2.12函数模型及其应用

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- 1 - 2.12函数模型及其应用

(45分钟 100分)

一、填空题

1.某厂日产手套总成本y(元)与手套日产量x(副)的关系式为y=5x+4 000,而手套出厂价格为每副10元,则该厂为了不亏本,日产手套至少为______副.

2.某商店已按每件80元的成本购进某商品1 000件,根据市场预测,销售价为每件100元时可全部售完,定价每提高1元时销售量就减少5件,若要获得最大利润,销售价应定为每件______元.

3.如图是张大爷晨练时所走的离家距离(y)与行走时间(x)之间的函数关系图,若用黑点表示张大爷家的位置,则张大爷散步行走的路线可能是_______.

4.某汽车运输公司,购买了一批豪华大客车投入客运,

据市场分析,每辆客车营运的总利润y(万元)与营运年

数x的关系如图所示(近似抛物线的一段),则每辆客车

营运______年可使其营运年平均利润最大.

5.如图,有一直角墙角,两边的长度足够长,在P处有一棵树与两墙的距离分别是a m(0<a<12)、4 m,不考虑树的粗细.现在想用16 m长的篱笆,借助墙角围成一个矩形的花圃ABCD,设此矩形花圃的面积为S m2,S的最大值为f(a),若将这棵树围在花圃内,则函数u=f(a)的图象大致是_______. - 2 -

6.某工厂生产某种产品固定成本为2 000万元,并且每生产一单位产品,成本增加10万元.又知总收入K是单位产品数Q的函数,K(Q)=40Q-21Q20,则总利润L(Q)的最大值是______.

7.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s看作时间t的函数,其图象可能是_____.

8.商家通常依据“乐观系数准则”确定商品销售价格,即根据商品的最低销售限价a,最高销售限价b(b>a)以及常数x(0<x<1)确定实际销售价格c=a+x(b-a),这里,x被称为乐观系数.经验表明,最佳乐观系数x恰好使得(c-a)是(b-c)和(b-a)的等比中项,据此可得,最佳乐观系数x的值等于_______.

二、解答题

9.某公司生产的A种产品,它的成本是每件2元,售价是每件3元,年销售量 - 3 - 为100万件.为获得更好的效益,公司准备拿出一定的资金做广告.根据经验,每年投入的广告费是x(单位:十万元)时,产品的年销售量将是原销售量的y倍,且y是x的二次函数,它们的关系如表:

x(十万元) 0 1 2 …

y 1 1.5 1.8 …

(1)求y与x之间的函数关系式;

(2)如果把利润看作是销售总额减去成本费和广告费,试写出年利润S(十万元)与广告费x(十万元)的函数关系式;

(3)如果投入的年广告费为x,x∈[1,3]十万元,问年广告费在什么范围内,公司获得的年利润随广告费的增大而增大?

10.某公司有价值a万元的一条流水线,要提高该流水线的生产能力,就要对其进行技术改造,从而提高产品附加值,改造需要投入,假设附加值y万元与技术改造投入x万元之间的关系满足:①y与a-x和x的乘积成正比;②x=a2时,y=a2;③0≤x2ax≤t,其中t为常数,且t∈[0,1].

(1)设y=f(x),求f(x)的表达式,并求y=f(x)的定义域;

(2)求出附加值y的最大值,并求出此时的技术改造投入.

11.某市出租汽车的收费标准如下:在3 km以内(含3 km)的路程统一按起步价7元收费,超过3 km以外的路程按2.4元/km收费.而出租汽车一次载客的运输成本包含以下三个部分:一是固定费用约为2.3元;二是燃油费,约为1.6元/km;三是折旧费,它与路程的平方近似成正比,且当路程为100 km时,折旧费约为0.1元.现设一次载客的路程为x km. - 4 - (1)试将出租汽车一次载客的收费F与成本C分别表示为x的函数;

(2)若一次载客的路程不少于2 km,则当x取何值时,该市出租汽车一次载客每千米的收益y(y=FCx)取得最大值?

【探究创新】

某跨国饮料公司在对全世界所有人均GDP(即人均纯收入)在0.5千美元~8千美元的地区销售该公司A饮料的情况的调查中发现:人均GDP处在中等的地区对该饮料的销售量最多,然后向两边递减.

(1)下列几个模拟函数中(x表示人均GDP,单位:千美元,y表示年人均A饮料的销量,单位:升),用哪个模拟函数来描述年人均A饮料销量与地区的人均GDP关系更合适?说明理由.①y=ax2+bx,②y=kx+b,③y=logax+b,④y=ax+b.

(2)若人均GDP为1千美元时,年人均A饮料的销量为2升,人均GDP为4千美元时,年人均A饮料的销量为5升,把(1)中你所选的模拟函数求出来,并求出各个地区中,年人均A饮料的销量最多是多少?

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答案解析

1.【解析】利润z=10x-y=10x-(5x+4 000)≥0.

解得x≥800.

答案:800

2.【解题指南】关键是将利润表示为提高售价的函数.

【解析】设售价提高x元,则依题意得

y=(1 000-5x)×(20+x)=-5x2+900x+20 000

=-5(x-90)2+60 500.

故当x=90时,ymax=60 500,此时售价为每件190元.

答案:190

3.【解析】由图象知张大爷离家的距离(y)与时间(x)的关系,开始越来越远,中间保持不变,最后越来越近直至到家,结合图形验证知③吻合.

答案:③

4.【解析】求得:y=-(x-6)2+11,

yx=12-(x+25x)≤12-10=2,

∴yx有最大值2,此时x=5.

答案:5

【方法技巧】函数y=x+ax (a>0)最值的求法:

(1)直接利用此函数的图象,观察求解;

(2)利用基本不等式求解,一定要注意等号成立的条件,如果等号取不到,则可求导判断该函数的单调性,利用函数的单调性求最值; - 6 - (3)先利用增减函数的定义或求导来判断函数的单调性,再利用函数的单调性求函数的最值.

5. 【解析】设矩形花圃的长为x m(a≤x<12),则此矩形花圃的面积S(x)=x(16-x)=64-(x-8)2,

①当0<a≤8时,S(x)max=S(8)=64;

②当8<a<12时,S(x)max=S(a)=64-(a-8)2,

故u=f(a)=264,0a8.64a8,8a12<<<

故函数u=f(a)的图象大致是③.

答案:③

【误区警示】本题易忽视S(x)的定义域为[a,12),进而忽视对a的讨论,而误填①.

6.【解析】总利润L(Q)=40Q-21Q20-10Q-2 000

=-120(Q-300)2+2 500.

故当Q=300时,总利润最大值为2 500万元.

答案:2 500万元

7.【解析】从汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,可比较图象中所反映的速度,速度是由慢到快,再到匀速,最后到减速,所以①正确.

答案:①

8.【解题指南】将c=a+x(b-a)代入(c-a)2=(b-c)(b-a)中化简得x的方程进而求解出x的值.

【解析】由题意得:(c-a)2=(b-c)(b-a), - 7 - ∵c=a+x(b-a),将其代入上式,

得[a+x(b-a)-a]2=[b-a-x(b-a)](b-a)

∴x2(b-a)2=(b-a)2(1-x),

∵b>a,∴b-a>0,∴x2=1-x,

即x2+x-1=0,解得

x1=152,x2=152,

又∵0<x<1,∴x=152.

答案:152

9.【解析】(1)设二次函数的关系式为y=ax2+bx+c(a≠0).

由关系表,得1a10c13abc1.5b,54a2bc1.8c1,解得

∴函数的关系式为y=213xx1.105

(2)根据题意,得S=10y(3-2)-x=-x2+5x+10.

(3)S=-x2+5x+10=-(x-52)2+65,4

∵1≤x≤3,∴当1≤x≤2.5时,S随x的增大而增大,

故当年广告费为10~25万元之间,公司获得的年利润随广告费的增大而增大.

10.【解析】(1)设y=k(a-x)x,

当x=a2时,y=a2,可得:k=4,

∴y=4(a-x)x - 8 - ∴定义域为[0,2at12t],t为常数,且t∈[0,1].

(2)y=4(a-x)x=-4(x-a2)2+a2

当2at12t≥a2,即12≤t≤1,x=a2时,ymax=a2

当2at12t<a2,即0≤t<12时,y=4(a-x)x在[0, 2at12t]上为增函数,

∴当x=2at12t时,ymax=228at12t∴当12≤t≤1,投入x=a2时,附加值y最大,为a2万元;

当0≤t<12,投入x=2at12t时,附加值y最大,为228at12t万元.

11.【解析】(1)F(x)=70x370x3,72.4x3x32.4x0.2x3

设折旧费z=kx2,将(100,0.1)代入,

得0.1=1002k,解得k=51,10

所以C(x)=2.3+1.6x+5110x2.

(2)因为y=FCx,

所以y=554.71x1.62x3x10.2.510.8(x)x3x10,,

①当x>3时,由基本不等式,

得y≤0.8-625210

=0.79(当且仅当x=500时取等号)

②当2≤x≤3时,由y在[2,3]上单调递减,得

ymax=54.72210-1.6=0.75-5210<0.79.

答:该市出租汽车一次载客路程为500 km时,每千米的收益y取得最大值.

【探究创新】