函数的实际应用

《函数的实际应用》课标解读教材分析本节的主要内容是函数的实际应用，函数模型的应用实例包括三个方面：利用给定的函数模型解决实际问题，建立确定性函数模型解决实际问题，建立拟合函数模型解决实际问题.本节的重点是了解函数模型的广泛应用，难点是运用函数思想理解和处理生产、生活中的实际问题，突破重点与难点的关键，是要结合具体实例，选择合适的数学模型解决实际问题.本节内容所涉及的主要数学核心素养有：数学建模、数学运算等.学情分析对学生而言，前面已经学习了函数零点的概念，在初中已经掌握了正比例函数、一次函数、二次函数、反比例函数的图象和性质，有了前面的基础，学生学习起来还是比较感兴趣的.本节内容对学生来说有一定的难度，将一个实际问题转化为数学问题，建模的过程需要学生理解题意，选择合适的函数模型.教学建议教学时，要创设学生熟悉的实际生活问题引入课题，从而激发学生的求知欲，调动学生主动参与解决问题的积极性.教师在课堂教学中要起引导作用，让学生在教师的提问中自觉地发现新知，探究新知.由于本节的主要内容是建立函数模型解决实际问题，教学例题时，要让学生认真阅读题目，找出关键语句，将实际问题抽象为数学问题，从而建立数学模型，求解数学模型，最后得到实际问题的解，在此过程中，培养学生发现问题、探究问题和解决问题的能力，提升学生的数学建模和数学运算核心素养.学科核心素养目标与素养1.会通过具体的函数模型分析实际问题，达到数学建模和数学运算核心素养学业质量水平一的层次.2能够对问题进行分析，建立合适的数学模型，并对不同数学模型的契合度进行比较，择优选择，达到数学建模核心素养学业质量水平二的层次.情境与问题本案例通过马尔萨斯人口增长模型引入课题，并根据实际数据验证该模型的合理性，引入本课教学.内容与节点本节内容是本章的最后一节内容，内容涉及面广，情境新，是对前面学习的各种函数的实际应用.过程与方法1.经历根据图象和表格提供的有关信息和数据，建立函数模型，并利用建立的函数模型解决实际问题的过程，培养学生的数学建模和数学运算核心素养.2.经历数学建模的过程，培养学生分析问题、探究问题的能力，感悟由具体到抽象的研究方法，培养学生的知识运用能力.3.通过对同一问题建立不同的数学模型并进行比较择优选择的过程，培养学生自主探究、合作交流的能力.教学重点难点重点根据图表信息建立函数模型解决实际问题.难点将实际问题抽象为数学问题，完成从文字语言、图表语言向符号语言的转化，并建立函数模型.。

函数的实际应用及举例函数是编程中非常重要的概念，它是为了实现特定功能而组织在一起的一段代码。

函数可以将代码模块化，提高代码的可读性和可维护性。

在实际应用中，函数有着广泛的用途，包括数学计算、数据处理、图像处理、网络通信等。

本文将以几个典型应用领域为例，介绍函数的实际应用。

1.数学计算数学计算是函数应用的一个重要领域。

函数可以用于实现复杂的数学运算、求解方程、计算数列等。

例如，计算圆的面积和周长的函数可以定义如下：pythondef calculate_circle(radius):area = 3.14 * radius * radiusperimeter = 2 * 3.14 * radiusreturn area, perimeter这个函数接受圆的半径作为参数，并返回圆的面积和周长。

2.数据处理函数在数据处理中也有着广泛的应用。

函数可以用于数据的读取、转换、清洗、分析等操作。

例如，以下是一个用于计算列表中数字平均值的函数：pythondef calculate_average(numbers):total = sum(numbers)average = total / len(numbers)return average这个函数接受一个数字列表作为参数，并返回平均值。

3.图像处理图像处理是另一个常见的应用领域。

函数可以用于图像的读取、处理、分析、转换等操作。

例如，以下是一个用于将图像转换为灰度图的函数：pythondef convert_to_grayscale(image):gray_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)return gray_image这个函数接受一个彩色图像作为参数，并返回一个灰度图像。

4.网络通信函数在网络通信中也有着重要的应用。

函数可以用于发送和接收网络数据、处理网络请求、解析网络协议等操作。

例如，以下是一个用于发送HTTP请求并获取响应的函数：pythonimport requestsdef send_http_request(url, method='GET', data=None, headers=None): response = requests.request(method, url, data=data,headers=headers)return response.text这个函数接受一个URL作为参数，并返回HTTP响应的内容。

浅析函数在现实生活中的应用
函数在现实生活中的应用非常广泛，从我们日常生活中的交通、购物、娱乐等方面都可以看到函数的身影。

1、交通：函数可以用来解决交通运输问题，比如汽车行驶的路程和时间，船舶的航线设计，飞机的路线规划等。

2、购物：函数可以用来计算商品的价格，比如折扣、积分、优惠券等。

3、娱乐：函数可以用来设计游戏，比如用函数来模拟游戏中的物理运动、游戏角色的行为等。

4、科学研究：函数可以用来解决物理、化学、生物等科学问题，比如用函数来模拟物质的变化和运动，用函数来解决力学、热力学等问题。

5、社会研究：函数可以用来解决社会科学问题，比如经济学的供求曲线、社会学的社会关系等。

高中数学常见函数及其应用数学是一门广泛应用于各个领域的学科，而函数是数学中的基本概念之一。

在高中数学中，我们需要掌握并熟练运用一些常见函数及其应用。

本文将介绍一些常见的高中数学函数及其在实际问题中的应用。

一、线性函数线性函数是最简单的一类函数，其表达式为y = kx + b，其中k和b为常数。

线性函数的图像为一条直线，其斜率k代表直线的倾斜程度，而常数b代表直线与y轴的截距。

线性函数常见的应用有以下几种：1. 方程的解：在线性方程中，我们常常需要求解一元一次方程。

以y = 2x + 3为例，我们可以通过这个线性函数找到方程的解。

当x取特定的值时，我们可以求得对应的y值，从而得到该方程的解。

2. 直线的斜率和截距：线性函数的斜率和截距可以帮助我们分析直线的性质。

斜率决定了直线的倾斜程度，而截距则决定了直线与y轴的交点。

二、二次函数二次函数是一个非常常见的函数形式，其表达式为y = ax^2 + bx + c，其中a、b和c为常数，且a不等于0。

二次函数的图像通常是一个开口向上或向下的抛物线，常见的应用有以下几种：1. 抛物线的顶点问题：二次函数的顶点是抛物线的最高点或者最低点，在实际问题中可以用来寻找最优解，例如最大值或最小值。

2. 建模问题：二次函数可以用来建立实际问题的模型。

例如，通过分析苹果从树上掉落的过程，可以建立一个与时间相关的二次函数来描述苹果的运动轨迹。

三、指数函数指数函数是以一个正常数为底数，变量为指数的函数，其表达式为y = a^x，其中a为常数且大于0。

指数函数的图像通常是上升或下降的曲线，常见的应用有以下几种：1. 指数增长问题：指数函数在自然界中的许多现象都有应用，例如人口增长、细胞分裂等。

通过分析指数函数的特点，我们可以预测未来的发展趋势。

2. 复利计算：指数函数在金融领域中有着重要的应用，特别是在计算复利方面。

通过利率和时间的指数函数关系，我们可以计算复利的收益。

四、对数函数对数函数是指以一个正常数为底数，另一个正数为真数的函数，其表达式为y = loga(x)，其中a为常数且大于0且不等于1。

函数的实际应用举例教学设计教学设计：函数的实际应用教学目标：1.了解函数的实际应用领域和重要性；2.掌握函数在实际问题中的应用方法；3.培养学生的实际问题解决能力。

教学内容：1.函数的实际应用概述；2.函数在数学、科学、工程、经济等领域中的具体应用；3.使用函数解决实际问题的思路和方法。

教学过程：第一步：导入1.引入一个实际问题的例子，例如求一个铁圆柱的体积；2.引导学生思考如何用数学知识来解决这个问题。

第二步：课堂讲解1.介绍函数的概念和作用；2.列举函数在数学、科学、工程、经济等领域中的重要作用；3.详细介绍函数在各个领域中的具体应用，如数学中的函数图像、科学中的物理模型、工程中的计算模拟等。

第三步：小组讨论1.将学生分成小组，每个小组选择一个具体的实际问题；2.让学生讨论在解决这个问题中如何使用函数，并列出解决问题的思路和方法。

第四步：学生展示1.每个小组派代表上台展示他们选择的实际问题和解决方法；2.其他小组提问并讨论解决方法的合理性。

第五步：实际操作1.指导学生使用函数解决一个实际问题；2.学生在电脑上编写程序，实现函数的具体应用；3.学生互相交流和比较结果，讨论解决问题的有效性和可行性。

第六步：总结归纳1.让学生总结函数的实际应用领域和重要性；2.引导学生思考如何将函数的实际应用与日常生活结合起来；3.鼓励学生提出其他可能的实际应用领域和问题。

第七步：作业布置1.要求学生用函数解决一个与自己感兴趣的实际问题，并写出解决步骤和思路；2.鼓励学生展示自己的作品，并与他人分享自己的思考和经验。

教学评价：1.观察学生在小组讨论中的参与程度和思考能力；2.检查学生在实际操作中的程序编写和问题解决能力；3.回顾学生的作业，评价其解决实际问题的思路和方法是否合理。

教学延伸：1.组织学生进行更复杂的实际问题解决实践，培养学生的创新能力；2.引导学生进一步学习与函数相关的知识，如函数的导数和积分等；3.鼓励学生参与数学建模比赛或科学竞赛，展示自己的实际问题解决能力。

函数连续的应用案例函数是数学中一个重要的概念，也是现实生活中经常应用的工具。

函数连续是函数学中的一个重要性质，表示函数在某一点的极限等于该点的函数值。

在实际生活中，函数连续的应用非常广泛，涉及到多个领域。

下面介绍十个函数连续的应用案例，可以帮助读者更好地理解函数连续的概念和实际应用。

1. 车辆行驶过程中的速度变化：假设一辆车在某一段路程上行驶，我们可以将时间作为自变量，速度作为因变量，建立一个函数来描述车辆的速度变化。

如果车辆的速度在整个行驶过程中保持连续变化，那么这个函数就是连续的。

2. 温度变化过程中的温度曲线：在气象学中，我们经常使用函数来描述温度的变化。

例如，可以将时间作为自变量，温度作为因变量，建立一个函数来描述一天中的温度变化。

如果温度在整个过程中连续变化，那么这个函数就是连续的。

3. 电子设备的音量调节：在电子设备中，音量大小通常可以用一个函数来表示。

例如，可以将音量调节器的位置作为自变量，音量大小作为因变量，建立一个函数来描述音量的变化。

如果音量在整个调节过程中连续变化，那么这个函数就是连续的。

4. 音乐的节奏变化：音乐的节奏通常是连续变化的。

我们可以将时间作为自变量，音乐的节奏作为因变量，建立一个函数来描述音乐的节奏变化。

如果音乐的节奏在整个演奏过程中保持连续变化，那么这个函数就是连续的。

5. 电梯的运行过程：电梯的运行过程可以用函数来表示。

例如，可以将时间作为自变量，电梯的位置作为因变量，建立一个函数来描述电梯的运行过程。

如果电梯的位置在整个运行过程中连续变化，那么这个函数就是连续的。

6. 水位的变化：在水文学中，我们经常使用函数来描述水位的变化。

例如，可以将时间作为自变量，水位作为因变量，建立一个函数来描述水位的变化。

如果水位在整个过程中连续变化，那么这个函数就是连续的。

7. 经济指标的变化：经济指标的变化通常可以用函数来表示。

例如，可以将时间作为自变量，经济指标的数值作为因变量，建立一个函数来描述经济指标的变化。

浅谈函数在现实生活中的应用
函数是数学中最重要的概念之一，它在现实生活中也有广泛应用。

函数可以用来描述实际世界的一些现象，也可以用来解决实际问题。

本文将讨论函数在日常生活中的应用，帮助读者更好地理解函数的用途。

首先，函数可以用来研究实际世界的常见现象。

例如，可以使用函数来描述人口的变化，温度的变化，污染物的浓度等，这些变化可以用函数描述出来，从而使我们能够更好地理解它们。

此外，研究人员还可以通过函数来分析市场趋势，如物价的变化、股票价格的变化等，从而了解市场动态，做出更好的投资决策。

其次，函数也可以用来解决实际问题。

比如，在机械行业，设计师经常使用函数来解决建筑设计、机械零件设计等问题。

函数可以帮助设计师更准确地了解参数之间的关系，从而设计出更加精确、稳定、可靠的产品。

此外，在电子领域，函数也可以用来解决实际问题，比如用于绘制键盘图形、设计传感器和模拟电路等。

最后，在科学研究中，函数也有重要的作用。

在物理学中，函数可以用来表示力学和能量的关系，帮助人们更好地理解物理现象。

在计算机科学中，函数也被称为算法，可以用来解决一些复杂的问题，如图像处理、人工智能等。

综上所述，函数是一种普适的数学概念，它在现实生活中也有广泛的应用，可以用来描述实际世界的现象，也可以用来解决实际问题，从而更好地发掘现实生活中的可能性。

函数模型在实际生活中的应用函数应用题涉及的题型比较多，下面谈谈函数模型在实际生活中的应用：一、一次函数模型例1 假如你计划买一部手机，而你的朋友给你推荐手机消费有三种可供选择，如下表：从经济角度考虑，哪一种手机卡更为合适？分析：这道题目的背景是消费问题，用表格的形式给出了已知条件，其中存在的数学等量关系为：月消费金额=月租费+每分钟通话费×月通话时间，从而建立月通话时间与月消费金额之间的一次函数关系式．解：设月通话总时间为x 分钟，则三种手机卡的月消费金额分别:连通卡：36.012+=y （)0≥x神州卡：x y 6.0=)0(≥x都市卡：x y 2.024+=)0(≥x 由 ⎩⎨⎧=+=x y x y 6.036.012 解得： ⎩⎨⎧==3050y x 由 ⎩⎨⎧+==x y x y 2.0246.0 解得： ⎩⎨⎧==3660y x 由 ⎩⎨⎧+=+=x y x y 36.0122.024 解得：⎩⎨⎧==3975y x 由图可知：①当500<≤x 时，选用神州行卡；② 当50=x 时，选用神州行卡或连通卡更为经济合适；③ 当7550<<x 时，选用连通卡更为经济合适；④ 当75=x 时，选用都市卡或连通卡；⑤ 当75>x 时选用都市卡更为经济合适．评注：在求解该问题时要注意找出其中数学量之间的关系，从而建立一定的函数关系式来求解．二、分段函数模型例2：某旅行社组团去风景旅游，若每团人数在30人或30人以下，飞机票每张收费900元；若每团人数多于30人，则给予优惠：每多1人，机票每张减少10元，直到每张降为450元为止．每团乘飞机，旅行社需付给航空公司包机费15000元．（1）写出飞机票的价格关于人数的函数；（2）每团人数为多少时，旅行设可获得最大利润？分析：注意价格与人数之间的关系，从而确定函数的解析式．解：（1）设旅行团人数为x 人，由题得075x <≤飞机票价格为y 元，则90090010(30)y x ⎧=⎨--⎩0303075x x <≤<≤即900120010y x ⎧=⎨-⎩0303075x x <≤<≤ （2）设旅行社获利S 元则90015000(120010)15000x S x x -⎧=⎨--⎩0303075x x <≤<≤ 即29001500010(60)21000x S x -⎧=⎨--+⎩0303075x x <≤<≤故当60x =时，旅行设可获得最大利润． 评注：在对分段函数进行求最值时，一定要注意分析自变量的范围．三、二次函数模型二次函数是出现的比较多的函数模型，求解此类问题常常通过对其单调区间的讨论来求解．例3：某蔬菜基地种植西红柿，由历年市场行情得知，从二月一日起的300天内，西红柿市场售价与上市时间的关系用图一的一条折线表示；西红柿的种植成本与上市时间的关系用图二的抛物线段表示．（I ）写出图一表示的市场售价与时间的函数关系P=f(t)；写出图二表求援 种植成本与时间的函数关系式Q=g(t)； （II ）认定市场售价减去种植成本为纯收益，问何时上市的西红柿纯收益最大？注：市场售价和种植成本的单位：元/102kg ，时间单位：天）分析：这是一个分段函数与二次函数相结合的应用题，可以根据函数图象写出解析式，从而利用二次函数来确定函数的最值问题．解：（1）由图可得市场售价与时间的函数关系为： f （t ）＝⎩⎨⎧≤<-≤≤-;300200,3002,2000,300t t t t 由图2可得种植成本与时间的函数关系为：g （t ）＝2001（t －150）2＋100，0≤t ≤300． （2）设t 时刻的纯收益为h （t ），则由题意得h （t ）＝f （t ）－g （t ），即h （t ）＝⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-+-≤≤++-.300200,21025272001,2000,217521200122t t t t t t当0≤t ≤200时，配方整理得h （t ）＝－2001（t －50）2＋100，所以，当t ＝50时，h （t ）取得区间［0，200］上的最大值100；当200＜t ≤300时，配方整理得h （t ）＝－2001（t －350）2＋100， 所以，当t ＝300时，h （t ）取得区间（200，300］上的最大值87.5．综上，由100＞87．5可知，h （t ）在区间［0，300］上可以取得最大值100，此时t ＝50，即从二月一日开始的第50天时，上市的西红柿纯收益最大．评注：求本题的最值时一定要注意先求出每一定义域中每一段上的最值，然后来加以比较．四、函数()xb ax x f +=()0,>b a 模型 这类函数的模型常常是通过均值定理或者函数的单调性求最值，此时要注意等号能否取到．例4：甲、乙两地相距120千米，汽车从甲地以速度v （千米／时）匀速行驶到乙地，速度不得超过100千米／时.已知汽车每小时的运输成本（单位:元）由可变部分和固定部分组成：固定部分为64元；可变部分与速度 v 的平方成正比，比例系数为0.01. (1)求汽车每小时的运输成本w(元)(2)把全程运输成本y （元）表示为速度v （千米／时）的函数，并指出函数的定义域；(3)为了使全程运输成本最小，汽车应以多大速度行驶？分析：本题可以先根据题意写出全程的运输成本，观察函数式的特点可以知道结合基本不等式来求解． 解：（（1）分析可以得到6401.02+=v w ； (2)全程运输成本y （元）表示为速度v （千米／时）的函数关系式是：vv y 120)6401.0(2⋅+=，其中函数的定义域是]100,0(∈v ； (3)整理函数有)6401.0(120120)6401.0(2vv v v y +⋅=⋅+=, 根据基本不等式， 1926401.02120)6401.0(120=⋅⋅≥+⋅=v v v v y ， 当且仅当]100,0(806401.0∈==v vv 即时，取等号成立， 故汽车应以80千米／时的速度行驶，全程运输成本最小为192元．评注：对基本不等式的应用要注意“一正二定三相等”的特点．当然，涉及函数的应用问题还有很多，关键是确定用哪种类型的函数．。