课时跟踪检测(十二) 函数模型及其应用(重点高中)
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课时跟踪检测(十二) 函数模型及其应用(二)重点高中适用作业A 级——保分题目巧做快做1.用长度为24米的材料围成一矩形场地,中间加两道隔墙,要使矩形的面积最大,则隔墙的长度为( )A .3米B .4米C .6米D .12米解析:选A 设隔墙的长为x (0<x <6)米,矩形的面积为y 平方米,则y =x ×24-4x 2=2x (6-x )=-2(x -3)2+18,所以当x =3时,y 取得最大值.故选A.2.(2018·湖北八校联考)有一组试验数据如表所示:A .y =2x +1-1B .y =x 2-1C .y =2log 2xD .y =x 3 解析:选B 由表格数据可知,函数的解析式应该是指数函数类型、二次函数类型、幂函数类型,选项C 不正确.取x =2.01,代入A 选项,得y =2x +1-1>4,代入B 选项,得y =x 2-1≈3,代入D 选项,得y =x 3>8;取x =3,代入A 选项,得y =2x +1-1=15,代入B 选项,得y =x 2-1=8,代入D 选项,得y =x 3=27,故选B.3.某种商品进价为4元/件,当日均零售价为6元/件,日均销售100件,当单价每增加1元,日均销量减少10件,试计算该商品在销售过程中,若每天固定成本为20元,则预计单价为多少时,利润最大( )A .8元/件B .10元/件C .12元/件D .14元/件解析:选B 设单价为6+x ,日均销售量为100-10x ,则日利润y =(6+x -4)(100-10x )-20=-10x 2+80x +180=-10(x -4)2+340(0<x <10).∴当x =4时,y max =340.即单价为10元/件,利润最大,故选B.4.汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是( )A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D .某城市机动车最高限速80千米/小时.相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油 解析:选D 根据图象知消耗1升汽油,乙车最多行驶里程大于5千米,故选项A 错;以相同速度行驶时,甲车燃油效率最高,因此以相同速度行驶相同路程时,甲车消耗汽油最少,故选项B 错;甲车以80千米/小时的速度行驶时燃油效率为10千米/升,行驶1小时,里程为80千米,消耗8升汽油,故选项C 错;最高限速80千米/小时,丙车的燃油效率比乙车高,因此相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油,故选项D 对.5.(2018·德阳一诊)某工厂产生的废气经过过滤后排放,在过滤过程中,污染物的数量p (单位:毫克/升)不断减少,已知p 与时间t (单位:小时)满足p (t )=p 02-t 30,其中p 0为t =0时的污染物数量.又测得当t ∈[0,30]时,污染物数量的变化率是-10ln 2,则p (60)=( )A .150毫克/升B .300毫克/升C .150ln 2毫克/升D .300ln 2毫克/升解析:选C 因为当t ∈[0,30]时,污染物数量的变化率是-10ln 2,所以-10ln 2=12p 0-p 030-0,所以p 0=600ln 2,因为p (t )=p 02-t 30,所以p (60)=600ln 2×2-2=150ln 2(毫克/升).6.(2018·西安八校联考)在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x 为________m.解析:设矩形花园的宽为y m ,则x 40=40-y 40,即y =40-x ,矩形花园的面积S =x (40-x )=-x 2+40x =-(x -20)2+400,当x =20 m 时,面积最大.答案:207.某公司为了业务发展制定了一个激励销售人员的奖励方案,在销售额x 为8万元时,奖励1万元.销售额x 为64万元时,奖励4万元.若公司拟定的奖励模型为y =a log 4x +b .某业务员要得到8万元奖励,则他的销售额应为______万元.解析:依题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a log 48+b =1,a log 464+b =4,即⎩⎪⎨⎪⎧32a +b =1,3a +b =4.解得a =2,b =-2. ∴y =2log 4x -2,当y =8时,即2log 4x -2=8.解得x =1 024(万元).答案:1 0248.某种病毒经30分钟繁殖为原来的2倍,且知病毒的繁殖规律为y =e kt (其中k 为常数,t 表示时间,单位:小时,y 表示病毒个数),则经过5小时,1个病毒能繁殖为______个.解析:当t =0.5时,y =2,所以2=e 12k , 所以k =2ln 2,所以y =e 2t ln 2,当t =5时,y =e 10ln 2=210=1 024.答案:1 0249.根据市场调查,某商品在最近40天内的价格P 与时间t 的关系用图1中的一条折线表示,销量Q 与时间t 的关系用图2中的线段表示(t ∈N *).(1)分别写出图1表示的价格与时间的函数关系P =f (t ),图2表示的销售量与时间的函数关系Q =g (t )(不要求计算过程);(2)求这种商品的销售额S (销售量与价格之积)的最大值及此时的时间.解:(1)P =f (t )=⎩⎪⎨⎪⎧t 2+11,t ∈[1,20),t ∈N *,-t +41,t ∈[20,40],t ∈N *.Q =g (t )=-t 3+433,t ∈[1,40],t ∈N *.(2)当1≤t <20时,S =⎝⎛⎭⎫t 2+11⎝⎛⎭⎫-t 3+433=-16⎝⎛⎭⎫t -2122+4 22524. 因为t ∈N *,所以t =10或11时,S max =176.当20≤t ≤40时,S =(-t +41)⎝⎛⎭⎫-t 3+433=13t 2-28t +1 7633为减函数;当t =20时,S max =161.而161<176,所以当t =10或11时,S max =176.故当t =10或11时,这种商品的销售额S 最大,为176.10.某厂为巴西奥运会生产某种产品的年固定成本为250万元,每生产x 千件,需另投入成本为C (x )(万元).当年产量不足80千件时,C (x )=13x 2+10x ;当年产量不小于80千件时,C (x )=51x +10 000x -1 450.每件商品售价为0.05万元,通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完.(1)写出年利润L (万元)关于年产量x (千件)的函数解析式;(2)当年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?解:(1)由题意可得,当0<x <80时,L (x )=0.05×1 000x -⎝⎛⎭⎫13x 2+10x +250,当x ≥80时,L (x )=0.05×1 000x -⎝⎛⎭⎫51x +10 000x -1 450+250, 即L (x )=⎩⎨⎧-13x 2+40x -250,0<x <80,1 200-⎝⎛⎭⎫x +10 000x ,x ≥80.(2)当0<x <80时,L (x )=-13(x -60)2+950, ∴当x =60时,L (x )取得最大值,为950.当x ≥80时,L (x )=1 200-⎝⎛⎭⎫x +10 000x ≤1 200-2 x ·10 000x =1 200-200=1 000,∴当且仅当x =10 000x ,即x =100时,L (x )取得最大值,为1 000.综上所述,当x =100时,L (x )取得最大值1 000,即年产量为100千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大.B 级——拔高题目稳做准做1.如图,矩形ABCD 的周长为8,设AB =x (1≤x ≤3),线段MN的两端点在矩形的边上滑动,且MN =1,当N 沿A →D →C →B →A在矩形的边上滑动一周时,线段MN 的中点P 所形成的轨迹为G ,记G 围成的区域的面积为y ,则函数y =f (x )的图象大致为( )解析:选D 由题意可知点P 的轨迹为图中虚线所示,其中四个角均是半径为12的扇形. 因为矩形ABCD 的周长为8,AB =x ,则AD =8-2x 2=4-x , 所以y =x (4-x )-π4=-(x -2)2+4-π4(1≤x ≤3), 显然该函数的图象是二次函数图象的一部分,且当x =2时,y =4-π4∈(3,4),故选D. 2.我们定义函数y =[x ]([x ]表示不大于x 的最大整数)为“下整函数”;定义y ={x }({x }表示不小于x 的最小整数)为“上整函数”;例如[4.3]=4,[5]=5;{4.3}=5,{5}=5.某停车场收费标准为每小时2元,即不超过1小时(包括1小时)收费2元,超过一小时,不超过2小时(包括2小时)收费4元,以此类推.若李刚停车时间为x 小时,则李刚应付费为(单位:元)( )A .2[x +1]B .2([x ]+1)C .2{x }D .{2x }解析:选C 如x =1时,应付费2元,此时2[x +1]=4,2([x ]+1)=4,排除A 、B ;当x =0.5时,付费为2元,此时{2x }=1,排除D ,故选C.3.某地西红柿从2月1日起开始上市,通过市场调查,得到西红柿种植成本Q (单位:元/100 kg)与上市时间t (单位:天)的数据如下表:Q 与上市时间t 的变化关系.Q =at +b ,Q =at 2+bt +c ,Q =a ·b t ,Q =a ·log b t .利用你选取的函数,求得:(1)西红柿种植成本最低时的上市天数是________;(2)最低种植成本是________(元/100 kg).解析:根据表中数据可知函数不单调,所以Q =at 2+bt +c ,且开口向上,对称轴t =-b 2a =60+1802=120, 代入数据⎩⎪⎨⎪⎧ 3 600a +60b +c =116,10 000a +100b +c =84,32 400a +180b +c =116,解得⎩⎪⎨⎪⎧ b =-2.4,c =224,a =0.01.所以西红柿种植成本最低时的上市天数是120,最低种植成本是14 400a +120b +c =14 400×0.01+120×(-2.4)+224=80.答案:(1)120 (2)804.一个工厂生产某种产品每年需要固定投资100万元,此外每生产1件该产品还需要增加投资1万元,年产量为x (x ∈N *)件.当x ≤20时,年销售总收入为(33x -x 2)万元;当x >20时,年销售总收入为260万元.记该工厂生产并销售这种产品所得的年利润为y 万元,则y (万元)与x (件)的函数关系式为__________________,该工厂的年产量为________件时,所得年利润最大.(年利润=年销售总收入-年总投资)解析:当x ≤20时,y =(33x -x 2)-x -100=-x 2+32x -100;当x >20时,y =260-100-x =160-x .故y =⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+32x -100,0<x ≤20,160-x ,x >20(x ∈N *). 当0<x ≤20时,y =-x 2+32x -100=-(x -16)2+156,当x =16时,y max =156.当x >20时,160-x <140,故x =16时取得最大年利润.答案:y =⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+32x -100,0<x ≤20,160-x ,x >20(x ∈N *) 16 5.某书商为提高某套丛书的销量,准备举办一场展销会.据市场调查,当每套丛书售价定为x 元时,销售量可达到(15-0.1x )万套.现出版社为配合该书商的活动,决定进行价格改革,将每套丛书的供货价格分成固定价格和浮动价格两部分,其中固定价格为30元,浮动价格(单位:元)与销售量(单位:万套)成反比,比例系数为10.假设不计其他成本,即销售每套丛书的利润=售价-供货价格.问:(1)每套丛书售价定为100元时,书商所获得的总利润是多少万元?(2)每套丛书售价定为多少元时,单套丛书的利润最大?解:(1)每套丛书售价定为100元时,销售量为15-0.1×100=5(万套),所以每套丛书的供货价格为30+105=32(元),故书商所获得的总利润为5×(100-32)=340(万元). (2)每套丛书售价定为x 元时,由⎩⎪⎨⎪⎧15-0.1x >0,x >0,得0<x <150. 设单套丛书的利润为P 元, 则P =x -⎝ ⎛⎭⎪⎫30+1015-0.1x =x -100150-x-30, 因为0<x <150,所以150-x >0,所以P =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤(150-x )+100150-x +120, 又(150-x )+100150-x ≥2 (150-x )·100150-x=2×10=20, 当且仅当150-x =100150-x,即x =140时等号成立, 所以P max =-20+120=100.故每套丛书售价定为140元时,单套丛书的利润最大,为100元.6.(2018·山东德州期中)某地自来水苯超标,当地自来水公司对水质检测后,决定在水中投放一种药剂来净化水质.已知每投放质量为m 的药剂后,经过x 天该药剂在水中释放的浓度y (毫克/升)满足y =mf (x ),其中f (x )=⎩⎨⎧x 225+2,0<x ≤5,x +192x -2,x >5.当药剂在水中的浓度不低于5(毫克/升)时称为有效净化;当药剂在水中的浓度不低于5(毫克/升)且不高于10(毫克/升)时称为最佳净化.(1)如果投放的药剂的质量为m =5,试问自来水达到有效净化总共可持续几天?(2)如果投放的药剂质量为m ,为了使在9天(从投放药剂算起包括9天)之内的自来水达到最佳净化,试确定应该投放的药剂质量m 的最小值.解:(1)当m =5时,y =⎩⎪⎨⎪⎧ x 25+10,0<x ≤5,5x +952x -2,x >5.当0<x ≤5时,x 25+10>10,显然符合题意;当x >5时,由5x +952x -2≥5,解得5<x ≤21.综上,0<x ≤21,所以自来水达到有效净化总共可持续21天.(2)y =mf (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ mx 225+2m ,0<x ≤5,m (x +19)2x -2,x >5.当0<x ≤5时,y =mx 225+2m 在区间(0,5]上单调递增, 所以2m <y ≤3m ;当x >5时,y ′=-40m (2x -2)2<0, 所以函数y =m (x +19)2x -2在(5,9]上单调递减, 所以7m 4≤y <3m .综上可知7m 4≤y ≤3m . 为使5≤y ≤10恒成立,只要⎩⎪⎨⎪⎧ 7m 4≥5,3m ≤10,解得207≤m ≤103, 所以应该投放的药剂质量m 的最小值为207.。