§3.2.2函数模型的应用实例(1)学习目标1.通过一些实例,来感受一次函数、二次函数、指数函数、对数函数以及幂函数的广泛应用,体会解决实际问题中建立函数模型的过程,从而进一步加深对这些函数的理解与应用;2.了解分段函数、指数函数、对数函数等函数模型的应用.旧知提示(预习教材P101~P104,找出疑惑之处)复习1:某列火车众北京西站开往石家庄,全程253km,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.复习2:一辆汽车在某段路程中的行驶速度v与时间t的关系如图所示,则该汽车在前3小时内行驶的路程为_________km,假设这辆汽车的里程表在汽车行驶这段路程前的读数为2006km,那么在时,汽车里程表读数S与时间t的函数解析式为__________.典型例题例1一辆汽车在某段路程中的行驶速度与时间的关系如右图:(1)求图中阴影部分的面积,并说明所求面积的实际意义;(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S和时间t的函数解析式.变式:某客运公司定客票的方法是:如果行程不超过,票价是元/,如果超过,则超过的部分按元/定价.则客运票价元与行程公里之间的函数关系是.小结:分段函数是生产生活中常用的函数模型,与生活息息相关,解答的关键是分段处理、分类讨论.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年,英国经济学家马尔萨斯(1766-1834)就提出了自然状态下的人口增长模型:,其中t表示经过的时间,表示时的人口数,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:(单位:万人)年份19501951195219531954人数5519656300574825879660266年份19551956195719581959人数61456628286456365994672071)若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?
小结:人口增长率平均值的计算;指数型函数模型.练1.在中国轻纺城批发市场,季节性服装当季节即将来临时,价格呈上升趋势.设某服装开始时定价为10元,并且每周(7天)涨价2元,5周后开始保持20元的平稳销售;10周后当季节即将过去时,平均每周降价2元,直到16周末,该服装已不再销售.(1)试建立价格P与周次t之间的函数关系;(2)若此服装每件进价Q与周次t之间的关系式为,试问该服装第几周每件销售利润最大?课堂小结1.分段函数模型;2.人口增长指数型函数模型;知识拓展英国物理学家和数学家牛顿(IssacNewton,1643-1727年)曾提出物体在常温环境下温度变化的冷却模型:,其中t表示经过的时间,表示物体的初始温度,表示环境稳定,k为正的常数.学习评价1.按复利计算,若存入银行5万元,年利率2%,3年后支取,则可得利息(单位:万元)为().A.5(1+0.02)B.5(1+0.02)C.5(1+0.02)-5C.5(1+0.02)-52.x克a%盐水中,加入y克b%的盐水,浓度变为c%,则x与y的函数关系式为()A.y=xB.y=xC.y=xD.y=x3.A、B两家电器公司在今年1—5月份的销售量如下图所示,则B相对于A其市场份额比例比较大的月份是().
A.2月B.3月C.4月D.5月4.拟定从甲地到乙地通话m分钟的电话费由f(m)=1.06(0.5×[m]+1)元给出,其中m>0,[m]是大于或等于m的最小整数(职[3]=3,[3.7]=4),则从甲地到乙地通话时间为5.5分钟的话费为元.5.已知镭经过100年,质量便比原来减少4.24%,设质量为1的镭经过年后的剩留量为,则的函数解析式为.课外作业1.经市场调查,某商品在过去100天内的销售量和价格均为时间()的函数,且销售量近似地满足(,);前40天价格为(,),后40天的价格为(,),试写出该种商品的日销售额S与时间的函数关系.2.某种商品现在定价每年p元,每月卖出n件,因而现在每月售货总金额np元,设定价上涨x成,卖出数量减少y成,售货总金额变成现在的z倍.(1)用x和y表示z;(2)若y=x,求使售货总金额保持不变的x值.3.如图,在底边BC=60,高AD=40的△ABC中作内接矩形MNPQ,设矩形面积为S,MN=x.(1)写出面积S以x为自变量的函数式,并求其定义域;(2)求矩形面积的最大值及相应的x值.§3.2.2函数模型的应用实例(2)学习目标1.通过一些实例,来感受一次函数、二次函数、指数函数、对数函数以及幂函数的广泛应用,体会解决实际问题中建立函数模型的过程,从而进一步加深对这些函数的理解与应用;
2.初步了解对统计数据表的分析与处理.课前准备(预习教材P104~P106,找出疑惑之处)阅读:2003年5月8日,西安交通大学医学院紧急启动“建立非典流行趋势预测与控制策略数学模型”研究项目,马知恩教授率领一批专家昼夜攻关,于5月19日初步完成了第一批成果,并制成了要供决策部门参考的应用软件.这一数学模型利用实际数据拟合参数,并对全国和北京、山西等地的疫情进行了计算仿真,结果指出,将患者及时隔离对于抗击非典至关重要、分析报告说,就全国而论,菲非典病人延迟隔离1天,就医人数将增加1000人左右,推迟两天约增加工能力100人左右;若外界输入1000人中包含一个病人和一个潜伏病人,将增加患病人数100人左右;若4月21日以后,政府示采取隔离措施,则高峰期病人人数将达60万人.这项研究在充分考虑传染病控制中心每日工资发布的数据,建立了非典流行趋势预测动力学模型和优化控制模型,并对非典未来的流行趋势做了分析预测.典型例题例1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下表所示:销售单价/元6789101112日均销售量/桶480440400360320280240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?变式:某农家旅游公司有客房300间,每间日房租为20元,每天都客满.公司欲提高档次,并提高租金,如果每间客房日增加2元,客房出租数就会减少10间.若不考虑其他因素,旅社将房间租金提高到多少时,每天客房的租金总收入最高?小结:找出实际问题中涉及的函数变量→根据变量间的关系建立函数模型→利用模型解决实际问题→小结:二次函数模型。例2某地区不同身高的未成年男性的体重平均值如下表(身高:cm;体重:kg)身高60708090100110体重6.137.909.9912.1515.0217.50身高120130140150160170体重20.9226.8631.1138.8547.2555.05(1)根据表中提供的数据,建立恰当的函数模型,使它能比较近似地反映这个地区未成年男性体重与身高ykg与身高xcm的函数模型的解析式.(2)若体重超过相同身高男性平均值的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78kg的在校男生的体重是否正常?
小结:根据收集到的数据的特点,通过建立函数模型,解决实际问题的基本过程:收集数据→画散点图→选择函数模型→求函数模型→检验→符合实际,用函数模型解释实际问题;不符合实际,则重新选择函数模型,直到符合实际为止.练1.某同学完成一项任务共花去9个小时,他记录的完成工作量的百分数如下:时间/小时123456789完成百分数1530456060708090100(1)如果用来表示h小时后完成的工作量的百分数,请问是多少?求出的解析式,并画出图象;(2)如果该同学在早晨8:00时开始工作,什么时候他未工作?练2.有一批影碟(VCD)原销售价为每台800元,在甲、乙两家家电商场均有销售.甲商场用如下方法促销:买一台单价为780元,买两台单价都为760元,依次类推,每多买一台则所买各台单价均再减少20元,但每台售价不能低于440元;乙商场一律都按原价的75%销售.某单位需购买一批此类影碟机,问去哪家商场购买花费较低?课堂小结1.有关统计图表的数据分析处理;2.实际问题中建立函数模型的过程;知识拓展根据散点图设想比较接近的可能的函数模型:①一次函数模型:②二次函数模型:③幂函数模型:④指数函数模型:(>0,)学习评价1.向高为H的圆锥形漏斗内注入化学溶液(漏斗下口暂且关闭),注入溶液量V与溶液深度h的大概图象是().
2.某种生物增长的数量与时间的关系如下表:123...138...下面函数关系式中,能表达这种关系的是().A.B.C.D.3.某企业近几年的年产值如下图:则年增长率(增长率=增长值/原产值)最高的是().A.97年B.98年C.99年D.00年4.某杂志能以每本1.20的价格发行12万本,设定价每提高0.1元,发行量就减少4万本.则杂志的总销售收入y万元与其定价x的函数关系是.5.某新型电子产品2002年投产,计划2004年使其成本降低36℅.则平均每年应降低成本%.课后作业1.某地新建一个服装厂,从今年7月份开始投产,并且前4个月的产量分别为1万件、1 .2万件、1.3万件、1.37万件.由于产品质量好,服装款式新颖,因此前几个月的产品销售情况良好.为了在推销产品时,接收定单不至于过多或过少,需要估测以后几个月的产量,你能解决这一问题吗?2.在一个风雨交加的夜里,从某水库闸房到防洪指挥部的电话线路发生了故障,这是一条10km长的线路,如何迅速查出故障所在?如果沿着线路一小段一小段查找,困难很多.每查一个点要爬一次电线杆,10km长,大约有200多根电线杆子呢.想一想,维修线路的工人师傅怎样工作最合理?要把故障可能发生的范围缩小到50~100m左右,即一两根电线杆附近,要查多少次?
3.某工厂生产某产品x吨所需费用P元,而卖出x吨的价格为每吨Q元,已知P=1000+5x+x2,Q=a+.(1)试写出利润y关于x的函数;(2)若生产出的产品能全部卖掉,且当产量为150吨时利润最大,此时每吨价格为40元,求实数a、b的值.