应用函数模型解决实际问题通常有四个步骤: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,得到数学结果;④转译成具体问题作出解答。其中关键是建立数学模型,下面谈一谈函数模型的应用。
一、二次函数模型
例1、如图所示,某房地产公司在矩形拆迁地ABCD中规划一块矩形地面PQCR建造住宅小公园,为了保护文物,公园又不能超越文物保所区
分析:由题意可知,点Q、R必定在边BC、CD上。若点P在DF上,则矩形PQCR应为具有最大面积的矩形PQCD;若点P在BE上,则矩形PQCR应为具有最大面积的矩形EBCR。因此只需求出点P在EF上时矩形PQCR的最大面积,然后加以比较便知。
解析:设点P在EF上,PQ=x,则
延长QP交AF于G,则
因为
所以
而
故设计矩形公园的长PQ为190米,宽PR约为126.67米时,其面积最大,最大面积约为24067平方米。
说明:根据几何图形的形状,对点P的位置进行分类讨论,比较不同位置下面积的大小,从而求出最大面积时点P的位置。此题借助于二次函数的最值研究方法,求出了矩形PQCR面积的最大值。
二、分段函数模型
例2、一家报刊摊点,从报社买进报纸价格是每份0.24元,卖出是每份0.40元,卖不掉的报纸还可以每份0.08元的价格退回报社,在一个月的30天里,有20天每天可卖出300份,其余10天,每天卖出200份,但这30天里,每天从报社买进的份数必须相同,这家报刊摊点应该每天从报社进多少份报纸,才能获得最大利润?一个月可赚多少钱?
解析:设这家报刊摊点第天从报社买进x份报纸,一个月可赚y元。
①当
②当
③当
综上知,这家报刊摊点应该每天从报社进300份报纸,才能获得最大利润,一个月可赚1120元。
说明:函数模型为分段函数,求分段函数的最值,应先求出函数在各分段的最值,然后取各分段的最值中的最大者为整个函数的最大值,取各分段最值中的最小者为整个函数的最小值。
三、指数函数模型
例3、1980年,我国人均收入255美元,到2000年,人民生活达到小康水平,即人均收入达到817美元,问:年平均增长率是多少?
分析:设出平均增长率,可构建函数模型
解析:设1980年到2000年的年平均增长率是x,则1981年人均收入为
∴
故1980年到2000年的年平均增长率是6%。
说明:此类问题,可构建函数模型
四、幂函数模型
例4、在固定电压差(电压差为常数)下,当电流通过圆柱体电线时,其电流强度I与电线半径r的三次方成正比。
(1)写出函数解析式;
(2) 若电流通过半径为4毫米的电线时,电流强度为320安,求电流通过半径为r毫米的电线时,其电流强度的表达式;
(3)已知(2)中的电流通过的电线半径为5毫米,计算该电流强度。
解析:(1)由题意得
(2)由(1)知3
(3)由(2)中电流强度的表达式,将
五、函数思想
例5、若关于x的方程
分析:令
解析:令
由
当
说明:构建二次函数模型,用函数的知识求解,体现了函数与方程的思想。
▍ 编辑:Wulibang(ID:2820092099)
▍ 来源:综合网络
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