【高中数学】高中数学知识点:指数函数模型的应用指数函数模型的定义
:
恰当选择自变量将问题的目标表示成自变量的函数f(x)=ab
x
+c(a、b、c为常数,a≠0,b>0,b≠1)的形式,进而结合指数函数的性质解决问题。
指数复合函数性质的应用:
(1)与指数函数有关的复合函数基本上有两类:
;②
.无论是哪一类,要搞清楚复合过程,才能确定复合函数的值域和单调区间,具体问题中,a的取值不定时,要对a进行分类讨论.
(2)比如
一类的指数型复合函数,有以下结论:
① 作用
的定义域与f(x)的定义域相同;
② 首先确定函数f(x)的取值范围,然后根据指数函数的取值范围和单调性确定函数
的值域;
③ 当a>L时,函数
与函数f(x)的单调性相同;当o 它与函数f(x)的单调性相反 相关 高中数学 知识点:对数函数模型的应用 对数函数模型的定义: 恰当选择自变量将问题的目标表示成自变量的函数f(x)=mlog A. x+n(m、n、a为常数,m≠0,a>0,a≠1)的形式,进而结合对数函数的性质解决问题。 对数函数模型的解析公式 : f(x)=mlog a X+n(m,n,a是常数,m≠ 0,a>0,a≠ 1) 用函数模型解函数应用题的步骤: 1.检查:澄清问题的含义,区分条件和结论,确定定量关系,初步选择数学模型; 2.建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型; 3.寻找模型:求解数学模型,得出数学结论; 4.还原:将数学问题还原为实际问题的意义。 考点10函数模型及其应用 【命题趋势】 从近几年高考可以看出,越来越注重对应用问题的理解以及阅读能力的考查,而对函数模型的考查可以涉及此部分知识点,所以我们要引起重视,具体掌握以下几点: (1)了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征,知道直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义. (2)了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用. 【重要考向】 一、二次函数模型的应用 二、指数函数、对数函数模型的应用 三、分段函数模型的应用 四、函数模型的比较 二次函数模型的应用 解函数应用题的一般步骤,可分以下四步进行: (1)认真审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择模型; (2)建立模型:将文字语言转化为数学语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;(3)求解模型:求解数学模型,得出数学结论; (4)还原解答:将利用数学知识和方法得出的结论,还原到实际问题中. 用框图表示如下: 建模 审题、转化、抽象 问题 解决 解模 运算 还原 结合实际意义 【巧学妙记】 在函数模型中,二次函数模型占有重要的地位. 根据实际问题建立二次函数解析式后,可以利用配方法、判别式法、换元法、函数的单调性等来求函数的最值, 从而解决实际问题中的利润最大、用料最省等问题. 【典例】 1.某电动小汽车生产企业,年利润=(出厂价-投入成本)⨯年销售量.已知上年度生产电动 小汽车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万/辆,年销售量为10000辆,本年度为打造绿色环保电动小汽车,提高产品档次,计划增加投入成本,若每辆电动小汽车投入成本增加的比例为x (01x <<),则出厂价相应提高的比例为0.75x .同时年销售量增加的比例为0.6x . (1)写出本年度预计的年利润y (万元)与投入成本增加的比例x 的函数关系式; (2)为了使本年度的年利润最大,每辆车投入成本增加的比例应为多少?最大年利润是多少? 【答案】(1)26002002000y x x =-++(01x <<);每辆车投入成本增加的比例为 1 6 时,本年度的年利润最大,且最大年利润是 6050 3 万元. 【解析】(1)由题意,得()()() 1.210.75111000010.6y x x x ⎡⎤=⨯+-⨯+⨯⨯+⎣⎦实际问题 数学问题 数学问题答案 实际问题结论 高考数学初等函数知识点:函数模型及其应用 第1篇:高考数学初等函数知识点:函数模型及其应用 导语:常见的函数模型有一次函数模型、二次函数模型、指数函数模型、对数函数模型、分段函数模型等,下面就由小编为大家带来高考数学初等函数知识点:函数模型及其应用,大家一起去看看怎么做吧! 1.我们目前已学习了以下几种函数:一次函数y=kx+b(k≠0),二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),指数函数y=ax(a>0且a≠1),对数函数y=logax(a>0且a≠1),幂函数y=xa(a为常数) 2.用已知函数模型解决实际问题的基本步骤:第一步,审清题意,设立变量;第二步,根据所给模型,列出函数关系式;第三步,利用函数关系求解;第四步,再将所得结论转译成具体问题的解答. 3.在处理曲线拟合与预测的问题时,通常需要以下几个步骤:(1)能够根据原始数据、表格、绘出散点图;(2)通过考查散点图,画出“最贴近”的曲线,即拟合曲线;(3)根据所学函数知识,求出拟合曲线的函数解析式;(4)利用函数关系,根据条件对所给问题进行预测和控制,以便为决策和管理提供依据. 4.解疑释惑 (1)怎样理解“数学建模”和实际问题的关系? 一般来说,对问题进行修改和简化,形成一种比较精确和简洁的表述,这时可称之为“实际模型”,它和“实际原形”不同,因为它被简化了,不是实际问题所有方面都得到了体现.而是在得到一个“实际模型”之后,再用数学符号和表达式来代替实际问题中的变量和关系,得到的结果是一个“数学模型”. (2)怎样才能搞好“数学建模”? 在“数学建模”中要把握好下列几个问题: 1理解问题:阅读理解,读懂文字叙述,认真审题,理解实际背景.弄清楚问题的实际背景和意义,设法用数学语言来描述问题. 2数学建模:把握新信息,勇于探索,善于联想,灵活化归,根据题意建立变量或参数间的数学关系,实现实际问题数学化,引进数学符号,构建数学模型,常用的数学模型有方程、不等式、函数. 第2课时指数函数及其性质的应用 [学习目标] 1.理解指数函数的单调性与底数的关系.2.能运用指数函数的单调性解决一些问题. [知识链接] 1.函数y=a x(a>0且a≠1)恒过点(0,1),当a>1时,单调递增,当0<a<1时,单调递减. 2.复合函数y=f(g(x))的单调性:当y=f(x)与u=g(x)有相同的单调性时,函数y=f(g(x))单调递增,当y=f(x)与u=g(x)的单调性相反时,y=f(g(x))单调递减,简称为同增异减. [预习导引] 1.函数y=a x与y=a-x(a>0,且a≠1)的图象关于y轴对称. 2.形如y=a f(x)(a>0,且a≠1)函数的性质 (1)函数y=a f(x)与函数y=f(x)有相同的定义域. (2)当a>1时,函数y=a f(x)与y=f(x)具有相同的单调性;当0<a<1时,函数y=a f(x)与函数y=f(x)的单调性相反. 3.形如y=ka x(k∈R,且k≠0,a>0且a≠1)的函数是一种指数型函数,这是一种非常有用的函数模型. 4.设原有量为N,每次的增长率为p,经过x次增长,该量增长到y,则y=N(1+p)x(x∈N). 要点一利用指数函数的单调性比较大小 例1比较下列各组数的大小: 0.7-0.70.3; (1)1.9-π与1.9-3;(2)23 (3)0.60.4与0.40.6. 解(1)由于指数函数y=1.9x在R上单调递增,而-π<-3,所以1.9-π<1.9-3. 0.7-0.70.3. (2)因为函数y=0.7x在R上单调递减,而2-3≈0.267 9<0.3,所以23 (3)因为y=0.6x在R上单调递减,所以0.60.4>0.60.6;又在y轴右侧,函数y=0.6x的图象在y=0.4x的图象的上方,所以0.60.6>0.40.6,所以0.60.4>0.40.6. 规律方法 1.对于底数相同但指数不同的两个幂的大小的比较,可以利用指数函数的单调性来判断. 2.比较幂值,若底数不相同,则首先考虑能否化为同底数,然后根据指数函数的性质得出结 4.5.3函数模型的应用 必备知识·探新知 基础知识 知识点1指数函数与对数函数模型 指数函数模型y=ba x+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1) 对数函数模型y=m log a x+n(m,a,n为常数,m≠0,a>0且a≠1) 知识点2解函数应用题的基本思路与步骤 1.建立函数模型解决实际问题的基本思路 2.建立函数模型解决实际问题的解题步骤 某些实际问题提供的变量关系是确定的,即设自变量为x,因变量为y.它们已建立了函数模型,我们可以利用该函数模型得出实际问题的答案.具体解题步骤为: 第一步,审题,引进数学符号,建立数学模型.了解变量的含义,若模型中含有待定系数,则需要进一步用待定系数法或其他方法确定. 第二步,求解数学模型.利用数学知识,如函数的单调性、最值等,对函数模型进行解答. 第三步,转译成实际问题的解. 知识点3拟合函数模型问题 定量分析和研究实际问题时,要深入调查、研究、了解对象信息,作出简化假设,用数学的符号和语言,把它表述为数学式子(也就是数学模型),然后计算得到模型的结果,并进行检验,最后解释实际问题.这个建立数学模型的全过程,就称为数学建模.根据收集的数据或给出的数据画出散点图,然后选择函数模型,并求出函数解析式,再进行拟合、比较,选出最恰当的函数模型的过程,称为函数拟合(或数据拟合). 1.建立拟合函数模型的步骤 (1)收集数据. (2)根据收集到的数据在平面直角坐标系内画出散点图. (3)根据点的分布特征,选择一个能刻画散点图特征的函数模型. (4)选择其中的几组数据求出函数模型. (5)将已知数据代入所求出的函数模型中进行检验,看其是否符合实际,若不符合实际,则返回步骤(3),若符合实际,则进入下一步. (6)用所得函数模型解释实际问题. 2.建立拟合函数模型的一般流程 根据建立拟合函数模型的步骤,我们用如图来表示建立拟合函数模型的一般流程. 基础自测 1.某厂2008年的产值为a 万元,预计产值每年以n %的速度递增,则该厂到2020年的产值(单位:万元)是( B ) A .a (1+n %)13 B .a (1+n %)12 C .a (1+n %)11 D .a (1-n %)12 [解析] 2008年的产值为a 万元,2009年的产值为a +a ·n %=a (1+n %),2010年的产值为a (1+n %)+a (1+n %)·n %=a (1+n %)2,…,2020年的产值为a (1+n %)12. 2.某种细菌经30分钟个数变为原来的2倍,且该种细菌的繁殖规律为y =e kt ,其中k 为常数,t 表示时间(单位:时),y 表示繁殖后细菌总个数,则k =__2ln 2__,经过5小时,1个细菌通过繁殖个数变为__1 024__. [解析] 由题意知,当t =1 2 时,y =2,即2=e 1 2 k , ∴k =2ln 2,∴y =e 2t ln 2. 当t =2时,y =e 2 ×5×ln 2 =210=1 024. 即经过5小时,1个细菌通过繁殖个数变为1 024. 3.某种动物繁殖数量y (只)与时间x (年)的关系为y =a log 2(x +1),设这种动物第1年有100只,则第7年它们繁殖到__300__只. 函数模型的选择及简单应用 知识集结 知识元 函数的单调性及单调区间 知识讲解 1.函数的单调性及单调区间 【知识点的认识】 一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量x1,x2, 当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数. 若函数f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间. 【解题方法点拨】 判断函数的单调性,有四种方法:定义法;导数法;函数图象法;基本函数的单调性的应用;复合函数遵循“同增异减”;证明方法有定义法;导数法. 单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能 用符号“∪”联结,也不能用“或”联结,只能用“和”或“,”连结. 设任意x1,x2∈[a,b]且x1≠x2,那么 ①⇔f(x)在[a,b]上是增函数; ⇔f(x)在[a,b]上是减函数. ②(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数; (x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数. 函数的单调区间,定义求解求解一般包括端点值,导数一般是开区间. 【命题方向】 函数的单调性及单调区间.是高考的重点内容,一般是压轴题,常与函数的导数相结合,课改地区单调性定义证明考查大题的可能性比较小.从近三年的高考试题来看,函数单调性的判断和应用以及函数的最值问题是高考的热点,题型既有选择题、填空题,又有解答题,难度中等偏高;客观题主要考查函数的单调性、最值的灵活确定与简单应用,主观题在考查基本概念、重要方法的基础上,又注重考查函数方程、等价转化、数形结合、分类讨论的思想方法.预测明年高考仍将以利用导数求函数的单调区间,研究单调性及利用单调性求最值或求参数的取值范围为主要考点,重点考查转化与化归思想及逻辑推理能力. 例题精讲 函数的单调性及单调区间 例1. 已知函数f(x)=x|x|-2x的单调增区间为________________。 例2.' (1)求函数f(x)=x-的值域; (2)求函数y=(-x2+2x+1)的单调区间. 4.5.3函数模型的应用 学习目标核心素养 1.会利用已知函数模型解决实际问题.(重点) 2.能建立函数模型解决实际问题.(重点、难点) 3.了解拟合函数模型并解决实际问题.(重点)通过本节内容的学习,使学生认识函数模型的作用,提高学生数学建模、数据分析的素养. 1.常用函数模型 常用函数模型 (1)一次函数模型y=kx+b(k,b为常数,k≠0) (2)二次函数模型y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0) (3)指数函数模型y=ba x+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1) (4)对数函数模型y=m log a x+n(m,a,n为常数,m≠0,a>0且a≠1) (5)幂函数模型y=ax n+b(a,b为常数,a≠0) (6)分段函数模型y= ⎩ ⎨ ⎧ax+b(x (一)审题;(二)建模;(三)求模;(四)还原. 这些步骤用框图表示如图: 1.如表是函数值y随自变量x变化的一组数据,由此判断它最可能的函数模型是() x 45678910 y 15171921232527 C.指数函数模型D.对数函数模型 A[自变量每增加1函数值增加2,函数值的增量是均匀的,故为一次函数模型.故选A.] 2.某地为了抑制一种有害昆虫的繁殖,引入了一种以该昆虫为食物的特殊动物,已知该动物的繁殖数量y(只)与引入时间x(年)的关系为y=a log2(x+1),若该动物在引入一年后的数量为100只,则第7年它们发展到() A.300只B.400只 C.600只D.700只 A[将x=1,y=100代入y=a l o g2(x+1)得,100=a l o g2(1+1),解得a=100.所以x=7时,y=100l o g2(7+1)=300.] 3.据调查,某自行车存车处在某星期日的存车量为2 000辆次,其中变速车存车费是每辆一次0.8元,普通车存车费是每辆一次0.5元,若普通车存车数为x辆次,存车费总收入为y元,则y关于x的函数关系式是() A.y=0.3x+800(0≤x≤2 000) B.y=0.3x+1 600(0≤x≤2 000) C.y=-0.3x+800(0≤x≤2 000) D.y=-0.3x+1 600(0≤x≤2 000) D[由题意知,变速车存车数为(2000-x)辆次,则总收入y=0.5x+(2000-x)×0.8=-0.3x+1600(0≤x≤2000).] 高考数学指数函数应用及实例解析指数函数是高中数学中经常被提到的函数之一,它以指数为自变量,以底数为常数,是一种特殊的幂函数。在高考数学中,指数函数常常和其他函数一起出现,形成复杂的组合函数,在解题过程中需要熟练掌握指数函数的基本性质和应用方法。 一、指数函数基本性质 指数函数的形式为 f(x)=a^x(其中a>0,a≠1),它具有以下几个基本性质。 1. 定义域:指数函数的定义域为全体实数。 2. 值域:当a>1时,f(x)可以取任意正实数;当01时,指数函数单调递增;当0备战2022年高考数学(理)一轮复习考点10 函数模型及其应用
高考数学初等函数知识点:函数模型及其应用
高中数学:3.1.2 第2课时 指数函数及其性质的应用
2020-2021学年高中数学新教材人教A版必修第一册学案:4.5.3 函数模型的应用 (含解析)
高中数学必修一-函数模型的选择及简单应用
【高中数学】1920 第4章 4.5 4.5.3 函数模型的应用
高考数学指数函数应用及实例解析