3.2.2函数模型的应用实例(一)兖州一中高二数学薛德华课型:新授课【学习目标】知识与技能:能够利用给定的函数模型或建立确定性函数模型解决实际问题.过程与方法:感受运用函数概念建立模型的过程和方法,对给定的函数模型进行简单的分析评价.情感、态度与价值观:体会数学在实际问题中的应用价值.【学习重点、难点】学习重点:利用给定的函数模型或建立确定性函数模型解决实际问题.学习难点:利用给定的函数模型或建立确定性函数模型解决实际问题,并对给定的函数模型进行简单的分析评价.【学法指导】独立思考与合作交流相结合【知识链接】几种常见的函数模型:【学习过程】1.材料引入:现实生活中有些实际问题所涉及的数学模型是确定的,但需要我们利用问题中的数据及其蕴含的关系建立数学模型,对于已给定数学模型的问题,我们要对所确定的数学模型进行分析评价,验证数学模型的与所提供的数据的吻合程度,并对给定的数学模型进行适当的分析和评价.2.例题学习:(B级)例1.一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)写出速度关于时间的函数解析式;2)写出汽车行驶路程关于时间的函数关系式,并作图象;3)求图中阴影部分的面积,关说明所求面积的实际含义;4)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与时间的函数解析式,并作出相应的图象.(km/h)t(h)
探索:问题1:将图中的阴影部分隐去,得到的图象什么意义?问题2:图中每一个矩形的面积的意义是什么?问题3:汽车的行驶里程与里程表读数之间有什么关系?它们关于时间的函数图象又有何关系?反思小结:本例所涉及的数学模型是确定的,需要利用问题中的数据及其蕴含的关系建立数学模型,此例是用分段函数模型刻画实际问题.同时,通过本题也可了解图象是函数对应关系的一种重要表现形式.(C级)例2.人口问题是当今世界各国普遍关注的问题.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,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:,其中表示经过的时间,表示=0时的人口数,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:(单位:万人)年份19501951195219531954人数5519656300574825879660266年份19551956195719581959人数61456628286456365994672071)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)如果按表中的增长趋势,大约在哪一年我国的人口将达到13亿?探索:问题4:本例中所涉及的变量有哪些?问题5:描述所涉及变量之间关系的函数模型是否是确定的,确定这种模型需要几个因素?问题6:根据表中数据如何确定函数模型?问题7:对于所确定的函数模型怎样进行检验,根据检验结果对函数模型又应作出如何评价?问题8:如何根据所确定函数模型具体预测我国某个时期的人口数,实质是何种计算方法?
反思小结:①本例的题型是利用给定的指数函数模型解决实际问题的一类问题,确定具体函数模型的关键是确定两个参数与.②表格也是描述函数关系的一种形式.③用已知函数模型解题一般过程:解模验模用模【基础达标】(A级)1.如下图所示,点P在边长为1的正方形的边上运动,设M是CD边的中点,则当点P沿着A—B—C—M运动时,以点P经过的路程x为自变量,三角形APM的面积函数的图象形状大致是( )(B级)2.容器中有浓度为m%的溶液a升,现从中倒出b升后用水加满,再倒出b升后用水加满,这样进行了10次后溶液的浓度为( ) A.·m% B. ·m% C.·m% D.·m%(B级)3.在国内投寄平信,每封不超过20克重应付邮资80分,超过20克不超过40克重付邮资160分,将每封信应付邮资(分)表示为信重(0<x≤40=克的函数,其表达式f(x)为________.(B级)4.国家规定个人稿费纳税办法为:不超过800元的不纳税;超过800元而不超过4000元的按超过800元的14%纳税;超过4000元的按全稿酬的11%纳税.某人出版了一书共纳税420元,这个人的稿费为________元.(B级)5.已知1650年世界人口为5亿,当时人口的年增长率为0.3﹪;1970年世界人口为36亿,当时人口的年增长率为2.1﹪.⑴用马尔萨斯人口增长模型计算,什么时候世界人口是1650年的2倍?什么时候世界人口是1970年的2倍?⑵实际上,1850年以前世界人口就超过了10亿;而2003年世界人口还没有达到72亿.你对同样的模型得出的两个结果有何看法?(C级)6.以m/s的速率竖直向上运动的物体,ts后的高度m满足,速率
m/s满足.现以75m/s的速率向上发射一发子弹,问子弹保持在100m以上高度的时间有多少秒(精确到0.01s)?在此过程中,子弹速率的范围是多少?(C级)7.某列火车从北京西站开往石家庄,全程277km,火车出发10min开出13km后,以120km/h匀速行驶.试写出火车行驶的总路程S与匀速行驶的时间t之间的关系式,并求火车离开北京2h内行驶的路程.(提示:本例所涉及的变量有哪些?它们的取值范围怎样?所涉及的变量的关系如何?) 【学习小结】(1)知识小结(2)思想方法小结【当堂检测】(A级)1.某学生离家去学校,为了锻炼身体,一开始跑步前进,跑累了再走余下的路,下图中,纵轴表示离学校的距离,横轴表示出发后的时间,则下列四个图形中较符合该生走法的是( )(B级)2.已知某工厂生产某种产品的月产量y与月份x满足关系y=a·(0.5)x+b,现已知该厂今年1月、2月生产该产品分别为1万件、1.5万件.则此厂3月份该产品的产量为____________.(C级)3.某人开汽车以60km/h的速率从A地到150km远处的B地,在B地停留1小时后,再以50km/h的速率返回A地。把汽车与A地的距离x表示为从A地出发时开始经过的时间t(小时)的函数,并画出函数的图像.