高中數(shù)學(xué) 第三章 函數(shù)的應(yīng)用 3.2.1 函數(shù)模型及其應(yīng)用課堂導(dǎo)學(xué)案 新人教A版必修1.doc

3.2.1 函數(shù)模型及其應(yīng)用課堂導(dǎo)學(xué)三點(diǎn)剖析一、常見函數(shù)模型【例1】 (一次函數(shù)模型)某商店出售茶壺和茶杯,茶壺每個(gè)定價(jià)20元,茶杯每個(gè)定價(jià)5元,該店推出兩種優(yōu)惠辦法:(1)買一個(gè)茶壺贈送一個(gè)茶杯;(2)按總價(jià)的92%付款.某顧客需購茶壺4個(gè),茶杯若干(不少于4個(gè)),若需茶杯x個(gè),付款數(shù)為y(元),試分別建立兩種優(yōu)惠辦法中y與x的函數(shù)關(guān)系,并討論顧客選擇哪種優(yōu)惠方法更合算.思路分析:本題考查的是建立一次函數(shù)模型,并應(yīng)用一次函數(shù)模型解決實(shí)際問題的能力.第一種優(yōu)惠方法中,實(shí)際付款是4個(gè)茶壺的錢和(x-4)個(gè)茶杯的錢.第二種優(yōu)惠方法只需將貨款總數(shù)乘以92%,而后再作差比較二者的大小即可.解:由優(yōu)惠辦法(1)可得函數(shù)關(guān)系式:y1=204+5(x-4)=5x+60(x4), 由優(yōu)惠辦法(2)可得函數(shù)關(guān)系式: y2=(5x+420)92%=4.6x+73.6. 比較:y1-y2=0.4x-13.6(x4). 當(dāng)0.4x-13.60,即x34時(shí),y1y2, 即當(dāng)購買茶杯個(gè)數(shù)大于34時(shí),優(yōu)惠辦法(2)合算. 當(dāng)0.4x-13.6=0,即x=34時(shí),兩種優(yōu)惠辦法一樣合算. 當(dāng)0.4x-13.60,即4x34時(shí),y1y2.優(yōu)惠辦法(1)合算.溫馨提示 1.建立函數(shù)模型后,如果結(jié)論不能確定,應(yīng)注意對其進(jìn)行分類討論. 2.用數(shù)學(xué)思想、方法、知識解決實(shí)際問題的過程叫作數(shù)學(xué)建模.函數(shù)模型是應(yīng)用最廣泛的數(shù)學(xué)模型之一.許多實(shí)際問題一旦認(rèn)定是函數(shù)關(guān)系，就可以通過研究函數(shù)的性質(zhì)把握問題并解決問題.讀題是解決實(shí)際問題的重要環(huán)節(jié).一般的實(shí)際問題的敘述都比較長，需要逐字逐句地把問題看懂，這是建立數(shù)學(xué)模型的前提.二、利用函數(shù)模型分析問題【例2】 (指數(shù)函數(shù)模型)按復(fù)利計(jì)算利息的一種儲蓄,設(shè)本金為a元,每期利率為r,存期為x,寫出本金和利息總和y(元)與x的函數(shù)表達(dá)式.如果存入本金10 000元,每期1.98%,試計(jì)算5期后,本息總和是多少?思路分析:本題考查的是與我們生活中息息相關(guān)的儲蓄問題,其數(shù)學(xué)模型是指數(shù)函數(shù).由題意知,每期到期后,其本利總和是前一期的(1+r)倍,所以可從第一期開始以此類推.解:本金為a元, 1期后本息和為a+ar=a(1+r); 2期后本息和為a(1+r)+a(1+r)r=a(1+r)2; 3期后本息和為a(1+r)2+a(1+r)2r=a(1+r)3; x期后本息和為y=a(1+r)x. 將a=10 000,x=5,r=1.98%代入上式得， y=10 000(1+1.98%)5=11 029.99(元).溫馨提示 在實(shí)際問題中,常遇到有關(guān)平均增長率的問題,若基數(shù)為a,平均增長率為p,則總量y與時(shí)間x的關(guān)系式為y=a(1+p)x,此為指數(shù)型函數(shù).各個(gè)擊破類題演練1(二次函數(shù)模型)某旅店有客房300間,每間日房租為20元,每天客滿.旅店欲提高檔次,并提高租金,如果每間客房每日增加2元,客房出租數(shù)就會減少10間.若不考慮其他因素,旅店將租金定為多少時(shí),每天客房的總收入最高?解析：設(shè)定租金x元，總收入最高，則總收入y=x(300-10)=-5(x-40)2-1 600， 當(dāng)x=40時(shí)，y最大且最大值為51 600=8 000(元).答案：40元變式提升1某工廠生產(chǎn)某種產(chǎn)品，固定成本為20 000元，每生產(chǎn)一件產(chǎn)品成本增加100元，已知總收益r（總收益指工廠出售產(chǎn)品的全部收入，它是成本與總利潤的和，單位：元）是年產(chǎn)量（單位：件）的函數(shù).滿足關(guān)系式：r=f(q)=（1）將總利潤l（單位：元）表示為q 的函數(shù);（2）求每生產(chǎn)多少件產(chǎn)品時(shí)、總利潤最大？此時(shí)總利潤是多少？解析：（1）根據(jù)題意，總成本應(yīng)為c=g(q)=20 000+100q, 從而可得總利潤函數(shù)為l=(q)= 即l= （2）當(dāng)0q400時(shí), l=-（q-300）2-20 000+45 000=-（q-300）2+25 000. 此時(shí)當(dāng)q=300時(shí)，l最大=25 000； 當(dāng)q400時(shí)，l=60 000-100q60 000-100400=20 00025 000； 所以，當(dāng)q=300時(shí)，l最大=25 000. 答：每年生產(chǎn)300件產(chǎn)品時(shí)，總利潤最大，最大利潤為25 000元.類題演練2某企業(yè)計(jì)劃發(fā)行企業(yè)債券，每張債券現(xiàn)值500元，按年利率6.5%的復(fù)利計(jì)息，問多少年后每張債券一次償還本利和1 000元？（參考lg2=0.301 0,lg1.065=0.027 4）.解析：設(shè)n年后每張債券一次償還本利和1 000元，由1 000=500（1+6.5%）n，解得n=lg2/lg1.06511. 答：11年后每張債券應(yīng)一次償還本利和1 000元.變式提升2某城市現(xiàn)有人口總數(shù)為100萬人，如果年自然增長率為1.2%,試解答下列問題：（1）寫出該城市人口總數(shù)y（萬人）與年份x（年）的函數(shù)關(guān)系；（2）計(jì)算10年以后該城市人口總數(shù)（精確到0.1萬人）.解析：（1）1年后該城市人口總數(shù)為 y=100+1001.2%=100(1+1.2%). 2年后該城市人口總數(shù)為 y=100（1+1.2%）+100（1+1.2%）1.2%=100（1+1.2%）2. 3年后該城市人口總數(shù)為 y=