3．2.2函数模型的应用实例
目标要求1.进一步感受函数与现实世界的联系，强化用数学解决实际问题的意识．2．进一步尝试用函数描述实际问题，通过研究函数的性质解决实际问题．3．了解数学建模的过程.
热点提示学习本节时要通过具体实例，感悟如何在实际问题中建立函数模型，并通过一定的练习，掌握在实际问题中建立函数模型的步骤．由于熟练掌握常用函数，是在实际问题中建立函数模型的前提，因此在学习本节内容之前，应回顾一下常见函数图象、性质、变化规律，达到准确把握它们的特性.
大家首先来看一个例子邮局规定，邮寄包裹，在5千克内每千克5元，超过5千克的超出部分按每千克3元收费，邮费与邮寄包裹重量的函数关系式为____．f（x）＝从中可以知道，函数与现实世界有着紧密的联系，有着广泛应用的，那么我们能否通过更多的实例来感受它们的应用呢？若能的话，那么如何在实际问题中建立函数模型呢？
解：(1)阴影部分的面积为阴影部分的面积表示汽车在这5小时内行驶的路程为360km．例3一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如图所示：（1）求图中阴影部分的面积，并说明所求面积的实际含义；（2）假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2004km，试建立汽车行驶这段路程时汽车里程表读数skm与时间th的函数解析式，并作出相应的图象．908070605040302010vt12345函数模型应用实例
解：例3一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如图所示：（1）求图中阴影部分的面积，并说明所求面积的实际含义；（2）假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2004km，试建立汽车行驶这段路程时汽车里程表读数skm与时间th的函数解析式，并作出相应的图象．908070605040302010vt12345(2)根据图形可得：函数模型应用实例
解：例3一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如图所示：（1）求图中阴影部分的面积，并说明所求面积的实际含义；（2）假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2004km，试建立汽车行驶这段路程时汽车里程表读数skm与时间th的函数解析式，并作出相应的图象．(2)根据图形可得：函数模型应用实例
从这个练习我们看到，在解决实际问题的过程中，图象函数是能够发挥很大的作用，因此，我们应当注意提高读图的能力。另外，在本题中我们用到了分段函数，由此我们也知道，分段函数也是刻画现实问题的重要模型。大家在运用分段函数的时候要注意它的定义域。那么应该如何解函数的应用问题呢？
例4人口问题是当今世界各国普遍关心的问题．认识人口数量的变化规律，可以为有效控制人口增长提供依据．早在1798年，英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人口增长模型：y＝y0ert其中t表示经过的时间，y0表示t＝0时的人口数，r表示人口的年平均增长率．函数模型应用实例
例4人口问题是当今世界各国普遍关心的问题．认识人口数量的变化规律，可以为有效控制人口增长提供依据．早在1798年，英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人口增长模型：y＝y0ert其中t表示经过的时间，y0表示t＝0时的人口数，r表示人口的年平均增长率．下表是1950～1959年我国的人口数据资料：年份1950195119521953195419551956195719581959人数/万人55196563005748258796602666145662828645636599467207（1）如果以各年人口增长率的平均值作为我国这一时期的人口增长率（精确到0．0001），用马尔萨斯人口增长模型建立我国在这一时期的具体人口增长模型，并检验所得模型与实际人口数据是否相符；（2）如果按上表的增长趋势，大约在哪一年我国的人口达到13亿？函数模型应用实例
例4人口问题是当今世界各国普遍关心的问题．认识人口数量的变化规律，可以为有效控制人口增长提供依据．早在1798年，英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人口增长模型：y＝y0ert其中t表示经过的时间，y0表示t＝0时的人口数，r表示人口的年平均增长率．下表是1950～1959年我国的人口数据资料：年份1950195119521953195419551956195719581959人数/万人55196563005748258796602666145662828645636599467207解：设1950～1959年的人口增长率分别为r1，r1，…r9．经计算得我国人口在这几年得平均增长率为：r＝（r1＋r1＋…r9）÷9≈0.0221．令y0＝55196，则我国在1950～1959年期间的人口增长模型为：函数模型应用实例
根据表中数据作出散点图．年份1950195119521953195419551956195719581959人数/万人55196563005748258796602666145662828645636599467207函数模型应用实例
根据表中数据作出散点图．年份1950195119521953195419551956195719581959人数/万人55196563005748258796602666145662828645636599467207并作出函数的图象．函数模型应用实例
解：（2）将y＝130000带入由计算器可得：t≈38.76．例4人口问题是当今世界各国普遍关心的问题．认识人口数量的变化规律，可以为有效控制人口增长提供依据．早在1798年，英国经济学家马尔萨斯就提出了自然状态下的人口增长模型：y＝y0ert其中t表示经过的时间，y0表示t＝0时的人口数，r表示人口的年平均增长率．下表是1950～1959年我国的人口数据资料：年份1950195119521953195419551956195719581959人数/万人55196563005748258796602666145662828645636599467207（2）如果按上表的增长趋势，大约在哪一年我国的人口达到13亿？所以，如果按照表中的增长趋势，那么大约在1950年后的第39年（即1989年）我国的人口就已达到13亿．由此可以看到，如果不实行计划生育，而是让人口自然增长，今天我国将面临难以承受的人口压力．函数模型应用实例
知识探究问题：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：思考1:你能看出表中的数据有什么变化规律？销售单价/元6789101112日均销售量/桶480440400360320280240
思考2:假设每桶水在进价的基础上增加x元,则日均销售量为多少？销售单价/元6789101112日均销售量/桶480440400360320280240思考3:假设日均销售利润为y元，那么y与x的关系如何？思考4:这个经营部怎样定价才能获得最大利润？
`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：销售单价/元日均销售量/桶6789101112480440400360320280240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？分析：由表中信息可知①销售单价每增加1元，日均销售量就减少40桶②销售利润怎样计算较好？解：设在进价基础上增加x元后，日均经营利润为y元，则有日均销售量为（桶）而有最大值只需将销售单价定为11.5元，就可获得最大的利润。
知识探究问题：某地区不同身高(单位：cm)的未成年男性的体重(单位：kg)平均值如下表：55.0547.2538.8531.1126.8620.92体重170160150140130120身高17.5015.0212.159.997.906.13体重11010090807060身高55.0547.2538.8531.1126.8620.92体重170160150140130120身高17.5015.0212.159.997.906.13体重11010090807060身高55.0547.2538.8531.1126.8620.92体重170160150140130120身高17.5015.0212.159.997.906.13体重11010090807060身高55.0547.2538.8531.1126.8620.92体重170160150140130120身高17.5015.0212.159.997.906.13体重11010090807060身高
思考1:上表提供的数据对应的散点图大致如何？55.0547.2538.8531.1126.8620.92体重170160150140130120身高17.5015.0212.159.997.906.13体重11010090807060身高身高（cm）体重（kg）o
思考2:根据这些点的分布情况，可以选用那个函数模型进行拟合，使它能比较近似地反映这个地区未成年男性体重y(kg)与身高x(cm)的函数关系？身高（cm）体重（kg）o
思考5:若体重超过相同身高男性体重的1.2倍为偏胖，低于0.8倍为偏瘦，那么这个地区一名身高为175cm,体重为78kg的在校男生的体重是否正常？思考3:怎样确定拟合函数中参数a，b的值？思考4:如何检验函数的拟合程度？
根据收集到的数据，作出散点图，然后通过观察图象判断问题所适合的函数模型，利用计算器或计算机的数据拟合功能得出具体的函数解析式，再用得到的函数模型解决相应的问题，这是函数应用的一个基本过程．应注意的是，用已知的函数模型刻画实际问题时，由于实际问题的条件与得到已知模型的条件会有所不同，因此往往需要对模型进行修正．函数模型应用过程
利用函数知识和函数观点解决实际问题时，一般按以下几个步骤进行：（1）阅读理解，认真审题；（2）引进数学符号，建立数学模型；（3）利用数学的方法对得到的数学模型予以解答，求出结果；（4）将数学问题的解代入实际问题进行核查．舍去不合题意的解，并作答．函数模型应用步骤
中国移动通讯公司拥有“全球通”“神州行”“动感地带”三大著名客户品牌．“全球通”：收费标准是月租费50元，通话1分钟话费0.4元；“神州行”：不缴月租费，本地接听和主叫均为0.6元/分钟，长途0.8元；“动感地带”（M—zone）是今年3月份北京移动为年轻一族量身定做的移动客户品牌．其最大卖点在于其短信套餐，分别为每月支付20元可发300条短信或者每月支付30元可发500条短信（假设选择第一种套餐），一条不到一毛钱，资费标准：中国移动网内0.4元/分钟，网外0.6元/分钟，免交月租．若一个月内通话分钟为x（仅考虑均拨打本地网内电话的情况），三种方式的费用分别为y1元、y2元和y3元．练习1
（2）当x＝300时，y1＝170元，y2＝180元，y3＝140元，所以使用“动感地带”合算些．（1）一个月内通话多少分钟，“全球通”与“神州行”通讯费相同？（2）某人估计一个月内通话300分钟，应选择哪种通讯方式合算？解：（1）y1＝50＋0.4x，y2＝0.6x，y3＝20＋0.4x，由y1＝y2，解得x＝250，所以一个月通话250分钟，两种方式通讯费相同．
某种细菌随时间的变化而迅速地繁殖增加，若在某个时刻这种细菌的个数为200个，按照每小时成倍增长，如下表：时间（小时）0123细菌数（个）2004008001600问：实验开始后5小时细菌的个数是多少？练习2
解：设实验时间为x小时，细菌数为y个，依题意有x小时0123y（个）2004008001600点ABCD200＝200×20，400＝200×21，800＝200×22，1600＝200×23．此实验开始后5小时，即x＝5时，细菌数为200×25＝6400（个）．从而，我们可以将细菌的繁殖问题抽象归纳为一个指数函数关系式，即y＝200·2x（x∈N）．
1.一家旅社有100间相同的客房，经过一段时间的经营实践，旅社经理发现，每间客房每天的价格与住房率之间有如下关系：每间每天房价住房率20元18元16元14元65％75％85％95％要使每天收入达到最高，每间定价应为（）A.20元B.18元C.16元D.14元2.将进货单价为80元的商品按90元一个售出时，能卖出400个，已知这种商品每个涨价1元，其销售量就减少20个，为了取得最大利润，每个售价应定为()A.95元B.100元C.105元D.110元CAy=(90+x-80）（400-20x)
某人开汽车以60km/h的速度从A地到150km远处的B地，在B地停留1h后，再以50km/h的速度返回A地，把汽车离开A地的路程x(km)表示为时间t(h)（从A地出发时开始）的函数，并画出函数的图象；再把车速vkm/h表示为时间t(h)的函数，并画出函数的图象.
它的图象如图：解:开车离开A地的距离与时间t（h）之间的关系：
车速v(km/h)与时间t(h)的函数关系式为：它的图象如图：
基本步骤：第一步：阅读理解，认真审题读懂题中的文字叙述，理解叙述所反映的实际背景，领悟从背景中概括出来的数学实质，尤其是理解叙述中的新名词、新概念，进而把握住新信息。第二步：引进数学符号，建立数学模型设自变量为x，函数为y，并用x表示各相关量，然后根据问题已知条件，运用已掌握的数学知识、物理知识及其他相关知识建立函数关系式，将实际问题转化为一个数学问题，实现问题的数学化，即所谓建立数学模型。第三步：利用数学的方法将得到的常规数学问题（即数学模型）予以解答，求得结果。第四步：再转译为具体问题作出解答。
用函数解决应用性问题中的最值问题的一般思路：选取自变量建立函数关系确定定义域回答实际问题求函数最值
用框图表示如下：函数模型应用框图
解决函数应用问题的基本步骤：知识小结
思考6:你能总结一下用拟合函数解决应用性问题的基本过程吗？收集数据画散点图选择函数模型求函数模型检验用函数模型解释实际问题YesNo
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