§2.9函数模型及其应用
考情考向分析考查根据实际问题建立函数模型解决问题的能力,常与函数图象、单调性、最值及方程、不等式交汇命题,题型以解答题为主,中高档难度.
1.几类函数模型
函数模型
函数解析式
一次函数模型
f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)
反比例函数模型
f(x)=eq\f(k,x)+b(k,b为常数且k≠0)
二次函数模型
f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
指数函数模型
f(x)=bax+c(a,b,c为常数,b≠0,a0且a≠1)
对数函数模型
f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,b≠0,a0且a≠1)
幂函数模型
f(x)=axn+b(a,b为常数,a≠0)
2.三种函数模型的性质
函数
性质
y=ax(a1)
y=logax(a1)
y=xn(n0)
在(0,+∞)上的增减性
单调递增
单调递增
单调递增
增长速度
越来越快
越来越慢
相对平稳
图象的变化
随x的增大逐渐表现为与y轴平行
随x的增大逐渐表现为与x轴平行
随n值变化而各有不同
值的比较
存在一个x0,当xx0时,有logaxxnax
知识拓展
1.解函数应用题的步骤
2.“对勾”函数
形如f(x)=x+eq\f(a,x)(a0)的函数模型称为“对勾”函数模型:
(1)该函数在(-∞,-eq\r(a)]和[eq\r(a),+∞)上单调递增,在[-eq\r(a),0)和(0,eq\r(a)]上单调递减.
(2)当x0时,x=eq\r(a)时取最小值2eq\r(a),
当x0时,x=-eq\r(a)时取最大值-2eq\r(a).
题组一思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)某种商品进价为每件100元,按进价增加10%出售,后因库存积压降价,若按九折出售,则每件还能获利.(×)
(2)函数y=2x的函数值比y=x2的函数值大.(×)
(3)不存在x0,使logax0.(×)
(4)在(0,+∞)上,随着x的增大,y=ax(a1)的增长速度会超过并远远大于y=xa(a0)的增长速度.(√)
(5)“指数爆炸”是指数型函数y=a·bx+c(a≠0,b0,b≠1)增长速度越来越快的形象比喻.(×)
题组二教材改编
2.[P104习题T1]某县目前人口100万人,经过x年后为y万人,若人口年增长率是1.2%,则y关于x的函数关系式是.
答案y=100(1+1.2%)x(x∈N*)
解析本题属于简单的指数模型的应用问题,依题意有y=100(1+1.2%)x(x∈N*).
3.[P104习题T2]生产一定数量的商品的全部费用称为生产成本,某企业一个月生产某种商品x万件时的生产成本为C(x)=eq\f(1,2)x2+2x+20(万元).一万件售价为20万元,为获取更大利润,该企业一个月应生产该商品数量为万件.
答案18
解析利润L(x)=20x-C(x)=-eq\f(1,2)(x-18)2+142,
当x=18时,L(x)有最大值.
4.[P77例2]用长度为24的材料围一矩形场地,中间加两道隔墙,要使矩形的面积最大,则隔墙的长度为.
答案3
解析设隔墙的长度为x(0x6),矩形面积为y,则y=x×eq\f(24-4x,2)=2x(6-x)=-2(x-3)2+18,
∴当x=3时,y最大.
题组三易错自纠
5.某市生产总值连续两年持续增加.第一年的增长率为p,第二年的增长率为q,则该市这两年生产总值的年平均增长率为.
答案eq\r(?p+1??q+1?)-1
解析设年平均增长率为x,则(1+x)2=(1+p)(1+q),
∴x=eq\r(?1+p??1+q?)-1.
6.已知某种动物繁殖量y(只)与时间x(年)的关系为y=alog3(x+1),设这种动物第2年有100只,到第8年它们发展到只.
答案200
解析由题意知100=alog3(2+1),
∴a=100,∴y=100log3(x+1).
当x=8时,y=100log39=200.
题型一已知函数模型的实际问题
典例(1)加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率p与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系p=at2+bt+c(a,b,c是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为分钟.
答案3.75
解析根据图表,把(t,p)的三组数据(3,0.7),(4,0.8),(5,0.5)分别代入函数关系式,
联立方程组得eq\b\lc\{\rc\(