【備戰(zhàn)2014】北京中國人民大學(xué)附中高考數(shù)學(xué)(題型預(yù)測+范例選講)綜合能力題選講第25講建構(gòu)函數(shù)

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1、 6/4 建構(gòu)函數(shù)模型的應(yīng)用性問題 題型預(yù)測 應(yīng)用題是高考考查的重點(diǎn),也是考生得分的難題,近年來該類試題的特點(diǎn)日趨鮮明:1.應(yīng)用題的信息來源真實(shí)可靠;2.應(yīng)用題的個(gè)數(shù)明顯在增加;3.注重考查學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手能力及應(yīng)用的能力(如2002年文科22題)。從高考應(yīng)用題來看,涉及函數(shù)、數(shù)列、不等式等高中主要板塊的內(nèi)容,是歷年高考命題的熱點(diǎn)和重點(diǎn). 解答函數(shù)型應(yīng)用題,一般先從建立函數(shù)的解析表達(dá)式入手,通過研究函數(shù)的性質(zhì)獲得解 答?因此,這類問題的難點(diǎn)一般有兩個(gè):一是解析式的建立,二是數(shù)學(xué)知識(shí)的靈活應(yīng)用. X例選講 例1?某公司為幫助尚有26.8萬元無息貸款沒有償還的殘疾人商店,借出

2、20萬元將該 商店改建成經(jīng)營狀況良好的某種消費(fèi)品專賣店,并約定用該店經(jīng)營的利潤逐步償還債務(wù)(所有債務(wù)均不計(jì)利息). 已知該種消費(fèi)品的進(jìn)價(jià)為每件40元; 該店每月銷售量q(百件)與銷售價(jià)p(元/件)之間的關(guān)系用右圖中的一條折線(實(shí)線)表示;職工每人每月工資為600元, 該店應(yīng)交付的其它費(fèi)用為每月13200元. (I)若當(dāng)銷售價(jià)p為52元/件時(shí),該店正好收支平衡,求該店的職工人數(shù); (H)若該店只安排40名職工,則該店最早可在幾年后還清所有債務(wù),此時(shí)每件消費(fèi)品的價(jià)格定為多少元? 講解本題題目的篇幅較長,所給條件零散雜亂,為此,不僅需要?jiǎng)澐侄温鋵哟?,弄清每一層次?dú)立的含義和相互間的關(guān)系

3、,更需要抓住矛盾的主要方面.由題目的問題找到關(guān)鍵 詞一一“收支平衡”、“還清所有債務(wù)”,不難想到,均與“利潤”相關(guān). 從閱讀和以上分析,可以達(dá)成我們對題目的整體理解,明確這是一道函數(shù)型應(yīng)用題?為此,首先應(yīng)該建立利潤與職工人數(shù)、月銷售量q、單位商品的銷售價(jià)p之間的關(guān)系,然后, 通過研究解析式,來對問題作出解答. 由于銷售量和各種支出均以月為單位計(jì)量,所以,先考慮月利潤. (I)設(shè)該店的月利潤為S元,有職工m名?貝U Sqp40100600m13200. 2p140,40p58 又由圖可知:q p8258p81 2p140p40100600m1320040p58 所以,S

4、p82p40100600m1320058

5、債務(wù),此時(shí)消費(fèi)品的單價(jià)定為55元. 點(diǎn)評求解數(shù)學(xué)應(yīng)用題必須突破三關(guān): (1)閱讀理解關(guān):一般數(shù)學(xué)應(yīng)用題的文字閱讀量都比較大,要通過閱讀審題,找出關(guān)鍵詞、句,理解其意義. (2)建模關(guān):即建立實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型,將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題. (3)數(shù)理關(guān):運(yùn)用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法去解決已建立的數(shù)學(xué)模型. 例2.一位救生員站在邊長為100米的正方形游泳池ABCD的A處(如圖),發(fā)現(xiàn)C 處有一位溺水者.他跑到E處后,馬上跳水沿直線EC游到C處,已知救生員跑步的速度為米V/分,游泳的速度為V米/分. 2 試問,救生員選擇在何處入水才能最快到達(dá)C處,所用的最短時(shí) 間是多少? 講解:理解本題并不難:

6、應(yīng)該建立時(shí)間t(分)關(guān)于某個(gè)變量的 函數(shù)關(guān)系式,然后,通過求最值的方法來解決問題. 難點(diǎn)在于變量的選擇,當(dāng)然,我們可以選擇以AE的長度x x (米)作為變量,但此時(shí)t- V 2L1002 2 100x 求最值較為困難. 注意到:AE和EC的長度,可以方便的用角表示,不必用到根號(hào),所以我們可以嘗試以 CEB作為變量. 設(shè)CEB,貝UAE100 lOOcot ,CE 100 sin ,所以, 100 100 50 等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng) 此時(shí),AE 200 vsin 100 2cos sin tan2- 2 1tan2— 2 2ta

7、n— 2 1tan2- 2.3 100 100 3tan 2 2t9n2 100 50 1 3tantan2 2 tan— 2 3tan乙,即tani ¥,即 3時(shí)成立 100心,t 3 他皿?也即, 救生員應(yīng)該在AB邊上距 t100100.3 B10^3米處入水,才能最快到達(dá)C處,所用的最短時(shí)間為 3 點(diǎn)評(1)恰當(dāng)選擇變量,有助于簡化數(shù)學(xué)過程;(2)本題中,若以AEx為自變量, 也可通過三角代換(或移項(xiàng)、平方、判別式等)來求得最值. 例3?某廠生產(chǎn)一種儀器,由于受生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的限制,會(huì)產(chǎn)生一些次品?根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知道,該廠生產(chǎn)這種

8、儀器,次品率P與日產(chǎn)量x(件)之間大體滿足關(guān)系: 1 96x 1xc,xN 其中c為小于96的正常數(shù) xc,xN 注:次品率P次品數(shù),如P0.1表示每生產(chǎn)10件產(chǎn)品,約有1件為次品?其余為合格生產(chǎn)量 品. A 已知每生產(chǎn)一件合格的儀器可以盈利A元,但每生產(chǎn)一件次品將虧損元,故廠方希 2 望定出合適的日產(chǎn)量. (I)試將生產(chǎn)這種儀器每天的盈利額T(元)表示為日產(chǎn)量x(件)的函數(shù); (n)當(dāng)日產(chǎn)量為多少時(shí),可獲得最大利潤? 講解: 212A ⑴當(dāng)xc時(shí),P3,所以,每天的盈利額T3xAaxi0? 當(dāng)1xc時(shí),P ,所以,每日生產(chǎn)的合格儀器約有 1 9

9、6x x件,次品 96x 約有 1 96x x件?故,每天的盈利額 1 96x xA 1A x- 96x2 3x x 296x 綜上,日盈利額 T(元)與日產(chǎn)量 x(件)的函數(shù)關(guān)系為: 3x x 296x A, 0,xc (n)由(i)知,當(dāng) xc時(shí),每天的盈利額為0. 當(dāng)1xc時(shí),T 3x x 296x 為表達(dá)方便,令96x t,則096ct 1 144 1 144 147 97—t A 972、t —A A0 2 t 2 t 2 95?故 396t T96tA 2t (等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)t,

10、即t12即x88時(shí)成立)?所以, 147 (1)當(dāng)c88時(shí),TmaxA(等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)x88時(shí)成立). 2 144 t t(12,)上單調(diào)遞增(證明過程略) T971t144A97196 2t2 144 144189c2c2“ cA A0 96c 1922c 所以,g(t)g96c?所以, c時(shí)取得) 2 144189c2c 1922c A?(等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng) (2)當(dāng)1c88時(shí),由1xc得1296ct95,易證函數(shù)gt 綜上,若88c96,則當(dāng)日產(chǎn)量為88件時(shí),可獲得最大利潤;若1c88,則當(dāng)日產(chǎn)量為c時(shí),可獲得最大利潤. 點(diǎn)評基本不等式和函數(shù)的單調(diào)性是求解函數(shù)最值問題的兩大重要手段.

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