山西省朔州市平魯區(qū)李林中學(xué)高三數(shù)學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 函數(shù)應(yīng)用 理
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山西省朔州市平魯區(qū)李林中學(xué)高三數(shù)學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 函數(shù)應(yīng)用 理
山西省朔州市平魯區(qū)李林中學(xué)高三數(shù)學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 函數(shù)應(yīng)用 理
題型一 一次函數(shù)、二次函數(shù)模型
例1 某企業(yè)生產(chǎn)A,B兩種產(chǎn)品,根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查與預(yù)測(cè),A產(chǎn)品的利潤與投資成正比,其關(guān)系如圖1;B產(chǎn)品的利潤與投資的算術(shù)平方根成正比,其關(guān)系如圖2(注:利潤和投資單位:萬元).
(1)分別將A、B兩種產(chǎn)品的利潤表示為投資的函數(shù)關(guān)系式;
(2)已知該企業(yè)已籌集到18萬元資金,并將全部投入A,B兩種產(chǎn)品的生產(chǎn).
①若平均投入生產(chǎn)兩種產(chǎn)品,可獲得多少利潤?
②問:如果你是廠長,怎樣分配這18萬元投資,才能使該企業(yè)獲得最大利潤?其最大利潤約為多少萬元?
探究提高 (1)在實(shí)際問題中,有很多問題的兩變量之間的關(guān)系是一次函數(shù)模型,其增長特點(diǎn)是直線上升(自變量的系數(shù)大于0)或直線下降(自變量的系數(shù)小于0),構(gòu)建一次函數(shù)模型,利用一次函數(shù)的圖像與單調(diào)性求解.
(2)有些問題的兩變量之間是二次函數(shù)關(guān)系,如面積問題、利潤問題、產(chǎn)量問題等.構(gòu)建二次函數(shù)模型,利用二次函數(shù)圖像與單調(diào)性解決.
(3)在解決二次函數(shù)的應(yīng)用問題時(shí),一定要注意定義域.
變式訓(xùn)練1用一根長為12 m的鋁合金條做成一個(gè)“目”字形窗戶的框架(不計(jì)損耗),要使這個(gè)窗戶通過的陽光最充足,則框架的高與寬應(yīng)各為多少?
題型二 分段函數(shù)模型
例2 為了保護(hù)環(huán)境,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),某單位在國家科研部門的支持下,進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),新上了把二氧化碳處理轉(zhuǎn)化為一種可利用的化工產(chǎn)品的項(xiàng)目,經(jīng)測(cè)算,該項(xiàng)目月處理成本y(元)與月處理量x(噸)之間的函數(shù)關(guān)系可近似地表示為
y=且每處理一噸二氧化碳得到可利用的化工產(chǎn)品價(jià)值為200元,若該項(xiàng)目不獲利,國家將給予補(bǔ)償.
(1)當(dāng)x∈[200,300]時(shí),判斷該項(xiàng)目能否獲利?如果獲利,求出最大利潤;如果不獲利,則國家每月至少需要補(bǔ)貼多少元才能使該項(xiàng)目不虧損?
(2)該項(xiàng)目每月處理量為多少噸時(shí),才能使每噸的平均處理成本最低?
探究提高 本題的難點(diǎn)是函數(shù)模型是一個(gè)分段函數(shù),由于月處理量在不同范圍內(nèi),處理的成本對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式也不同,故此類最值的求解必須先求出每個(gè)區(qū)間內(nèi)的最值,然后將這些區(qū)間內(nèi)的最值進(jìn)行比較確定最值.
變式訓(xùn)練2 某市居民自來水收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)如下:每戶每月用水不超過4噸時(shí),每噸為1.80元,當(dāng)用水超過4噸時(shí),超過部分每噸3.00元.某月甲、乙兩戶共交水費(fèi)y元,已知甲、乙兩戶該月用水量分別為5x,3x(噸).
(1)求y關(guān)于x的函數(shù);
(2)若甲、乙兩戶該月共交水費(fèi)26.4元,分別求出甲、乙兩戶該月的用水量和水費(fèi).
題型三 指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)模型
例3 某城市現(xiàn)有人口總數(shù)為100萬人,如果年自然增長率為1.2%,試解答以下問題:
(1)寫出該城市人口總數(shù)y(萬人)與年份x(年)的函數(shù)關(guān)系式;
(2)計(jì)算10年以后該城市人口總數(shù)(精確到0.1萬人);
(3)計(jì)算大約多少年以后,該城市人口將達(dá)到120萬人(精確到1年);
(4)如果20年后該城市人口總數(shù)不超過120萬人,年自然增長率應(yīng)該控制在多少?
(參考數(shù)據(jù):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)
探究提高 此類增長率問題,在實(shí)際問題中??梢杂弥笖?shù)函數(shù)模型y=N(1+p)x(其中N是基礎(chǔ)數(shù),p為增長率,x為時(shí)間)和冪函數(shù)模型y=a(1+x)n(其中a為基礎(chǔ)數(shù),x為增長率,n為時(shí)間)的形式.解題時(shí),往往用到對(duì)數(shù)運(yùn)算,要注意與已知表格中給定的值對(duì)應(yīng)求解.
變式訓(xùn)練3 已知某物體的溫度θ(單位:攝氏度)隨時(shí)間t(單位:分鐘)的變化規(guī)律是:θ=m·2t+21-t(t≥0,并且m>0).
(1)如果m=2,求經(jīng)過多少時(shí)間,物體的溫度為5攝氏度;
(2)若物體的溫度總不低于2攝氏度,求m的取值范圍.
函數(shù)建模及函數(shù)應(yīng)用問題的一般程序:
第一步:審題——弄清題意,分清條件和結(jié)論,理順數(shù)量關(guān)系;
第二步:建?!獙⑽淖终Z言轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)語言,用數(shù)學(xué)知識(shí)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;
第三步:求?!蠼鈹?shù)學(xué)模型,得到數(shù)學(xué)結(jié)論;
第四步:還原——將用數(shù)學(xué)方法得到的結(jié)論還原為實(shí)際問題的意義.
第五步:反思回顧——對(duì)于數(shù)學(xué)模型得到的數(shù)學(xué)解, 必須驗(yàn)證這個(gè)數(shù)學(xué)解對(duì)實(shí)際問題的合理性.
方法與技巧
解答數(shù)學(xué)應(yīng)用題關(guān)鍵有兩點(diǎn):一是認(rèn)真審題,讀懂題意,理解問題的實(shí)際背景,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題;二是靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法解答問題,得到數(shù)學(xué)問題中的解,再把結(jié)論轉(zhuǎn)譯成實(shí)際問題的答案.