26.4元,分别求出甲、乙两户该月的水量和水费.
已知某物体的温度θ(单位:摄氏度)随时间t(单位:分钟)的变化规律是:θ=m·2t+21-t(t≥0,并且m>0).已知某物体的温度θ(单位:摄氏度)随时间t(单位:分钟)的变化规律是:θ=m·2t+21-t(t≥0,并且m>0). (1)如果m=2,求经过多少时间,物体的温度为5摄氏度; (2)若物体的温度总不低于2摄氏度,求m的取值范围.
解答数学应用题关键有两点: 一是认真审题,读懂题意,理解问题的实际背景,将实际问题转化为数学问题; 二是灵活运用数学知识和方法解答问题,得到数学问题中的解,再把结论转译成实际问题的答案.
1.函数模型应用不当,是常见的解题错误.所以,正确理解题意,选择适当的函数模型. 2.要特别关注实际问题的自变量的取值范围,合理确定函数的定义域. 3.注意问题反馈.在解决函数模型后,必须验证这个数学解对实际问题的合理性.
三、解答题 7.如图所示,将一矩形花坛ABCD扩建 成一个更大的矩形花坛AMPN,要求B点 在AM上,D点在AN上,且对角线MN过 C点,已知AB=3米,AD=2米. (1)要使矩形AMPN的面积大于32平方米, 则DN的长应在什么范围内? (2)当DN的长为多少时,矩形花坛AMPN的面积最小?并求出最小值.
8.(2011·湖北)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.8.(2011·湖北)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)