怎么解函数相关的应用题?

2020-07-13  本文已影响0人  天马无空
函数应用问题

应用题是指利用数学知识解决一些非数学领域中的问题,在近几年全国各地高考中经常出现。数学的高度抽象性决定了数学应用的广泛性,因而应用题的非数学背景是多种多样的,解应用题往往需要在陌生的情景中去理解、分析给出的有关问题,并舍弃与数学无关的非本质因素,通过抽象转化成相应的数学问题,或许正是这个原因让学生比较惧怕数学应用题。在高考中要处理好函数应用题,学会数学建模分析的步骤和掌握数学建模的具体方法是关键.

【方法点评】

解函数应用题的一般步骤

使用情景:函数的实际应用问题

解题步骤:

第一步 审题——弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;

第二步 建模——将文字语言转化成数学语言,用数学知识建立相应的数学模型;

第三步 解模——求解数学模型,得到数学结论;

第四步 还原——将用数学方法得到的结论还原为实际问题的意义;

第五步 反思——对于数学模型得到的数学结果,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.

【例】 为了迎接世博会,某旅游区提倡低碳生活,在景区提供自行车出租.该景区有50辆自行车供游客租赁使用,管理这些自行车的费用是每日115元.根据经验,若每辆自行车的日租金不超过6元,则自行车可以全部租出;若超出6元,则每超过1元,租不出的自行车就增加3辆.为了便于结算,每辆自行车的日租金x(元)只取整数,并且要求出租自行车一日的总收入必须高于这一日的管理费用,用y(元)表示出租自行车的日净收入(即一日中出租自行车的总收入减去管理费用后的所得)。

(1)求函数f(x)的解析式及其定义域;

(2)试问当每辆自行车的日租金定为多少元时,才能使一日的净收入最多?

【解析】

(1)①当x \leqslant 6时,y=50x-115.

50x-115>0,解得x>2.3

\because x \in \mathbb{N}^*\therefore x \geqslant3

\therefore 3 \leqslant x \leqslant 6 ,x \in \mathbb{N}^*

②当x>6时,y=[50-3(x-6)]x-115

[50-3(x-6)]x-115>0

3x^2-68x+115<0,

上述不等式的整数解为2\leqslant x \leqslant 20 (x \in \mathbb{N}^*)

\therefore 6 < x \leqslant 20 (x \in \mathbb{N}^*)

y=\begin{cases}50x-115,&3\leqslant x \leqslant 6,(x \in \mathbb{N}^*) \\-3x^2+68x-115,&6<x \leqslant 20,(x \in \mathbb{N}^*)\end{cases}

定义域为\{x|3\leqslant x \leqslant 20,x \in \mathbb{N}^*\}

(2)

对于y=50x-115,显然当x=6时,y_{max}=185(元).

对于y=-3x^2+68x-115=-3\left(x-\dfrac{34}{3}\right)^2+\dfrac{811}{3}(6<x \leqslant 20 ,x \in \mathbb{N}^*)

x=1时,y_{max}=270(元)

\because 270 >185

\therefore当每辆自行车的日租金定在11元时,才能使一日的净收入最多.

【总结】

(1)利用函数关系建立各个取值范围内的净收入与日租金的关系式,写出该分段函数,是解决该题的关键,注意实际问题中的自变量取值范围;

(2)利用一次函数,二次函数的单调性解决该最值问题是解决本题的关键.注意自变量取值区间上的函数类型.应取每段上最大值的较大的即为该函数的最大值.

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