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第7講 函數(shù)模型及其應(yīng)用
一.【課標(biāo)要求】
1.利用計(jì)算工具,比較指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)增長(zhǎng)差異;結(jié)合實(shí)例體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸、對(duì)數(shù)增長(zhǎng)等不同函數(shù)類(lèi)型增長(zhǎng)的含義;
2.收集一些社會(huì)生活中普遍使用的函數(shù)模型(指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、分段函數(shù)等)的實(shí)例,了解函數(shù)模型的廣泛應(yīng)用。
二.【命題走向】
函數(shù)應(yīng)用問(wèn)題是高考的熱點(diǎn),高考對(duì)應(yīng)用題的考察即考小題又考大題,而且分值呈上升的趨勢(shì)。高考中重視對(duì)環(huán)境保護(hù)及數(shù)學(xué)課外的的綜合性應(yīng)用題等的考察。出于“立意”和創(chuàng)設(shè)情景的需要,函數(shù)試題設(shè)置問(wèn)題的角度和方式也不斷創(chuàng)新,重視函數(shù)思想的考察,加大函數(shù)應(yīng)用題、探索題、開(kāi)放題和信息題的考察力度,從而使高考考題顯得新穎、生動(dòng)和靈活。
三.【要點(diǎn)精講】
1.解決實(shí)際問(wèn)題的解題過(guò)程
(1)對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行抽象概括:研究實(shí)際問(wèn)題中量與量之間的關(guān)系,確定變量之間的主、被動(dòng)關(guān)系,并用x、y分別表示問(wèn)題中的變量;
(2)建立函數(shù)模型:將變量y表示為x的函數(shù),在中學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi),我們建立的函數(shù)模型一般都是函數(shù)的解析式;
(3)求解函數(shù)模型:根據(jù)實(shí)際問(wèn)題所需要解決的目標(biāo)及函數(shù)式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)正確選擇函數(shù)知識(shí)求得函數(shù)模型的解,并還原為實(shí)際問(wèn)題的解.
這些步驟用框圖表示:
2.解決函數(shù)應(yīng)用問(wèn)題應(yīng)著重培養(yǎng)下面一些能力:
(1)閱讀理解、整理數(shù)據(jù)的能力:通過(guò)分析、畫(huà)圖、列表、歸類(lèi)等方法,快速弄清數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,數(shù)據(jù)的單位等等;
(2)建立函數(shù)模型的能力:關(guān)鍵是正確選擇自變量將問(wèn)題的目標(biāo)表示為這個(gè)變量的函數(shù),建立函數(shù)的模型的過(guò)程主要是抓住某些量之間的相等關(guān)系列出函數(shù)式,注意不要忘記考察函數(shù)的定義域;
(3)求解函數(shù)模型的能力:主要是研究函數(shù)的單調(diào)性,求函數(shù)的值域、最大(?。┲担?jì)算函數(shù)的特殊值等,注意發(fā)揮函數(shù)圖象的作用
四.【典例解析】
題型1:正比例、反比例和一次函數(shù)型
例(1)(2009山東卷理)(本小題滿分12分)
兩縣城A和B相距20km,現(xiàn)計(jì)劃在兩縣城外以AB為直徑的半圓弧 上選擇一點(diǎn)C建造垃圾處理廠,其對(duì)城市的影響度與所選地點(diǎn)到城市的的距離有關(guān),對(duì)城A和城B的總影響度為城A與城B的影響度之和,記C點(diǎn)到城A的距離為x km,建在C處的垃圾處理廠對(duì)城A和城B的總影響度為y,統(tǒng)計(jì)調(diào)查表明:垃圾處理廠對(duì)城A的影響度與所選地點(diǎn)到城A的距離的平方成反比,比例系數(shù)為4;對(duì)城B的影響度與所選地點(diǎn)到城B的距離的平方成反比,比例系數(shù)為k ,當(dāng)垃圾處理廠建在 的中點(diǎn)時(shí),對(duì)城A和城B的總影響度為0.065.
(1)將y表示成x的函數(shù);
(11)討論(1)中函數(shù)的單調(diào)性,并判斷弧 上是否存在一點(diǎn),使建在此處的垃圾處理廠對(duì)城A和城B的總影響度最???若存在,求出該點(diǎn)到城A的距離;若不存在,說(shuō)明理由。
解法一:(1)如圖,由題意知AC⊥BC, ,
其中當(dāng) 時(shí),y=0.065,所以k=9
所以y表示成x的函數(shù)為
(2) , ,令 得 ,所以 ,即 ,當(dāng) 時(shí), ,即 所以函數(shù)為單調(diào)減函數(shù),當(dāng) 時(shí), ,即 所以函數(shù)為單調(diào)增函數(shù).所以當(dāng) 時(shí), 即當(dāng)C點(diǎn)到城A的距離為 時(shí), 函數(shù) 有最小值.
解法二: (1)同上.
(2)設(shè) ,
則 , ,所以
當(dāng)且僅當(dāng) 即 時(shí)取”=”.
下面證明函數(shù) 在(0,160)上為減函數(shù), 在(160,400)上為增函數(shù).
設(shè)0<m1<m2<160,則
 
 ,
因?yàn)?/span>0<m1<m2<160,所以4 >4×240×240
9 m1m2<9×160×160所以 ,
所以 即 函數(shù) 在(0,160)上為減函數(shù).
同理,函數(shù) 在(160,400)上為增函數(shù),設(shè)160<m1<m2<400,則 
因?yàn)?/span>1600<m1<m2<400,所以4 <4×240×240, 9 m1m2>9×160×160
所以 ,
所以 即 函數(shù) 在(160,400)上為增函數(shù).
所以當(dāng)m=160即 時(shí)取”=”,函數(shù)y有最小值,
所以弧 上存在一點(diǎn),當(dāng) 時(shí)使建在此處的垃圾處理廠對(duì)城A和城B的總影響度最小.
【命題立意】:本題主要考查了函數(shù)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,運(yùn)用待定系數(shù)法求解函數(shù)解析式的 能力和運(yùn)用換元法和基本不等式研究函數(shù)的單調(diào)性等問(wèn)題.
(2).某地區(qū)1995年底沙漠面積為95萬(wàn)公頃,為了解該地區(qū)沙漠面積的變化情況,進(jìn)行了連續(xù)5年的觀測(cè),并將每年年底的觀測(cè)結(jié)果記錄如下表。根據(jù)此表所給的信息進(jìn)行預(yù)測(cè):(1)如果不采取任何措施,那么到2010年底,該地區(qū)的沙漠面積將大約變?yōu)槎嗌偃f(wàn)公頃;(2)如果從2000年底后采取植樹(shù)造林等措施,每年改造0.6萬(wàn)公頃沙漠,那么到哪一年年底該地區(qū)沙漠面積減少到90萬(wàn)公頃?
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觀測(cè)時(shí)間
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1996年底
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1997年底
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1998年底
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1999年底
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2000年底
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該地區(qū)沙漠比原有面積增加數(shù)(萬(wàn)公頃)
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0.2000
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0.4000
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0.6001
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0.7999
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1.0001
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解析:(1)由表觀察知,沙漠面積增加數(shù)y與年份數(shù)x之間的關(guān)系圖象近似地為一次函數(shù)y=kx+b的圖象
將x=1,y=0.2與x=2,y=0.4,代入y=kx+b,
求得k=0.2,b=0,
所以y=0.2x(x∈N)。
因?yàn)樵猩衬娣e為95萬(wàn)公頃,則到2010年底沙漠面積大約為
95+0.5×15=98(萬(wàn)公頃)。
(2)設(shè)從1996年算起,第x年年底該地區(qū)沙漠面積能減少到90萬(wàn)公頃,由題意得
95+0.2x-0.6(x-5)=90,
解得x=20(年)。
故到2015年年底,該地區(qū)沙漠面積減少到90萬(wàn)公頃。
點(diǎn)評(píng):初中我們學(xué)習(xí)過(guò)的正比例、反比例和一元一次函數(shù)的定義和基本性質(zhì),我們要牢固掌握。特別是題目中出現(xiàn)的“成正比例”、“成反比例”等條件要應(yīng)用好
例2.(2009湖南卷理)(本小題滿分13分)
某地建一座橋,兩端的橋墩已建好,這兩墩相距 米,余下工程只需要建兩端橋墩之間的橋面和橋墩,經(jīng)預(yù)測(cè),一個(gè)橋墩的工程費(fèi)用為256萬(wàn)元,距離為 米的相鄰兩墩之間的橋面工程費(fèi)用為 萬(wàn)元。假設(shè)橋墩等距離分布,所有橋墩都視為點(diǎn),且不考慮其他因素,記余下工程的費(fèi)用為 萬(wàn)元。
(Ⅰ)試寫(xiě)出 關(guān)于 的函數(shù)關(guān)系式;
(Ⅱ)當(dāng) =640米時(shí),需新建多少個(gè)橋墩才能使 最?。?/span>
解 (Ⅰ)設(shè)需要新建 個(gè)橋墩,
所以 

(Ⅱ) 由(Ⅰ)知,
令 ,得 ,所以 =64

當(dāng)0< <64時(shí) <0, 在區(qū)間(0,64)內(nèi)為減函數(shù);
當(dāng) 時(shí), >0. 在區(qū)間(64,640)內(nèi)為增函數(shù),
所以 在 =64處取得最小值,此時(shí),
故需新建9個(gè)橋墩才能使 最小
題型2:二次函數(shù)型
例3.一輛中型客車(chē)的營(yíng)運(yùn)總利潤(rùn)y(單位:萬(wàn)元)與營(yíng)運(yùn)年數(shù)x(x∈N)的變化關(guān)系如表所示,則客車(chē)的運(yùn)輸年數(shù)為()時(shí)該客車(chē)的年平均利潤(rùn)最大
(A)4 (B)5 (C)6 (D)7
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x年
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4
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6
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8
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…
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(萬(wàn)元)
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7
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11
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7
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…
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解析:表中已給出了二次函數(shù)模型
,
由表中數(shù)據(jù)知,二次函數(shù)的圖象上存在三點(diǎn)(4,7),(6,11),(8,7),則
。
解得a=-1,b=12,c=-25,
即 。

而取“=”的條件為 ,
即x=5,故選(B)。
點(diǎn)評(píng):一元二次函數(shù)是高中數(shù)學(xué)函數(shù)中最重要的一個(gè)模型,解決此類(lèi)問(wèn)題要充分利用二次函數(shù)的結(jié)論和性質(zhì),解決好實(shí)際問(wèn)題。
例4.(2009福州八中)某造船公司年造船量是20艘,已知造船 艘的產(chǎn)值函數(shù)為R(x)=3700x+45x2-10x3(單位:萬(wàn)元),成本函數(shù)為C(x)=460x+5000(單位:萬(wàn)元),又在經(jīng)濟(jì)學(xué)中,函數(shù)f(x)的邊際函數(shù)Mf(x)定義為Mf(x)=f(x+1)-f(x)。
(Ⅰ)求利潤(rùn)函數(shù)P(x)及邊際利潤(rùn)函數(shù)MP(x);(提示:利潤(rùn)=產(chǎn)值成本)
(Ⅱ)問(wèn)年造船量安排多少艘時(shí),可使公司造船的年利潤(rùn)最大?
(Ⅲ)求邊際利潤(rùn)函數(shù)MP(x)單調(diào)遞減時(shí)x的取值范圍,并說(shuō)明單調(diào)遞減在本題中的實(shí)際意義是什么?
解 (Ⅰ)P(x)=R(x)-C(x)=-10x3+45x2+3240x-5000,(x N*,且1≤x≤20); MP(x)=P(x+1)-P(x)=-30x2+60x+3275,(x N*,且1≤x≤19)
(Ⅱ) .
∴當(dāng)0<x<12時(shí) >0,當(dāng)x<12時(shí), <0.
∴x=12,P(x)有最大值.
即年造船量安排12 艘時(shí),可使公司造船的年利潤(rùn)最大.
(Ⅲ)∵MP(x)=-30x2+60x+3275=-30(x-1)2+3305,
所以,當(dāng)x≥1時(shí),MP(x)單調(diào)遞減,x的取值范圍為[1,19],且x N*
是減函數(shù)的實(shí)際意義:隨著產(chǎn)量的增加,每艘船的利潤(rùn)在減少.
例5.(2008湖南理21.)
已知函數(shù) 有三個(gè)極值點(diǎn)
(I)證明: ;
(II)若存在實(shí)數(shù)c,使函數(shù) 在區(qū)間 上單調(diào)遞減,求 的取值范圍。
解:(I)因?yàn)楹瘮?shù) 有三個(gè)極值點(diǎn),
所以 有三個(gè)互異的實(shí)根.
設(shè) 則
當(dāng) 時(shí), 在 上為增函數(shù);
當(dāng) 時(shí), 在 上為減函數(shù);
當(dāng) 時(shí), 在 上為增函數(shù);
所以函數(shù) 在 時(shí)取極大值,在 時(shí)取極小值.
當(dāng) 或 時(shí), 最多只有兩個(gè)不同實(shí)根.
因?yàn)?/span> 有三個(gè)不同實(shí)根, 所以 且 .
即 ,且 ,
解得 且 故 .
(II)由(I)的證明可知,當(dāng) 時(shí), 有三個(gè)極值點(diǎn).
不妨設(shè)為 ( ),則
所以 的單調(diào)遞減區(qū)間是 ,
若 在區(qū)間 上單調(diào)遞減,
則 , 或 ,
若 ,則 .由(I)知, ,于是
若 ,則 且 .由(I)知,
又 當(dāng) 時(shí), ;
當(dāng) 時(shí), .
因此, 當(dāng) 時(shí), 所以 且
即 故 或 反之, 當(dāng) 或 時(shí),
總可找到 使函數(shù) 在區(qū)間 上單調(diào)遞減.
綜上所述, 的取值范圍是 .
題型3:分段函數(shù)型
例6.(2009福建省)已知某企業(yè)原有員工2000人,每人每年可為企業(yè)創(chuàng)利潤(rùn)3.5萬(wàn)元.為應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)給企業(yè)帶來(lái)的不利影響,該企業(yè)實(shí)施“優(yōu)化重組,分流增效”的策略,分流出一部分員工待崗.為維護(hù)生產(chǎn)穩(wěn)定,該企業(yè)決定待崗人數(shù)不超過(guò)原有員工的5%,并且每年給每位待崗員工發(fā)放生活補(bǔ)貼O.5萬(wàn)元.據(jù)評(píng)估,當(dāng)待崗員工人數(shù)x不超過(guò)原有員工1%時(shí),留崗員工每人每年可為企業(yè)多創(chuàng)利潤(rùn)(1- )萬(wàn)元;當(dāng)待崗員工人數(shù)x超過(guò)原有員工1%時(shí),留崗員工每人每年可為企業(yè)多創(chuàng)利潤(rùn)O.9595萬(wàn)元.為使企業(yè)年利潤(rùn)最大,應(yīng)安排多少員工待崗?
解 設(shè)重組后,該企業(yè)年利潤(rùn)為y萬(wàn)元.
∵2000×1%=20,∴當(dāng)0<x≤20且x∈N時(shí),
y=(2000-x)(3.5+1- )-0.5x=-5(x+ )+9000.81.
∵x≤2000×5% ∴x≤100,∴當(dāng)20<x≤100且x∈N時(shí),
y=(2000-x)(3.5+0.9595)-0.5x=-4.9595x+8919.
∴
當(dāng)0<x≤20時(shí),有
y=-5(x+ )+9000.81≤-5×2 +9000.81=8820.81,
當(dāng)且僅當(dāng)x= ,即x=18時(shí)取等號(hào),此時(shí)y取得最大值.
當(dāng)20<x≤100時(shí),函數(shù)y=-4.9595x+8919為減函數(shù),
所以y<-4.9595×20+8919=8819.81.
綜上所述x=18時(shí),y有最大值8820.81萬(wàn)元.
即要使企業(yè)年利潤(rùn)最大,應(yīng)安排18名員工待崗.
例7.(2008廣東,17)
(本小題滿分12分)
某單位用2160萬(wàn)元購(gòu)得一塊空地,計(jì)劃在該地塊上建造一棟至少10層、每層2000平方米的樓房.經(jīng)測(cè)算,如果將樓房建為x(x≥10)層,則每平方米的平均建筑費(fèi)用為560+48x(單位:元).為了使樓房每平方米的平均綜合費(fèi)用最少,該樓房應(yīng)建為多少層?
(注:平均綜合費(fèi)用=平均建筑費(fèi)用+平均購(gòu)地費(fèi)用,平均購(gòu)地費(fèi)用= )
【解析】設(shè)樓房每平方米的平均綜合費(fèi)為f(x)元,則
 
,
令 得 
當(dāng) 時(shí), ;當(dāng) 時(shí),
因此
當(dāng) 時(shí),f(x)取最小值 ;
答:為了樓房每平方米的平均綜合費(fèi)最少,該樓房應(yīng)建為15層。
點(diǎn)評(píng):本題主要考查由函數(shù)圖象建立函數(shù)關(guān)系式和求函數(shù)最大值的問(wèn)題.考查運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
題型4:三角函數(shù)型
例8.某港口水的深度y(m)是時(shí)間t(0≤t≤24,單位:h)的函數(shù),記作y=f(t)。下面是某日水深的數(shù)據(jù):
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t/h
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0
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3
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6
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9
|
12
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15
|
18
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21
|
24
|
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y/m
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10.0
|
13.0
|
9.9
|
7.0
|
10.0
|
13.0
|
10.1
|
7.0
|
10.0
|
經(jīng)長(zhǎng)期觀察,y=f(t)的曲線可以近似地看成函數(shù)y=Asinωt+b的圖象。(1)試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求出函數(shù)y=f(t)的近似表達(dá)式;(2)一般情況下,船舶航行時(shí),船底離海底的距離為5m或5m以上時(shí)認(rèn)為是安全的(船舶??繒r(shí),船底只需不碰海底即可)。某船吃水深度(船底離水面的距離)為6.5m,如果該船希望在同一天內(nèi)安全進(jìn)出港,請(qǐng)問(wèn),它最多能在港內(nèi)停留多少時(shí)間(忽進(jìn)出港所需的時(shí)間)?
解析:題中直接給出了具體的數(shù)學(xué)模型,因此可直接采用表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解答
(1)由表中數(shù)據(jù)易得 ,周期T=12, ,b=10,
所以 。
(2)由題意,該船進(jìn)出港時(shí),水深應(yīng)不小于
5+6.5=11.5(m),
所以 ,
化為 ,
應(yīng)有 ,
解得12k+1≤t≤12k+5 (k∈Z)。
在同一天內(nèi)取k=0或1,
所以1≤t≤5或13≤t≤17,
所以該船最早能在凌晨1時(shí)進(jìn)港,最晚在下午17時(shí)出港,在港口內(nèi)最多停留16個(gè)小時(shí)。
點(diǎn)評(píng):三角型函數(shù)解決實(shí)際問(wèn)題要以三角函數(shù)的性質(zhì)為先,通過(guò)其單調(diào)性、周期性等性質(zhì)解決實(shí)際問(wèn)題。特別是與物理知識(shí)中的電壓、電流、簡(jiǎn)諧振動(dòng)等知識(shí)結(jié)合到到一塊來(lái)出題,為此我們要對(duì)這些物理模型做到深入了解
題型5:不等式型
例9.(2009年上海卷理)有時(shí)可用函數(shù)
描述學(xué)習(xí)某學(xué)科知識(shí)的掌握程度,其中x表示某學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)次數(shù)( ), 表示對(duì)該學(xué)科知識(shí)的掌握程度,正實(shí)數(shù)a與學(xué)科知識(shí)有關(guān)。
(1)證明 當(dāng) 時(shí),掌握程度的增加量 總是下降;
(2)根據(jù)經(jīng)驗(yàn),學(xué)科甲、乙、丙對(duì)應(yīng)的a的取值區(qū)間分別為
, , 。當(dāng)學(xué)習(xí)某學(xué)科知識(shí)6次時(shí),掌握程度是85%,請(qǐng)確定相應(yīng)的學(xué)科。
證明 (1)當(dāng)
而當(dāng) ,函數(shù) 單調(diào)遞增,且 >0……..3分
故 單調(diào)遞減
當(dāng) ,掌握程度的增長(zhǎng)量 總是下降……………..6分
(2)由題意可知0.1+15ln =0.85……………….9分
整理得
解得 …….13分
由此可知,該學(xué)科是乙學(xué)科……………..14分
例10.(2008湖北,文、理19)
(本不題滿分12分)
如圖,要設(shè)計(jì)一張矩形廣告,該廣告含有大小相等的左右兩個(gè)矩形欄目(即圖中陰影部分),這兩欄的面積之和為18000cm2,四周空白的寬度為10cm,兩欄之間的中縫空白的寬度為5cm,怎樣確定廣告的高與寬的尺寸(單位:cm),能使矩形廣告面積最???

解法1:設(shè)矩形欄目的高為a cm,寬為b cm,則ab=9000. ①
廣告的高為a+20,寬為2b+25,其中a>0,b>0.
廣告的面積S=(a+20)(2b+25)
=2ab+40b+25a+500=18500+25a+40b
≥18500+2 =18500+
當(dāng)且僅當(dāng)25a=40b時(shí)等號(hào)成立,此時(shí)b= ,代入①式得a=120,從而b=75.
即當(dāng)a=120,b=75時(shí),S取得最小值24500.
故廣告的高為140 cm,寬為175 cm時(shí),可使廣告的面積最小.
解法2:設(shè)廣告的高為寬分別為x cm,y cm,則每欄的高和寬分別為x-20, 其中x>20,y>25
兩欄面積之和為2(x-20) ,由此得y=
廣告的面積S=xy=x( )= x,
整理得S=
因?yàn)?/span>x-20>0,所以S≥2
當(dāng)且僅當(dāng) 時(shí)等號(hào)成立,
此時(shí)有(x-20)2=14400(x>20),解得x=140,代入y= +25,得y=175,
即當(dāng)x=140,y=175時(shí),S取得最小值24500,
故當(dāng)廣告的高為140 cm,寬為175 cm時(shí),可使廣告的面積最小.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。以及函數(shù)概念、性質(zhì)和不等式證明的基本方法。
題型6:指數(shù)、對(duì)數(shù)型函數(shù)
例11.有一個(gè)湖泊受污染,其湖水的容量為V立方米,每天流入湖的水量等于流出湖的水量。現(xiàn)假設(shè)下雨和蒸發(fā)平衡,且污染物和湖水均勻混合
用 ,表示某一時(shí)刻一立方米湖水中所含污染物的克數(shù)(我們稱(chēng)其湖水污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)), 表示湖水污染初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)當(dāng)湖水污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)為常數(shù)時(shí),求湖水污染初始質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(2)分析 時(shí),湖水的污染程度如何。
解析:
(1)設(shè) ,
因?yàn)?/span> 為常數(shù), ,即 ,
則 ;
(2)設(shè) ,
 
=
因?yàn)?/span> , , 。污染越來(lái)越嚴(yán)重。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)研究指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)解釋實(shí)際問(wèn)題。我們要掌握底數(shù) 兩種基本情況下函數(shù)的性質(zhì)特別是單調(diào)性和值域的差別,它能幫我們解釋具體問(wèn)題。譬如向題目中出現(xiàn)的“污染越來(lái)越嚴(yán)重”還是“污染越來(lái)越輕”
例12.現(xiàn)有某種細(xì)胞100個(gè),其中有占總數(shù) 的細(xì)胞每小時(shí)分裂一次,即由1個(gè)細(xì)胞分裂成2個(gè)細(xì)胞,按這種規(guī)律發(fā)展下去,經(jīng)過(guò)多少小時(shí),細(xì)胞總數(shù)可以超過(guò) 個(gè)?(參考數(shù)據(jù): ).
解析:現(xiàn)有細(xì)胞100個(gè),先考慮經(jīng)過(guò)1、2、3、4個(gè)小時(shí)后的細(xì)胞總數(shù),
1小時(shí)后,細(xì)胞總數(shù)為 ;
2小時(shí)后,細(xì)胞總數(shù)為 ;
3小時(shí)后,細(xì)胞總數(shù)為 ;
4小時(shí)后,細(xì)胞總數(shù)為 ;
可見(jiàn),細(xì)胞總數(shù) 與時(shí)間 (小時(shí))之間的函數(shù)關(guān)系為: ,
由 ,得 ,兩邊取以10為底的對(duì)數(shù),得 ,
∴ ,
∵ ,
∴ .
答:經(jīng)過(guò)46小時(shí),細(xì)胞總數(shù)超過(guò) 個(gè)。
點(diǎn)評(píng):對(duì)于指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)要熟練應(yīng)用近似計(jì)算的知識(shí),來(lái)對(duì)事件進(jìn)行合理的解析。
(2008廣東文17)
(本小題滿分12分)
某單位用2160萬(wàn)元購(gòu)得一塊空地,計(jì)劃在該地塊上建造一棟至少10層、每層2000平方米的樓房.經(jīng)測(cè)算,如果將樓房建為x(x≥10)層,則每平方米的平均建筑費(fèi)用為560+48x(單位:元).為了使樓房每平方米的平均綜合費(fèi)用最少,該樓房應(yīng)建為多少層?
(注:平均綜合費(fèi)用=平均建筑費(fèi)用+平均購(gòu)地費(fèi)用,平均購(gòu)地費(fèi)用= )
【解析】設(shè)樓房每平方米的平均綜合費(fèi)為f(x)元,則
 
,
令 得 
當(dāng) 時(shí), ;當(dāng) 時(shí),
因此
當(dāng) 時(shí),f(x)取最小值 ;
答:為了樓房每平方米的平均綜合費(fèi)最少,該樓房應(yīng)建為15層。
五.【思維總結(jié)】
1.將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)模型,比較常數(shù)函數(shù)、一次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)模型的增長(zhǎng)差異,結(jié)合實(shí)例體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸、對(duì)數(shù)增長(zhǎng)等不同函數(shù)類(lèi)型增長(zhǎng)的含義。
2.怎樣選擇數(shù)學(xué)模型分析解決實(shí)際問(wèn)題
數(shù)學(xué)應(yīng)用問(wèn)題形式多樣,解法靈活。在應(yīng)用題的各種題型中,有這樣一類(lèi)題型:信息由表格數(shù)據(jù)的形式給出,要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)化處理,建立數(shù)學(xué)模型,解答有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。解答此類(lèi)題型主要有如下三種方法:
(1)直接法:若由題中條件能明顯確定需要用的數(shù)學(xué)模型,或題中直接給出了需要用的數(shù)學(xué)模型,則可直接代入表中的數(shù)據(jù),問(wèn)題即可獲解;
(2)列式比較法:若題所涉及的是最優(yōu)化方案問(wèn)題,則可根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)先列式,然后進(jìn)行比較;
(3)描點(diǎn)觀察法:若根據(jù)題設(shè)條件不能直接確定需要用哪種數(shù)學(xué)模型,則可根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn),作出散點(diǎn)圖,然后觀察這些點(diǎn)的位置變化情況,確定所需要用的數(shù)學(xué)模型,問(wèn)題即可順利解決。下面舉例進(jìn)行說(shuō)
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