徐春宇
函數(shù)模型可以清晰地刻畫實際問題中變量之間存在的聯(lián)系。下面從函數(shù)模型的應(yīng)用、函數(shù)模型的選擇以及函數(shù)模型的構(gòu)造等方面,幫助同學(xué)們學(xué)會合理地利用函數(shù)模型解決實際問題。
題型1:應(yīng)用所給函數(shù)模型解決實際問題
此類題型的解題策略是先利用已知數(shù)據(jù)得出函數(shù)模型中的未知數(shù),再把題目要求的數(shù)值代人完整的函數(shù)模型,即可求解。
例1 某工廠產(chǎn)生的廢氣必須經(jīng)過過濾后排放,規(guī)定排放時污染物的殘留含量不得超過原污染物總量的0.5%。已知在過濾過程中的污染物的殘留數(shù)量P(單位:mg/L)與過濾時間t(單位:h)之間的函數(shù)關(guān)系為P=P0 - e-kt(k為常數(shù),P0為原污染物總量)。若前4h廢氣中的污染物被過濾掉了80%,那么要使廢氣能夠按規(guī)定排放,還需要過濾nh,則正整數(shù)n的最小值為____。(參考數(shù)據(jù):1ogs 2≈0.43)
為了描述增加的銷售量與投入廣告費用的關(guān)系,現(xiàn)有以下三種函數(shù)模型供選擇:H (x) =ax3+ bx2+ cx,H(x)=0.5x +a,H(x)=klogax+b(a,b,f∈R).
(1)選出你認為最符合實際的函數(shù)模型,并求出相應(yīng)的函數(shù)解析式。
(2)你認為銷售量增加達到多少時,才能使每干件的廣告費用最少?
解:(1)函數(shù)模型H(x) =0.5r +a是遞減函數(shù),由已知數(shù)據(jù)對應(yīng)遞增函數(shù)模型,可知函數(shù)模型H(x)=0.5。+a與已知數(shù)據(jù)不符合。函數(shù)模型H (x)=k1ogax +b在x=0處無意義,故也不符合題意。
評析:在選擇函數(shù)模型時,可以對比已知數(shù)據(jù)和函數(shù)模型的變化模式或變化趨勢。選擇的函數(shù)模型在某些特定點處要符合實際,如題中當x=0時函數(shù)所表示的意義。
題型3:構(gòu)造函數(shù)模型解決實際問題
此類題型是較為復(fù)雜的函數(shù)應(yīng)用題,通常會描述一個實際生活情境并提供實際問題中變量的具體數(shù)值或代表的未知數(shù),要求挑選合適的變量,構(gòu)建函數(shù)模型,并且利用構(gòu)建好的函數(shù)模型進行答題。
例3 如圖1,某單位在精準扶貧活動中,給一戶結(jié)對幫扶的貧困家庭贈送M、N兩種經(jīng)濟作物的種子,并在三角形地塊OAB中劃出一部分來種植M種子,其余部分種植N種子。已知該地塊OA的長為70 m,OB的長為50 m,邊OA上的高為40 m?!鱋AB位于直線x=t(0≤t≤70)左側(cè)的地用來種植M種子,每平方米盈利300/t元;右側(cè)的地用來種植N種子,每平方米盈利30元。記△OAB位于直線x=t(0≤t≤70)左側(cè)的圖形的面積為f(t)。
(1)求函數(shù)f(t)的解析式。
(2)設(shè)該農(nóng)戶種植M、N兩種經(jīng)濟作物的盈利總和為S元,求S的最大值。
解:(1)由題意可知點B(30,40),可得直
線OB的方程為y=4/3x。同理可得直線AB的方程為y=70-x。