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文档简介
3.4函数的应用(一)课标要求素养要求1.理解函数模型是描述客观世界中变量关系和规律的重要性.2.会利用已知函数模型解决实际问题.通过本节课的学习,使学生体会常见函数的变化异同,提升学生数学抽象、数学建模、数据分析等素养.教材知识探究随着经济和社会的发展,汽车已逐步成为人们外出的代步工具.下面是某地一汽车销售公司对近三年的汽车销售量的统计表:结合以上三年的销量及人们生活的需要,2018年初,该汽车销售公司的经理提出全年预售43万辆汽车的远大目标,经过全体员工的共同努力,2018年实际销售44万辆,圆满完成销售目标.年份201520162017销量/万辆81830问题1在实际生产生活中,对已收集到的样本数据常采用什么方式获取直观信息?问题2如果我们分别将2015,2016,2017,2018年定义为第一、二、三、四年,现在有两个函数模型:二次函数型f(x)=ax2+bx+c(a≠0),一次函数模型g(x)=ax+b(a≠0),哪个模型能更好地反映该公司年销量y与第x年的关系?问题3依照目前的形势分析,你能预测一下2019年,该公司预销售多少辆汽车吗?提示
1.建立函数模型.2.通过计算二次函数能更好地反映该公司中的年销量.3.2019年,该公司预销售60万辆汽车.1.常见的函数模型常见函数模型一次函数模型y=kx+b(k,b为常数,k≠0)二次函数模型y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)幂函数模型y=axα+b(a,b为常数,a≠0,α≠1)2.解决函数应用问题的步骤(1)利用函数知识和函数观点解决实际问题时,一般按以下几个步骤进行:(一)审题;(二)建模;(三)求模;(四)还原.(2)这些步骤用框图表示如图:教材拓展补遗[微判断]1.当x每增加一个单位时,y增加或减少的量为定值,则y是x的一次函数.(
)2.在某种金属材料的耐高温实验中,温度y(℃)随着时间t(min)变化的情况由计算机记录后显示的图象如图所示.判断下列说法的正误:√(1)前5分钟温度增加越来越快.(
)(2)前5分钟温度增加越来越慢.(
)(3)5分钟后温度保持匀速增加.(
)(4)5分钟后温度保持不变.(
)×√×√[微训练]1.一个矩形的周长是40,矩形的长y关于宽x的函数解析式为________.
解析
由题意可知2y+2x=40,即y=20-x,易知0<x≤10.
答案
y=20-x(0<x≤10)答案
2500[微思考]
一次函数模型、二次函数模型、幂函数模型的选取的标准是什么?它们的增长速度是如何变化的?
提示一次函数模型y=kx+b(k>0)增长特点是直线上升,增长速度不变.
二次函数模型y=ax2+bx+c(a≠0)的最值容易求出,常常用于最优、最省等最值问题,幂函数y=axn+b(x>0,n>0,a>0)随x的增大而增大,但增长的速度相对平稳,图象随n的变化而变化.题型一
一次函数模型函数的图象确定了函数的类型【例1】为了发展电信事业,方便用户,电信公司对移动电话采用不同的收费方式,其中所使用的“如意卡”与“便民卡”在某市范围内每月(30天)的通话时间x(分)与通话费用y(元)的关系如图所示.(1)分别求出通话费用y1,y2与通话时间x之间的函数解析式;(2)请帮助用户计算在一个月内使用哪种卡便宜.当x=90时,y1=y2,两种卡收费一致;当x<90时,y1>y2,使用便民卡便宜;当x>90时,y1<y2,使用如意卡便宜.规律方法在用函数刻画实际问题时,除了用函数解析式刻画外,函数图象也能够发挥很好的作用,因此,应注意提高读图的能力.【训练1】某种产品每件80元,每天可售出30件,如果每件定价120元,则每天可售出20件,如果售出件数是定价的一次函数,则这个函数解析式为________.解析设解析式为y=kx+b(k≠0),题型二幂函数与二次函数模型【例2】
(1)某药厂研制出一种新型药剂,投放市场后其广告投入x(万元)与药品利润y(万元)存在的关系为y=xα(α为常数),其中x不超过5万元.已知去年投入广告费用为3万元时,药品利润为27万元,若今年广告费用投入5万元,预计今年药品利润为________万元. (2)商场销售某一品牌的羊毛衫,购买人数是羊毛衫标价的一次函数,标价越高,购买人数越少.把购买人数为零时的最低标价称为无效价格,已知无效价格为每件300元.现在这种羊毛衫的成本价是100元/件,商场以高于成本价的价格(标价)出售.问:①商场要获取最大利润,羊毛衫的标价应定为每件多少元?②通常情况下,获取最大利润只是一种“理想结果”,如果商场要获得最大利润的75%,那么羊毛衫的标价为每件多少元?(1)解析
由已知投入广告费用为3万元时,药品利润为27万元,代入y=xα中,即3α=27,解得α=3,故函数关系式为y=x3.所以当x=5时,y=125.答案
125(2)解
①设购买人数为n人,羊毛衫的标价为每件x元,利润为y元,则x∈(100,300],n=kx+b(k<0),∵0=300k+b,即b=-300k,∴n=k(x-300).∴利润y=(x-100)k(x-300)=k(x-200)2-10000k(x∈(100,300]),∵k<0,∴x=200时,ymax=-10000k,即商场要获取最大利润,羊毛衫的标价应定为每件200元.②由题意得k(x-100)(x-300)=-10000k·75%,x2-400x+37500=0,解得x=250或x=150,所以,商场要获取最大利润的75%,每件标价为250元或150元.规律方法1.幂函数应用的常见题型(1)给出含参数的函数关系式,利用待定系数法求出参数,明确函数关系式.(2)根据题意直接列出相应的函数关系式.2.利用二次函数求最值的方法及注意点(1)方法:根据实际问题建立函数模型解析式后,可利用配方法、判别式法、换元法以及函数的单调性等方法求最值,从而解决实际问题中的利润最大、用料最省等最值问题.(2)注意:取得最值时的自变量与实际意义是否相符.【训练2】据市场分析,烟台某海鲜加工公司,当月产量在10吨至25吨时,月生产总成本y(万元)可以看成月产量x(吨)的二次函数;当月产量为10吨时,月总成本为20万元;当月产量为15吨时,月总成本最低为17.5万元,为二次函数的顶点. (1)写出月总成本y(万元)关于月产量x(吨)的函数关系; (2)已知该产品销售价为每吨1.6万元,那么月产量为多少时,可获最大利润?(2)设最大利润为Q(x),所以月产量为23吨时,可获最大利润12.9万元.的最大值与最小值.日销售额y解
(1)由已知,由价格乘以销售量可得:(2)由(1)知①当0≤t≤10时,y=-t2+10t+1200=-(t-5)2+1225,函数图象开口向下,对称轴为t=5,该函数在t∈[0,5]单调递增,在t∈(5,10]单调递减,∴ymax=1225(当t=5时取得),ymin=1200(当t=0或10时取得);②当10<t≤20时,y=t2-90t+2000=(t-45)2-25,函数图象开口向上,对称轴为t=45,该函数在t∈(10,20]单调递减,∴ymax=1200(当t=10时取得),ymin=600(当t=20时取得).由①②知ymax=1225(当t=5时取得),ymin=600(当t=20时取得).规律方法应用分段函数时的三个注意点(1)分段函数的“段”一定要分得合理,不重不漏.(2)分段函数的定义域为对应每一段自变量取值范围的并集.(3)分段函数的值域求法为:逐段求函数值的范围,最后比较再下结论.【训练3】某种商品在30天内每件的销售价格P(元)与时间t(t∈N+)(天)的函数关系用如图的两条线段表示,该商品在30天内日销售量Q(件)与时间t(t∈N+)(天)之间的关系如下表:(1)根据提供的图象(如图),写出该商品每件的销售价格P与时间t的函数关系式;t/天5102030Q/件35302010(2)根据上表提供的数据,写出日销售量Q与时间t的一个函数关系式;(3)求该商品日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天(日销售金额=每件的销售价格×日销售量).解
(1)由已知可得:(2)日销售量Q与时间t的一个函数式为Q=-t+40(0<t≤30,t∈N+),(3)由题意当0<t<25,t=10时,ymax=900,当25≤t≤30,t=25时,ymax=(25-70)2-900=1125.∴当第25天时,该商品日销售金额的最大值为1125元.一、素养落地1.通过本节课的学习,学会用函数模型解决实际问题,重点提升学生的数学抽象、数学建模、数据分析素养.2.建立数学模型是解决数学问题的主要方法,数学建模一般分为识模、析模、建模、解模、验模五个步骤.二、素养训练1.一辆匀速行驶的汽车90min行驶的路程为180km,则这辆汽车行驶的路程y(km)与时间t(h)之间的函数关系式是(
) A.y=2t B.y=120t C.y=2t(t≥0) D.y=120t(t≥0)
解析
因为90min=1.5h,所以汽车的速度为180÷1.5=120(km/h),则路程y(km)与时间t(h)之间的函数关系式是y=120t(t≥0).
答案D2.网上购鞋常常看到下面这样一张表,第一行可以理解为脚的长度,第二行是我们习惯称呼的“鞋号”中国鞋码实际标准(mm)220225230235240245250255260265中国鞋码习惯叫法(号)34353637383940414243习惯称为“30号”的童鞋,对应的脚实际尺寸为多少毫米(
)A.150 B.200C.180 D.210解析设脚的长度为ymm,对应的鞋码为x码.则y=5x+50,当x=30时,y=5×30+50=200.故选B.答案B3.国家规定个人稿费纳税办法是不超过800元的不纳税;超过800元而不超过4000元的按超过800元部分的14%纳税;超过4000元的按全部稿酬的11.2%纳税.已知某人出版一本书共纳税420元,则这个人应得稿费(
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