高中数学人教A版 (2019)必修 第一册3.4 函数的应用(一)课前预习课件ppt
展开§3.4 函数的应用(一)
第三章 函数的概念与性质
1.初步体会一次函数、二次函数、幂函数、分段函数模型的广泛 应用,能运用函数思想处理现实生活中的简单应用问题.2.能将实际问题转化为熟悉的模型,建立合适的数学模型解决简 单的实际问题.
一、一次函数模型的应用
二、二次函数模型的应用
三、分段函数模型的应用
例1 为了发展电信事业,方便用户,电信公司对移动电话采用不同的收费方式,其中所使用的“如意卡”与“便民卡”在某市范围内每月(30天)的通话时间x(分)与通话费用y(元)的关系如图所示.
(1)分别求出通话费用y1,y2与通话时间x之间的函数解析式;
解 由图象可设y1=k1x+30(k1≠0),y2=k2x(k2≠0),把点B(30,35),C(30,15)分别代入y1=k1x+30,y2=k2x,
(2)请帮助用户计算在一个月内使用哪种卡便宜.
当x=90时,y1=y2,两种卡收费一致;当x<90时,y1>y2,使用便民卡便宜;当x>90时,y1
跟踪训练1 某报刊亭从报社买进报纸的价格是每份0.24元,卖出的价格是每份0.40元,卖不掉的报纸可以以每份0.08元的价格退回报社.在一个月(以30天计算)里,有20天每天可卖出400份,其余10天每天只能卖出250份,但每天从报社买进的报纸份数必须相同,试问报刊亭摊主应该每天从报社买进多少份报纸,才能使每月所获利润最大.
解 设每天从报社买进x份(250≤x≤400)报纸,每月所获利润是y元,则每月售出报纸共(20x+10×250)份;每月退回报社报纸共10×(x-250)份.依题意得,y=(0.40-0.24)×(20x+10×250)-(0.24-0.08)×10(x-250).即y=0.16(20x+2 500)-0.16(10x-2 500),化简得y=1.6x+800,其中250≤x≤400,因为此一次函数的k=1.6>0,所以y是一个单调递增函数,再由250≤x≤400知,
当x=400时,y取得最大值,此时y=1.6×400+800=1 440(元).所以买进400份报纸所获利润最大,获利1 440元.
例2 某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,假设每箱售价不得低于50元且不得高于55元.市场调查发现,若每箱以50元的价格销售,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱.(1)求平均每天的销售量y(箱)与销售单价x(元/箱)之间的函数关系式;
解 根据题意,得y=90-3(x-50),化简,得y=-3x+240(50≤x≤55,x∈N).
(2)求该批发商平均每天的销售利润w(元)与销售单价x(元/箱)之间的函数关系式;
解 因为该批发商平均每天的销售利润=平均每天的销售量×每箱销售利润.所以w=(x-40)(-3x+240)=-3x2+360x-9 600(50≤x≤55,x∈N).
(3)当每箱苹果的售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?
解 因为w=-3x2+360x-9 600=-3(x-60)2+1 200,所以当x<60时,w随x的增大而增大.又50≤x≤55,x∈N,所以当x=55时,w有最大值,最大值为1 125.所以当每箱苹果的售价为55元时,可以获得最大利润,且最大利润为1 125元.
反思感悟 利用二次函数求最值的方法及注意点(1)方法:根据实际问题建立函数模型解析式后,可利用配方法、判别式法、换元法以及函数的单调性等方法求最值,从而解决实际问题中的利润最大、用料最省等最值问题.(2)注意:取得最值时的自变量与实际意义是否相符.
跟踪训练2 据市场分析,烟台某海鲜加工公司当月产量在10吨至25吨时,月生产总成本y(万元)可以看成月产量x(吨)的二次函数;当月产量为10吨时,月总成本为20万元;当月产量为15吨时,月总成本最低为17.5万元,为二次函数的顶点.(1)写出月总成本y(万元)关于月产量x(吨)的函数关系式;
解 设y=a(x-15)2+17.5(a≠0),将x=10,y=20代入上式,得20=25a+17.5,
(2)已知该产品销售价为每吨1.6万元,那么月产量为多少时,可获最大利润?
解 设最大利润为Q(x),
所以月产量为23吨时,可获最大利润12.9万元.
例3 中国“一带一路”倡议提出后,某科技企业为抓住“一带一路”带来的机遇,决定开发生产一款大型电子设备,生产这种设备的年固定成本为500万元,每生产x台需要另投入成本C(x)(万元).当年产量不足80台时,C(x)= x2+40x,当年产量不小于80台时,C(x)=101x+ -2 180,若每台设备售价为100万元,通过市场分析,该企业生产的电子设备能全部售完.(1)求年利润y(万元)关于年产量x(台)的函数关系式;
(2)年产量为多少台时,该企业在这一电子设备的生产中所获利润最大?并求出这个最大利润.
当x=60时,y取得最大值为1 300,
综上所述,当年产量为90台时,该企业在这一电子设备的生产中所获利润最大,最大利润为1 500万元.
反思感悟 应用分段函数时的三个注意点(1)分段函数的“段”一定要分得合理,不重不漏.(2)分段函数的定义域为对应每一段自变量取值范围的并集.(3)分段函数的值域或最值求法:逐段求函数值的范围,最后比较再下结论.
跟踪训练3 经市场调查,某城市的一种小商品在过去的近20天内的日销售量(件)与价格(元)均为时间t(天)的函数,且日销售量近似满足g(t)=80-2t,价格近似满足f(t)=
(1)试写出该种商品的日销售额y与时间t(0≤t≤20)的函数表达式;
(2)求该种商品的日销售额y的最大值与最小值.
解 由(1)知,①当0≤t≤10时,y=-t2+10t+1 200=-(t-5)2+1 225,函数图象开口向下,对称轴为t=5,该函数在t∈[0,5]上单调递增,在t∈(5,10]上单调递减,∴ymax=1 225(当t=5时取得),ymin=1 200(当t=0或10时取得);②当10
2.方法归纳:配方法、判别式法、换元法.3.常见误区:函数的实际应用问题易忽略函数的定义域.
1.某商店同时卖出两件外套,售价均为168元,以成本计算,一套盈利20%,另一套亏损20%,此时商店A.不亏不盈 B.盈利37.2元C.亏损14元 D.盈利14元
解析 设两件外套的成本分别为a,b元,
∴2×168-(a+b)=336-350=-14,∴此时商店亏损14元.
2.据调查,某存车处在某星期日的存车量为4 000辆次,其中电动车存车费是每辆一次0.3元,自行车存车费是每辆一次0.2元.若自行车存车数为x辆次,存车总收入为y元,则y关于x的函数关系式是A.y=0.1x+800(0≤x≤4 000)B.y=0.1x+1 200(0≤x≤4 000)C.y=-0.1x+800(0≤x≤4 000)D.y=-0.1x+1 200(0≤x≤4 000)
解析 因为自行车x辆,所以电动车(4 000-x)辆,存车总收入y=0.2x+0.3(4 000-x)=-0.1x+1 200.
3.在今年的全国政协、人大两会上,代表们呼吁政府切实关心老百姓看病贵的问题,国家决定对某药品分两次降价,假设平均每次降价的百分率为x.已知该药品的原价是m元,降价后的价格是y元,则y关于x的函数关系式是A.y=m(1-x)2 B.y=m(1+x)2C.y=2m(1-x) D.y=2m(1+x)
解析 第一次降价后价格为m(1-x),第二次降价后价格变为y=m(1-x)(1-x)=m(1-x)2.
4.某药厂研制出一种新型疫苗,投放市场后其广告投入x(万元)与药品利润y(万元)存在的关系为y=xα(α为常数),其中x不超过5万元.已知去年投入广告费用为3万元时,药品利润为27万元,若今年广告费用投入5万元,预计今年药品利润为______万元.
解析 由已知得,当投入广告费用为3万元时,药品利润为27万元,代入y=xα中,即3α=27,解得α=3,故函数关系式为y=x3.所以当x=5时,y=125.
1.一辆匀速行驶的汽车90 min行驶的路程为180 km,则这辆汽车行驶的路程y(km)与时间t(h)之间的函数关系式是A.y=2t B.y=120tC.y=2t(t≥0) D.y=120t(t≥0)
解析 因为90 min=1.5 h,所以汽车的速度为180÷1.5=120(km/h),则路程y(km)与时间t(h)之间的函数关系式是y=120t(t≥0).
2.小婷经营一花店,每天的房租、水电等固定成本为100元,每束花的进价为6元,若日均销售量Q(束)与销售单价x(元)的关系为Q=100-5x,则当该店每天获利最大时,每束花应定价为A.15元 B.13元 C.11元 D.10元
解析 设每天获利y元,则y=(100-5x)(x-6)-100=-5(x-13)2+145,由x>0,Q=100-5x≥0,得0
解析 设每天的利润为y元,
显然此函数在[5,15]上单调递增,故当x=15时,y取得最大值.
4甲、乙两人在一次赛跑中,路程s与时间t的函数关系如图所示,则下列说法正确的是A.甲比乙先出发B.乙比甲跑的路程多C.甲、乙两人的速度相同D.甲先到达终点
5.某医学团队研制出预防某疾病的新药,服用x小时后血液中的残留量为y毫克,如图所示为函数y=f(x)的图象,当血液中药物残留量不小于240毫克时,治疗有效.设某人上午8:00第一次服药,为保证疗效,则第二次服药最迟的时间应为
A.上午10:00 B.中午12:00C.下午4:00 D.下午6:00
解析 由图象知,当0≤x≤4时,设直线y=kx,把点(4,320)代入得k=80,所以y=80x;当4
则下列说法正确的是A.买小包装实惠B.买大包装实惠C.卖3小包比卖1大包盈利多D.卖1大包比卖3小包盈利多
解析 大包装300克8.4元,则等价于100克2.8元,小包装100克3元,则买大包装实惠,故A错误,B正确;卖1大包盈利8.4-0.7-1.8×3=2.3(元),卖3小包盈利3×(3-0.5-1.8)=2.1(元),则卖1大包比卖3小包盈利多,故C错误,D正确.
7.某种产品每件80元,每天可售出30件,如果每件定价120元,则每天可售出20件,如果售出件数是定价的一次函数,则这个函数解析式为_____________________.
解析 设解析式为y=kx+b(k≠0),其中x为每件产品的定价(单位:元),y为每天售出的件数(单位:件),
8.小明自小不爱数学,成年后还做过数学噩梦,心狂跳不止:梦见数学考试了,水池有个进水管,5小时可注满,池底有一个出水管,8小时可放完满池水.若同时打开进水管和出水管,多少小时可注满空池?“这题也太变态了,你到底想放水还是注水?”小明质疑这类问题的合理性.其实这类放水、注水问题只是个数学模型,用来刻画“增加量-消耗量=改变量”,这类数量关系可以用于处理现实生活中的大量问题.例如,某仓库从某时刻开始4小时内只进货不出货,在随后的8小时内同时进出货,接着按此进出货速度,不进货,直到把仓库中的货出完.假设每小时进、出货量是常数,仓库中的货物量y(吨)与时间x(时)之间的部分关系如图,那么从不进货起_____小时后该仓库内的货恰好运完.
解析 由图象可知,在0到4小时进货20吨,故进货速度是每小时5吨,
9.经研究发现,学生的注意力与老师的授课时间有关,开始授课时,学生的注意力逐渐集中,到达理想的状态后保持一段时间,随后开始逐渐分散,用f(x)表示学生的注意力,x表示授课时间(单位:分),实验结果表明f(x)与x有如下关系:f(x)=
(1)开始授课后多少分钟,学生的注意力最集中?能维持多长时间?
解 由题意得,当0
解 当0
10.某桶装水经营部每天的房租、人员工资等固定成本为200元,每桶水的进价是5元,销售单价与日均销售量的关系如表所示.
请根据以上数据作出分析,这个经营部怎样定价才能获得最大利润?
解 由表中数据可知,销售单价每增加1元,日均销售量就减少40桶,设在进价的基础上增加x元后,日均销售利润为y元,在此情况下的日均销售量为480-40(x-1)=(520-40x)(桶).令520-40x>0,则0
解析 设年平均增长率为x,则有(1+p)(1+q)=(1+x)2,
12.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 分钟分钟 分钟
解析 根据图象,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,
即最佳加工时间为3.75分钟.
13.某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为3千米(不超过3千米按起步价付费);超过3千米但不超过8千米时,超过部分按每千米2.15元收费;超过8千米时,超过部分按每千米2.85元收费,另每次乘坐需付燃油附加费1元.若某人乘坐出租车行驶了5.6千米,则需付车费______元,若某人乘坐一次出租车付费22.6元,则此出租车行驶了____千米.
解析 设出租车行驶x千米时,付费y元,
当x=5.6时,y=8+2.15×2.6+1=14.59(元).由y=22.6,知x>8,由8+2.15×5+2.85(x-8)+1=22.6,解得x=9.
14.某汽车运输公司购买了一批豪华大客车投入运营,据市场分析,每辆客车营运的利润y与营运年数x(x∈N)为二次函数关系(如图),则客车有营运利润的时间不超过_____年.
解析 由图得y=-(x-6)2+11,
15.某信息需加密传输,发送方由明文→密文(加密),接收方由密文→明文(解密),已知加密的方法是英文的a,b,c,…,z的26个字母(不论大小写)依次对应1,2,3,…,26这26个自然数.通过变换公式:
解析 由已知得加密变换公式为
又∵明文译成的密文是shxc,设密文s对应的明文为α,则f(α)=19,
同理可以确定出h对应的明文为,x对应的明文为v,c对应的明文为e,∴原来的明文是lve.
16.荷兰阿斯麦尔公司(ASML)是全球高端光刻机霸主,最新的EUV(极紫外光源)具备7 nm工艺.芯片是手机中的重要部件,除此以外还有如液晶屏、电池等配件.如果某工厂一条手机配件生产线的产量ω(单位:百个)与生产成本x(单位:百元)满足如下关系:ω(x)=此外,还需要投入其他成本(如运输、包装成本等)2x百元,已知这种手机配件的市场售价为16元/个(即16百元/百个),且市场需要始终供不应求.记这条生产线获得的利润为L(x)(单位:百元).
(1)求L(x)的函数表达式;
解 L(x)=16ω(x)-2x-x=
(2)当投入的生产成本为多少时,这条生产线获得的利润最大?最大利润是多少?
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