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函数模型及其应用知识点与题型归纳
●高考明方向
1.了解指数函数、对数函数、幂函数的增长特征,结合具体实例体会直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义.
2.了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.
★备考知考情
1.利用函数图象刻画实际问题及建立函数模型解决实际问题,是高考命题的热点.
2.常与函数的图象、单调性、最值以及基本不等式、导数的应用交汇命题,考查建模能力及分析问题和解决问题的能力.
3.选择题、填空题、解答题三种题型都有考查,但以解答题为主.
知识点一 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) 二次函数
模型 f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0) 指数型函
数模型 f(x)=bax+c
(a,b,c为常数,a>0,且a≠1) 对数型函
数模型 f(x)=blogax+c
(a,b,c为常数,a>0,且a≠1) 幂函数型
函数模型 f(x)=axn+b(a,b为常数,a≠0) 三种增长型函数之间增长速度的比较1.指数函数y=ax(a>1)与幂函数y=xn(n>0):
在区间(0,+∞)上,无论n比a大多少,尽管在x的一定范围内ax会小于xn,但由于ax的增长快于xn的增长,因而总存在一个x0,当x>x0时,有ax>xn.
2.对数函数y=logax(a>1)与幂函数y=xn(n>0):
对数函数y=logax(a>1)的增长速度,不论a与n值的大小如何,总会慢于y=xn的增长速度,因而在定义域内总存在一个实数x0,当x>x0时,有logax<xn
由1、2可以看出三种增长型的函数尽管均为增函数,但它们的增长速度不同,且不在同一个档次上,因此在(0,+∞)上,总会存在一个x0,当x>x0时,有ax>xn>logax.
问题1 解决实际应用问题的一般步骤是什么?
(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型;
(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;
(3)求模:求解数学模型,得出数学结论;
(4)还原:将数学问题还原为实际问题.
以上过程用框图表示如下:
问题2 在解决实际应用问题时应注意哪些易错的问题?
(1)函数模型应用不当,是常见的解题错误.所以,要理解题意,选择适当的函数模型.
(2)要特别关注实际问题的自变量的取值范围,合理确定函数的定义域.
(3)注意问题反馈,在解决函数模型后,必须验证这个数学解对实际问题的合理性.
二、例题分析:
(一)三种函数模型增长速度的比较
例1.《名师一号》P36 对点自测5、6
5.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数=2x的函数值比y=x2的函数值大.( )
(2)幂函数增长比直线增长更快.( )
(3)不存在x0,使ax0xlogax0.( )
(4)f(x)=x2,g(x)=2x、h(x)=log2x,当x(4,+∞)时,恒有h(x)f(x)g(x).( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
任意 x∈(4,+∞), x22x恒成立。
6.在某种新型材料的研制中,实验人员获得了下列一组实验数据.现准备用下列四个函数中的一个近似地表示这些数据的规律,其中最接近的一个是( )
x 1.95 3.00 3.94 5.10 6.12 y 0.97 1.59 1.98 2.35 2.61 A.y=2x B.y=log2xC.y=(x2-1) D.y=2.61cosx
解析 由表格知当x=3时,y=1.59,而A中y=23=8,不合要求,B中y=log23(1,2)接近,C中y=(32-1)=4,不合要求,D中y=2.61cos30,不合要求,故选B.
例1.《名师一号》P36 对点自测1
1.一根蜡烛长20 cm,点燃后每小时燃烧5 cm,燃烧时剩下的高度h(cm)与燃烧时间t(h)的函数关系用图象表示为图中的( )
解析 由题意知h=20-5t(0≤t≤4),故选B.
(2014·武汉调研)在经济学中,函数f(x)的边际函数Mf(x)定义为:Mf(x)=f(x+1)-f(x).某公司每月生产x台某种产品的收入为R(x)元,成本为C(x)元,且R(x)=3 000x-20x2,C(x)=500x+4 000(xN*).现已知该公司每月生产该产品不超过100台.
(1)求利润函数P(x)以及它的边际利润函数MP(x);
(2)求利润函数的最大值与边际利润函数的最大值之差.
(1)由题意,得x[1,100],且xN*.
P(x)=R(x)-C(
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