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第13讲函数模型及其应用
知识梳理
1、几种常见的函数模型:
函数模型
函数解析式
一次函数模型
,为常数且
反比例函数模型
,为常数且
二次函数模型
,,为常数且
指数函数模型
,,为常数,,,
对数函数模型
,,为常数,,,
幂函数模型
,为常数,
2、解函数应用问题的步骤:
(1)审题:弄清题意,识别条件与结论,弄清数量关系,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,利用已有知识建立相应的数学模型;
(3)解模:求解数学模型,得出结论;
(4)还原:将数学问题还原为实际问题.
必考题型全归纳
题型一:二次函数模型,分段函数模型
【例1】(2024·全国·高三专题练习)汽车在行驶中,由于惯性,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停止,一般称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析交通事故的一个重要依据.在一个限速为的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了.事后现场勘查,测得甲车的刹车距离略超过,乙车的刹车距离略超过.已知甲车的刹车距离与车速之间的关系为,乙车的刹车距离与车速之间的关系为.请判断甲、乙两车哪辆车有超速现象(????)
A.甲、乙两车均超速 B.甲车超速但乙车未超速
C.乙车超速但甲车未超速 D.甲、乙两车均未超速
【答案】C
【解析】对于甲车,令,即
解得(舍)或,所以甲未超速;
对于甲车,令,即
解得(舍)或,所以乙超速;
故选:C.
【对点训练1】(2024·全国·高三专题练习)如图为某小区七人足球场的平面示意图,为球门,在某次小区居民友谊比赛中,队员甲在中线上距离边线米的点处接球,此时,假设甲沿着平行边线的方向向前带球,并准备在点处射门,为获得最佳的射门角度(即最大),则射门时甲离上方端线的距离为(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设,并根据题意作如下示意图,由图和题意得:,,
所以,且,
所以,
又,所以,解得,即,
设,,则,
,所以在中,
有,
令,所以,
所以,
因为,所以,则要使最大,
即要取得最小值,即取得最大值,
即在取得最大值,
令,,
所以的对称轴为:,所以在单调递增,在单调递减,
所以当时,取得最大值,即最大,此时,即,
所以,所以,即为获得最佳的射门角度(即最大),
则射门时甲离上方端线的距离为:.
故选:B.
【对点训练2】(2024·云南·统考二模)下表是某批发市场的一种益智玩具的销售价格:
一次购买件数
5-10件
11-50件
51-100件
101-300件
300件以上
每件价格
37元
32元
30元
27元
25元
张师傅准备用2900元到该批发市场购买这种玩具,赠送给一所幼儿园,张师傅最多可买这种玩具(????)
A.116件 B.110件 C.107件 D.106件
【答案】C
【解析】设购买的件数为,花费为元,
则,当时,,
当时,,所以最多可购买这种产品件,
故选:C.
【对点训练3】(2024·全国·高三专题练习)某科技企业为抓住“一带一路”带来的发展机遇,开发生产一智能产品,该产品每年的固定成本是25万元,每生产万件该产品,需另投入成本万元.其中,若该公司一年内生产该产品全部售完,每件的售价为70元,则该企业每年利润的最大值为(????)
A.720万元 B.800万元
C.875万元 D.900万元
【答案】C
【解析】该企业每年利润为
当时,
在时,取得最大值;
当时,
(当且仅当时等号成立),即在时,取得最大值;
由,可得该企业每年利润的最大值为.
故选:C
【解题方法总结】
1、分段函数主要是每一段自变量变化所遵循的规律不同,可以先将其当做几个问题,将各段的变化规律分别找出来,再将其合到一起,要注意各段自变量的范围,特别是端点值.
2、构造分段函数时,要准确、简洁,不重不漏.
题型二:对勾函数模型
【例2】(2024·全国·高三专题练习)某企业投入万元购入一套设备,该设备每年的运转费用是万元,此外每年都要花费一定的维护费,第一年的维护费为万元,由于设备老化,以后每年的维护费都比上一年增加万元.为使该设备年平均费用最低,该企业需要更新设备的年数为(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设该企业需要更新设备的年数为,设备年平均费用为万元,
则年后的设备维护费用为,
所以年的平均费用为(万元),
当且仅当时,等号成立,
因此,为使该设备年平均费用最低,该企业需要更新设备的年数为.
故选:B.
【对点训练4】(2024·全国·高三专题练习)网店和实体店各有利弊,两者的结合将在未来一段时期内,成为商业的一个主要发展方向.某品牌行车记录仪支架销售公司从2018年1月起开展网络销售与实体店体验安装结合的销售模式.根据几个月运营发现
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