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(优选)时指数型对数型函数模型的应用举例1(优选)时指数型对数型函数模型的应用举例1想一想:函数模型应用的两个方面(1)利用已知函数模型解决问题;(2)建立恰当的函数模型,并利用所得函数模型解释有关现象,对某些发展趋势进行预测.2想一想:2指数函数、对数函数的应用是高考的一个重点内容,常与增长率相结合进行考查.在实际问题中,有关人口增长、银行利率、细胞分裂等增长问题可以用指数函数模型表示,通常可以表示为y=N·(1+p)x(其中N为原来的基础数,p为增长率,x为时间)的形式.另外,指数方程常利用对数进行计算,指数、对数在很多问题中可转化应用.3指数函数、对数函数的应用是高考的一个重点内容,常与增长率相结例1.按复利计算利息的一种储蓄,本金为a元,每期利率为r,设本利和为y,存期为x,写出本利和y随存期x变化的函数式.如果存入本金1000元,每期利率2.25%,试计算5期后的本利和是多少?思路分析:复利是计算利率的一个方法,即把前一期的利息和本金加在一起做本金,再计算下一期的利息,设本金为a,每期利率为r,本利和为y,存期为x,则复利函数式为y=a(1+r)x.4例1.按复利计算利息的一种储蓄,本金为a元,每期利率为r,设解:1期后本利和为:2期后本利和为:……x期后,本利和为:将a=1000元,r=2.25%,x=5代入上式:
由计算器算得:y≈1117.68(元)5解:1期后本利和为:2期后本利和为:……x期后其中t表示经过的时间,y0表示t=0时的人口数,r表示人口的年平均增长率.例2.人口问题是当今世界各国普遍关注的问题.认识人口数量的变化规律,可以为有效控制人口增长提供依据.早在1798年,英国经济学家马尔萨斯(T.R.Malthus,1766-1834)就提出了自然状态下的人口增长模型:6其中t表示经过的时间,y0表示t=0时的人口数,例2.人口年份1950195119521953195419551956195719581959人数/万人55196563005748258796602666145662828645636599467207下表是1950~1959年我国的人口数据资料:(1)如果以各年人口增长率的平均值作为我国这一时期的人口增长率(精确到0.0001),用马尔萨斯人口增长模型建立我国在这一时期的具体人口增长模型,并检验所得模型与实际人口数据是否相符;(2)如果按表的增长趋势,大约在哪一年我国的人口达到13亿?7人数/万人下表是1950~1959年我国的人口数据资料:(1解:(1)设1951~1959年的人口增长率分别为于是,1951~1959年期间,我国人口的年均增长率为由可得1951的人口增长率为同理可得,8解:(1)设1951~1959年的人口增长率分别为于是,1根据表格中的数据作出散点图,并作出函数的图象.令则我国在1950~1959年期间的人口增长模型为验证其准确性9根据表格中的数据作出散点图,并作出函数的图象.令则我国在19由图可以看出,所得模型与1950~1959年的实际人口数据基本吻合.所以,如果按上表的增长趋势,那么大约在1950年后的第39年(即1989年)我国的人口就已达到13亿.由此可以看到,如果不实行计划生育,而是让人口自然增长,今天我国将面临难以承受的人口压力.(2)将y=130000代入由计算器可得计划生育,利国利民。10由图可以看出,所得模型科学研究表明:在海拔x(km)处的大气压强是y(105Pa),y与x之间的函数关系式是y=cekx
(c,k为常量)在海拔5(km)处的大气压强为0.5683(105Pa),在海拔5.5(km)处的大气压强为0.5366(105Pa),(1)问海拔6.712(km)处的大气压强约为多少?(精确到0.0001)(2)海拔为h米处的大气压强为0.5066(105Pa),求该处的海拔h.11科学研究表明:在海拔x(km)处的大气压强是y(105Pa)解:(1)把x=5,y=0.5683,x=5.5,y=0.5366代入函数关系式y=cekx,得:把x=6.712代入上述函数关系式,得≈0.4668(105Pa)答:6.712(km)高空的大气压强为0.4668(105Pa).12解:(1)把x=5,y=0.5683,x=5.5,y=0.5(2)由1.01·e-0.115x=0.5066答:该处的海拔约为6km.解得x≈6(km)13(2)由1.01·e-0.115x=0.5066答:该处的例3某地区不同身高的未成年男性的体重平均值如表身高(cm)体重(kg)607080901001101201301401501601706.137.909.9912.1515.0217.5026.8620.9231.1138.8547.2555.05⑴根据上表中各组对应的数据,能否建立恰当的函数模型,使它能比较近似地反映这个地区未成年男性身高ykg与身高xcm的函数关系?试写出这个函数模型的解析式.⑵若体重超过相同身高男性体重平均值的1.2倍为偏胖,低于0.8倍为偏瘦,那么这一地区一名身高175cm,体重为78kg的在校男生的体重是否正常?14例3某地区不同身高的未成年男性的体重平均值如表身高(cm)分析:(1)根据上表的数据描点画出图象(如下)O15分析:(1)根据上表的数据描点画出图象(如下)O15(2)观察这个图象,发现各点的连线是一条向上弯曲的曲线,根据这些点的分布情况,我们可以考虑用函数y=a•bx来近似反映.解:⑴将已知数据输入计算机,画出图象;如果取其中的两组数据(70,7.90),(160,47.25)根据图象,选择函数进行拟合.代入函数由计算器得从而函数模型为16(2)观察这个图象,发现各点的连线是一条向上弯曲的曲线,根据将已知数据代人所得函数关系式,或作出所得函数的图象,可知此函数能较好地反映该地区未成年男性体重与身高的关系.所以,该地区未成年男性体重关于身高的函数关系式可以选为⑵将x=175代人得由计算器计算得y≈63.98,所以,这个男生偏胖.由于加强锻炼,增强体质。17将已知数据代人所得函数关系式,或作出所得函数的图象,可知此函函数拟合与预测的步骤⑴能够根据原始数据、表格,绘出散点图;⑵通过观察散点图,画出“最贴近”的直线或曲线,即拟合直线或拟合曲线.如果所有实际点都落到了拟合直线或曲线上,一“点”不漏,那么这将是个十分完美的事情,但在实际应用中,这种情况几乎是不可能发生的.18函数拟合与预测的步骤⑴能够根据原始数据、表格,绘出散点图⑷利用函数关系式,根据条件对所给问题进行预测和控制,为决策和管理提供依据.因此,使实际点尽可能均匀分布在直线或曲线两侧,使两侧的点大致相等,得出的拟合直线或拟合曲线就是“最贴近”的了.⑶根据所学函数知识,求出拟合直线或拟合曲线的函数关系式.19⑷利用函数关系式,根据条件对所给问题进行预测和控制,为决策和C20C20C
21C212ln2
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222ln21024222323(优选)时指数型对数型函数模型的应用举例24(优选)时指数型对数型函数模型的应用举例1想一想:函数模型应用的两个方面(1)利用已知函数模型解决问题;(2)建立恰当的函数模型,并利用所得函数模型解释有关现象,对某些发展趋势进行预测.25想一想:2指数函数、对数函数的应用是高考的一个重点内容,常与增长率相结合进行考查.在实际问题中,有关人口增长、银行利率、细胞分裂等增长问题可以用指数函数模型表示,通常可以表示为y=N·(1+p)x(其中N为原来的基础数,p为增长率,x为时间)的形式.另外,指数方程常利用对数进行计算,指数、对数在很多问题中可转化应用.26指数函数、对数函数的应用是高考的一个重点内容,常与增长率相结例1.按复利计算利息的一种储蓄,本金为a元,每期利率为r,设本利和为y,存期为x,写出本利和y随存期x变化的函数式.如果存入本金1000元,每期利率2.25%,试计算5期后的本利和是多少?思路分析:复利是计算利率的一个方法,即把前一期的利息和本金加在一起做本金,再计算下一期的利息,设本金为a,每期利率为r,本利和为y,存期为x,则复利函数式为y=a(1+r)x.27例1.按复利计算利息的一种储蓄,本金为a元,每期利率为r,设解:1期后本利和为:2期后本利和为:……x期后,本利和为:将a=1000元,r=2.25%,x=5代入上式:
由计算器算得:y≈1117.68(元)28解:1期后本利和为:2期后本利和为:……x期后其中t表示经过的时间,y0表示t=0时的人口数,r表示人口的年平均增长率.例2.人口问题是当今世界各国普遍关注的问题.认识人口数量的变化规律,可以为有效控制人口增长提供依据.早在1798年,英国经济学家马尔萨斯(T.R.Malthus,1766-1834)就提出了自然状态下的人口增长模型:29其中t表示经过的时间,y0表示t=0时的人口数,例2.人口年份1950195119521953195419551956195719581959人数/万人55196563005748258796602666145662828645636599467207下表是1950~1959年我国的人口数据资料:(1)如果以各年人口增长率的平均值作为我国这一时期的人口增长率(精确到0.0001),用马尔萨斯人口增长模型建立我国在这一时期的具体人口增长模型,并检验所得模型与实际人口数据是否相符;(2)如果按表的增长趋势,大约在哪一年我国的人口达到13亿?30人数/万人下表是1950~1959年我国的人口数据资料:(1解:(1)设1951~1959年的人口增长率分别为于是,1951~1959年期间,我国人口的年均增长率为由可得1951的人口增长率为同理可得,31解:(1)设1951~1959年的人口增长率分别为于是,1根据表格中的数据作出散点图,并作出函数的图象.令则我国在1950~1959年期间的人口增长模型为验证其准确性32根据表格中的数据作出散点图,并作出函数的图象.令则我国在19由图可以看出,所得模型与1950~1959年的实际人口数据基本吻合.所以,如果按上表的增长趋势,那么大约在1950年后的第39年(即1989年)我国的人口就已达到13亿.由此可以看到,如果不实行计划生育,而是让人口自然增长,今天我国将面临难以承受的人口压力.(2)将y=130000代入由计算器可得计划生育,利国利民。33由图可以看出,所得模型科学研究表明:在海拔x(km)处的大气压强是y(105Pa),y与x之间的函数关系式是y=cekx
(c,k为常量)在海拔5(km)处的大气压强为0.5683(105Pa),在海拔5.5(km)处的大气压强为0.5366(105Pa),(1)问海拔6.712(km)处的大气压强约为多少?(精确到0.0001)(2)海拔为h米处的大气压强为0.5066(105Pa),求该处的海拔h.34科学研究表明:在海拔x(km)处的大气压强是y(105Pa)解:(1)把x=5,y=0.5683,x=5.5,y=0.5366代入函数关系式y=cekx,得:把x=6.712代入上述函数关系式,得≈0.4668(105Pa)答:6.712(km)高空的大气压强为0.4668(105Pa).35解:(1)把x=5,y=0.5683,x=5.5,y=0.5(2)由1.01·e-0.115x=0.5066答:该处的海拔约为6km.解得x≈6(km)36(2)由1.01·e-0.115x=0.5066答:该处的例3某地区不同身高的未成年男性的体重平均值如表身高(cm)体重(kg)607080901001101201301401501601706.137.909.9912.1515.0217.5026.8620.9231.1138.8547.2555.05⑴根据上表中各组对应的数据,能否建立恰当的函数模型,使它能比较近似地反映这个地区未成年男性身高ykg与身高xcm的函数关系?试写出这个函数模型的解析式.⑵若体重超过相同身高男性体重平均值的1.2倍为偏胖,低于0.8倍为偏瘦,那么这一地区一名身高175cm,体重为78kg的在校男生的体重是否正常?37例3某地区不同身高的未成年男性的体重平均值如表身高(cm)分析:(1)根据上表的数据描点画出图象(如下)O38分析:(1)根据上表的数据描点画出图象(如下)O15(2)观察这个图象,发现各点的连线是一条向上弯曲的曲线,根据这些点的分布情况,我们可以考虑用函数y=a•bx来近似反映.解:⑴将已知数据输入计算机,画出图象;如果取其中的两组数据(
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