专题3.4 函数的应用（一）【六大题型】（举一反三）（人教A版2019必修第一册）（原卷版）

专题3.4函数的应用（一）【六大题型】【人教A版（2019）】TOC\o"1-3"\h\u【题型1一次函数模型的应用】 1【题型2二次函数模型的应用】 2【题型3幂函数模型的应用】 4【题型4分段函数模型的应用】 5【题型5“对勾”函数模型的应用】 6【题型6函数模型的综合应用】 8【知识点1一次函数、二次函数模型的应用】1．实际问题中函数建模的基本步骤(1)审题：弄清题意，分清条件和结论，理清数量关系，初步选择模型.

(2)建模：将自然语言转化为数学语言，利用数学知识，建立相应的函数模型.

(3)求解：根据实际问题所需要解决的目标及函数式的结构特征正确求得函数模型的解.

(4)还原：应用问题不是单纯的数学问题，既要符合数学学科背景又要符合实际背景，因此解出的结果要代入原问题中进行检验、评判，最后得出结论，作出回答.2．一次函数模型的应用一次函数模型：f(x)=kx+b(k,b为常数，k≠0).一次函数是常见的一种函数模型，在初中就已接触过.3．二次函数模型的应用二次函数模型：f(x)=+bx+c(a,b,c为常数,a≠0).

二次函数为生活中常见的一种数学模型，因二次函数可求其最大值(或最小值)，故最优、最省等最值问题常用到二次函数模型.【题型1一次函数模型的应用】【例1】（2022秋·福建泉州·高一校考期中）从装满10升纯酒精的容器中倒出2升酒精，然后用水将容器加满，再倒出2升酒精溶液，再用水将容器加满，照这样的方法继续下去，设倒完第k次后，前k次共倒出纯酒精x升，倒完第k+1次后，前k+1次共倒出纯酒精fx升，则fx的解析式是（

）A．fx=45x+2 B．f【变式1-1】（2022秋·四川广安·高一校考阶段练习）一等腰三角形的周长是20，底边长y是关于腰长x的函数，则它的解析式为（

）A．y=20-2x BC．y=20-2x(5≤【变式1-2】（2023春·福建·高三统考学业考试）某公司市场营销部员工的个人月收入与月销售量成一次函数关系，其对应关系如图所示.由图示信息可知，月销售量为3百件时员工的月收入是（）A．2100元 B．2400元 C．2700元 D．3000元【变式1-3】（2022·全国·高一专题练习）南通至通州的某条公共汽车线路收支差额y与乘客量x的函数关系如图所示（收支差额＝车票收入一支出费用）．由于目前本条线路亏损，公司有关人员提出了两条建议：建议（Ⅰ）不改变车票价格，减少支出费用；建议（Ⅱ）不改变支出费用，提高车票价格．下面给出的四个图形中，实线虚线分别表示目前和建议后的函数关系，则（

）A．①反映了建议（Ⅰ），②反映了建议（Ⅱ）B．②反映了建议（Ⅰ），④反映了建议（Ⅱ）C．①反映了建议（Ⅰ），③反映了建议（Ⅱ）D．④反映了建议（Ⅰ），②反映了建议（Ⅱ）【题型2二次函数模型的应用】【例2】（2023春·广东广州·高一校考期中）某学校因为学生活动区域紧张，为了更好的为学生提供活动场地，决定在一块长AM=300米，宽AN=200米的矩形地块AMPN上施工，规划建设占地如图中矩形ABCD的学生活动中心，要求顶点C在地块的对角线MN上，B、D分别在边AM、AN上，假设AB长度为x

(1)要使矩形活动区域ABCD的面积不小于14400平方米，AB的长度应在什么范围？(2)长度AB和宽度AD分别为多少米时矩形活动区域ABCD的面积最大？最大值是多少平方米？【变式2-1】（2023·高一课时练习）小明同学想知道自家煤气灶旋钮放到什么位置时，烧开一壶水最省燃气，于是通过实验统计了旋钮的转角为18°、36°、54°、72°、90°时，烧开一壶水所耗燃气情况：旋钮的转角（单位：度）1836547290所耗燃气量（单位：m30.1300.1220.1390.1490.172请选择合适的函数模拟拟合以上数据，由此计算：旋钮的转角为多少度时，烧开一壶水所耗然气最少？最少燃气为多少立方米？【变式2-2】（2023秋·江苏无锡·高一统考期末）某蔬菜种植基地共有蔬菜种植大棚100个，用于种植普通蔬菜，平均每个大棚年收入为10万元．为适应市场需求，提高收益，决定调整原种植方案，将x(10≤x≤32,x∈(1)当m=20时，要使蔬菜种植大棚全年总收入不少于原来的140%，求(2)当22<m【变式2-3】（2023秋·北京西城·高一统考期末）某商贸公司售卖某种水果．经市场调研可知：在未来20天内，这种水果每箱的销售利润r（单位：元）与时间t（1≤t≤20,t∈N，单位：天）之间的函数关系式为r=1(1)求第几天的日销售利润最大？最大值是多少？(2)在未来的这20天中，在保证每天不赔本的情况下，公司决定每销售1箱该水果就捐赠mm∈N*元给“精准扶贫”对象，为保证销售积极性，要求捐赠之后每天的利润随时间【知识点2幂函数模型的应用】1．幂函数模型的应用幂函数模型应用的求解策略

(1)给出含参数的函数关系式，利用待定系数法求出参数，确定函数关系式.

(2)根据题意，直接列出相应的函数关系式.【题型3幂函数模型的应用】【例3】（2023·全国·高一假期作业）异速生长规律描述生物的体重与其它生理属性之间的非线性数量关系通常以幂函数形式表示．比如，某类动物的新陈代谢率y与其体重x满足y=kxα，其中k和α为正常数，该类动物某一个体在生长发育过程中，其体重增长到初始状态的16倍时，其新陈代谢率仅提高到初始状态的8倍，则A．14 B．12 C．23【变式3-1】（2023秋·高一课时练习）上海市为抑制房价，2011年准备新建经济适用房800万m2，解决中低收入家庭的住房问题.设年平均增长率为x%，设2014年新建经济住房面积为ym2，则y关于A．y=800(1+3x%)(C．y=800(1+4x%)(【变式3-2】（2023·全国·高一假期作业）2020年底，国务院扶贫办确定的贫困县全部脱贫摘帽，脱贫攻坚取得重大胜利！为进一步巩固脱贫攻坚成果，持续实施乡村振兴战略，某企业响应政府号召，积极参与帮扶活动．该企业2021年初有资金150万元，资金的年平均增长率固定，每三年政府将补贴10万元．若要实现2024年初的资金达到270万元的目标，资金的年平均增长率应为（参考值：31.82≈1.22,3A．10% B．20% C．22% D．32%【变式3-3】（2022·全国·高一专题练习）某公司的收入由保险业务收入和理财业务收入两部分组成.该公司2020年总收入为200亿元，其中保险业务收入为150亿元，理财业务收入为50亿元.该公司经营状态良好、收入稳定，预计每年总收入比前一年增加20亿元.因越来越多的人开始注重理财，公司理财业务发展迅速.要求从2021年起每年通过理财业务的收入是前一年的t倍，若要使得该公司2025年的保险业务收入不高于当年总收入的60%，则t的值至少为（

）A．52.4 B．53.6 C．62.4【知识点3分段函数模型的应用】1．分段函数模型的应用由于分段函数在不同区间上具有不同的解析式，因此分段函数在研究条件变化前后的实际问题中具有广泛的应用.【题型4分段函数模型的应用】【例4】（2022秋·河南·高一校联考阶段练习）某企业生产一种化学产品的总成本y（单位：万元）与生产量x（单位：吨）之间的函数关系可近似表示为y=x3A．20吨 B．40吨 C．50吨 D．60吨【变式4-1】（2023·全国·高三对口高考）2005年10月27日全国人大通过了关于修改个人所得税的决定，工薪所得减去费用标准从800元提高到1600元也就是说原来月收入超过800元部分就要纳税，2006年1月1日开始超过了1600元才需要纳税，若税法修改前后超过部分的税率相同，如下表：级数全月应纳税所得额税率%1不超过500元52500~2000元1032000~5000元15某人2005年9月交纳个人所得税123元，则按照新税法只要交税（

）元．A．43 B．2280 C．680 D．不能确定【变式4-2】（2023春·广东河源·高二校考期中）在一般情况下，过江大桥上的车流速度v（单位：千米/小时）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90千米/小时；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．设当车流密度x=x0时，车流量（单位时间内通过桥上某观点的车辆数，单位：辆/A．x0=100 B．x0=120 C．【变式4-3】（2023·全国·高三专题练习）我国在2020年9月22日在联合国大会提出，二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰，争取在2060年前实现碳中和．为了响应党和国家的号召，某企业在国家科研部门的支持下，进行技术攻关：把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品，经测算，该技术处理总成本y（单位：万元）与处理量x（单位：吨）(x∈[120,500])之间的函数关系可近似表示为y=13A．120 B．200 C．240 D．400【知识点4“对勾”函数模型的应用】1．“对勾”函数模型的应用对勾函数模型是常考的模型，要牢记此类函数的性质，尤其是单调性：y=ax+(a>0,b>0)，当x>0时，在(0,]上递减，在(,+)上递增.另外，还要注意换元法的运用.【题型5“对勾”函数模型的应用】【例5】（2022秋·河北邯郸·高一校考期中）某工厂为提升品牌知名度进行促销活动，需促销费用x（0<x≤a,a为常数）万元，计划生产并销售某种文化产品（x+1）万件（生产量与销售量相等）.已知生产该产品需投入成本费用（x(1)将该产品的利润y万元表示为促销费用x万元的函数；（注：利润=销售额-投入成本-促销费用）(2)当促销费用投入多少万元时，此工厂所获得的利润最大？最大利润为多少？【变式5-1】（2023春·江苏镇江·高二统考期中）喝酒不开车，开车不喝酒.若某人饮酒后，欲从相距45km的某地聘请代驾司机帮助其返程.假设当地道路限速50km/h.油价为每升8元，当汽车以xkm/h的速度行驶时，油耗率为3+x2【变式5-2】（2022秋·浙江衢州·高一校考期中）如图，居民小区要建一座八边形的休闲场所，它的主体造型平面图是由两个相同的矩形ABCD和EFGH构成的面积为200m2的十字形地域．计划在正方形MNPQ上建一座花坛，造价为4200元/m2；在四个相同的矩形（图中阴影部分）上铺花岗岩地坪，造价为210元/m2；再在四个空角（图中四个三角形）上铺草坪，造价为80元(1)设总价为S（单位：元），AD长为x（单位：m），试建立S关于x的函数关系式；(2)当x为何值时，S最小？并求出这个最小值．【变式5-3】（2022·江苏·高一专题练习）某厂家拟在2021年举行某产品的促销活动，经调查，该产品的年销售量（即该产品的年产量）x（单位：万件）与年促销费用mm≥0（单位：万元）满足x=3-km+1（k为常数），如果不举行促销活动，该产品的年销售量是1万件．已知2021年生产该产品的固定投入为8万，每生产1(1)将2021年该产品的利润y（单位：万元）表示为年促销费用m的函数；(2)该厂家2021年的促销费用为多少万元时，厂家的利润最大？(3)若该厂家2021年的促销费用不高于2万元，则当促销费用为多少万元时，该厂家的利润最大？【题型6函数模型的综合应用】【例6】（2023春·山东德州·高二校考阶段练习）某单位在国家科研部门的支持下，进行技术攻关，采用了新工艺，把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为300吨，最多为600吨，月处理成本y（元）与月处理量x（吨）之间的函数关系可近似地表示为y=12x(1)该单位每月处理量为多少吨时，才能使每吨的平均处理成本最低？(2)该单位每月能否获利，如果获利，最大利润为多少元？【变式6-1】（2023·江苏·高一假期作业）党的十九大报告明确要求继续深化国有企业改革，培育具有全球竞争力的世界一流企业.某企业抓住机遇推进生产改革，从单一产品转为生产A、B两种产品，根据市场调查与市场预测，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：所示图中的横坐标表示投资金额，单位为万元）.

(1)分别求出A、B两种产品的利润表示为投资的函数关系式；(2)该企业已筹集到10万元资金，并全部投入A、B两种产品的生产，问：怎样分配这10万元资金，才能使企业获得最大利润，最大利润是多少？【变式6-2】（2023·全国·高三专题练习）某公司生产一种电子仪器的固定成本为20000元，每生产一台仪器需增加投入100元，已知总收益满足函数