资源简介 第08讲 函数的模型及其应用目录01 考情解码 命题预警 202体系构建·思维可视 203核心突破·靶向攻坚 3知能解码 3知识点1 三种函数模型的性质 3知识点2 常见的函数模型 3知识点3 解函数模型的步骤 4题型破译 5题型1 二次函数模型应用 5题型2 对勾函数模型应用 6题型3 分段函数模型应用 7题型4 指数函数模型应用 8题型5 对数函数模型应用 9题型6 幂函数模型应用 9题型7 构造函数模型解决实际问题 1004真题溯源·考向感知 1105课本典例·高考素材 12考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年1.了解一元一次函数、指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征及差异,理解“直线上升”“指数爆炸”“对数增长”等术语的现实含义. 2.了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等普遍使用的函数模型)在社会生活中的广泛应用. 单选题 多选题 填空题 解答题 全国一卷,第6题,5分 北京卷,第9题,4分 北京卷,第7题,4分 新课标I卷,第10题,5分考情分析: 本节内容在高考中主要考查建立函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等)分析解决实际生活中的生产经营、工程建设、企业的赢利与亏损等问题.特别是与数学文化有关的问题,仍是高考考查的重要内容. ;2026年高考可能结合函数与生活进行考查,考生需灵活运用函数模型解决各类实际问题.复习目标: 1.会选择合适的函数类型来模拟实际问题的变化规律. 2.会比较一次函数、二次函数、幂函数、对数函数、指数函数增长速度的差异 3.了解函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用知识点1 三种函数模型的性质三种函数模型的性质函数 性质 y=ax (a>1) y=logax (a>1) y=xn (n>0)在(0,+∞)上的增减性 单调递增 单调递增 单调递增增长速度 越来越快 越来越慢 相对平稳图象的变化 随x的增大逐渐表现为与 平行 随x的增大逐渐表现为与 平行 随n值变化而各有不同自主检测图(1)(2)(3)分别是函数和在不同范围内的图象,则下列说法正确的是( )A.由图(1)可知函数的图象增长得越来越快B.由图(3)可知函数的图象增长得越来越快C.在(0,2)范围内函数的图象比的图象增长得慢D.以上均错误知识点2 常见的函数模型常见的函数模型函数模型 函数解析式一次函数模型 f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)二次函数模型 f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)反比例函数模型 f(x)=+b(k,b为常数且k≠0)指数函数模型 f(x)=bax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)对数函数模型 f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)幂函数模型 f(x)=axα+b(a,b,α为常数,a≠0,α≠0)自主检测为研究西南高寒山区一种常见树的生长周期中前10年的生长规律,统计显示,生长4年的树高为米,如图所示的散点图,记录了样本树的生长时间t(年)与树高y(米)之间的关系.请你据此判断,在下列函数模型:①;②;③;④中(其中a为正的常数),生长年数与树高的关系拟合最好的是 (填写序号),估计该树生长8年后的树高为 米.知识点3 解函数模型的步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型.(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型.(3)解模:求解数学模型,得出数学结论.(4)还原:将数学问题还原为实际问题.以上过程用框图表示如下:自主检测近年来,国内多个城市纷纷加码布局“夜经济”,以满足不同层次的多元消费,并拉动就业、带动创业,进而提升区域经济发展活力.某夜市的一位工艺品售卖者,通过对每天销售情况的调查发现:该工艺品在过去的一个月内(以30天计),每件的销售价格(单位:元)与第天的函数关系近似满足(为常数,且,,),日销售量(单位:件)与第天的部分数据如表所示:5 10 15 20 2545 50 55 50 45已知第5天的日销售收入为459元.给出以下三个函数模型:①;②;③.(1)请你根据表中的数据,从中选择你认为合适的一种函数模型来描述日销售量与的变化关系,并求出该函数的解析式;(2)设该工艺品的日销售收入为(单位:元),求的解析式;(3)该工艺品的日销售收入哪天最低?最低收入是多少?题型1 二次函数模型应用例1-1小敏在某次投篮中,球的运动路线是抛物线的一部分(如图所示),若命中篮环中心,则他与篮底的距离t是( )A.3.5m B.4mC.4.5m D.4.6m例1-2.某新能源汽车公司设计充电桩布局,要求每个充电区的长度为米,宽度为米.根据城市规划要求,米,且充电桩间隔距离需满足.为使充电区有效面积最大,应选择的尺寸是( )A.米,米B.米,米C.米,米D.米,米【变式训练1-1·变考法】小婷经营一花店,每天的房租、水电等固定成本为100元,每束花的进价为6元.若日均销量Q(束)与销售单价(元)的关系为,则当该店每天获利最大时,每束花应定价为( )A.15元 B.13元 C.11元 D.10元【变式训练1-2】某工厂产生的废气经过滤后排放,过滤过程中废气的污染物含量(单位:)与时间(单位:h)间的关系为,其中是正的常数,如果在前2h滤去了的污染物,那么再经4h后,废气中的污染物含量为过滤前的( )A. B. C. D.题型2 对勾函数模型应用例2-1(2022·贵州六盘水·模拟预测)用32 的材料制作一个长方体形的无盖盒子, 如果底面的宽规定为2m, 那么这个盒子的最大容积可以是( )A.36 B.18 C.16 D.14例2-2党的二十大报告将“完成脱贫攻坚 全面建成小康社会的历史任务,实现第一个百年奋斗目标”作为十年来对党和人民事业具有重大现实意义和深远历史意义的三件大事之一.某企业积极响应国家的号召,对某经济欠发达地区实施帮扶,投资生产A产品,经过市场调研,生产A产品的固定成本为200万元,每生产万件,需可变成本万元,当产量不足50万件时,;当产量不小于50万件时,.每件A产品的售价为100元,通过市场分析,生产的A产品可以全部销售完,则生产该产品能获得的最大利润为 万元.方法技巧1、解决此类问题一定要注意函数定义域;2、利用模型求解最值时,注意取得最值时等号成立的条件【变式训练2-1·变考法】网店和实体店各有利弊,两者的结合将在未来一段时期内,成为商业的一个主要发展方向.某品牌行车记录仪支架销售公司从2018年1月起开展网络销售与实体店体验安装结合的销售模式.根据几个月运营发现,产品的月销量x万件与投入实体店体验安装的费用t万元之间满足函数关系式已知网店每月固定的各种费用支出为3万元,产品每1万件进货价格为32万元,若每件产品的售价定为“进货价的”与“平均每件产品的实体店体验安装费用的一半”之和,则该公司最大月利润是 万元.题型3 分段函数模型应用例3-1我国在2020年9月22日在联合国大会提出,二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰,争取在2060年前实现碳中和.为了响应党和国家的号召,某企业在国家科研部门的支持下,进行技术攻关:把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品,经测算,该技术处理总成本y(单位:万元)与处理量x(单位:吨)之间的函数关系可近似表示为,当处理量x等于多少吨时,每吨的平均处理成本最少( )A.120 B.200 C.240 D.400例3-2根据疫情防控要求,学校教室内每日需要进行喷洒药物消毒.若从喷洒药物开始,教室内空气中的药物浓度(毫克/立方米)与时间(分钟)的关系为:,根据相关部门规定该药物浓度达到不超过毫克/立方米时,学生可以进入教室,则从开始消毒至少 分钟后,学生可进教室正常学习;研究表明当空气中该药物浓度超过毫克/立方米持续8分钟以上时,才能起到消毒效果,则本次消毒 效果(填:有或没有).方法技巧构造分段函数时,做到分段合理、不重不漏【变式训练3-1·变载体】一种细胞的分裂速度v(单位:个/秒)与其年龄t(单位:岁)的关系可以用下面的分段函数来表示:其中.而且这种细胞从诞生到死亡,它的分裂速度变化是连续的.若这种细胞5岁和60岁的分裂速度相等,则( )(参考数据:)A.6.402 B.6.463 C.6.502 D.6.522【变式训练3-2】已知某服装厂生产某种品牌的衣服,销售量(单位:百件)关于每件衣服的利润(单位:元)的函数解析式为, 则当该服装厂所获效益最大时,( )A. B. C. D.题型4 指数函数模型应用例4-1(多选)某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储存温度x(单位:℃)满足函数关系(为常数).若该食品在的保鲜时间是192小时,在的保鲜时间是48小时,则下列关于该食品保鲜的描述正确的是( )A. B.储存温度越高保鲜时间越长C.在的保鲜时间是96小时 D.在的保鲜时间是24小时例4-2某企业为研发新产品,投入研发的经费逐月递增.已知该企业2025年1月投入该新产品的研发经费为20万元,之后每个月的研发经费在上一个月的研发经费的基础上增加20%,记2025年1月为第1个月,第个月该企业投入该新产品的研发经费不低于40万元,则的最小值是( )(参考数据:,)A.3 B.4 C.5 D.6方法技巧1、在解题时,要合理选择模型,指数函数模型是增长速度越来越快(底数大于1)的一类函数模型,与增长率、银行利率有关的问题都属于指数模型.2、在解决指数型函数、对数型函数、幂函数模型问题时,一般先需通过待定系数法确定函数解析式,再借助函数图象求解最值问题.【变式训练4-1】“学如逆水行舟,不进则退;心似平原跑马,易放难收”(明 《增广贤文》)是勉励人们专心学习的语句.假设初始值为1,如果每天的“进步率”都是1%,那么一年后是;如果每天的“退步率”都是,那么一年后是,一年后“进步者”是“退步者”的倍.照此计算,当“进步者”是“退步者”的4倍时,大约需经过(参考数据:,,)( )A.68天 B.70天 C.71天 D.73天【变式训练4-2】现有两个函数模型如下,模型一:如果是碳14的初始质量,那么经过年后,碳14的质量为;模型二:马尔萨斯自然状态下人口增长模型,其中表示经过的时间,表示时的人口数,是常数(是自然对数的底).则下列说法错误的是( )A.经过5730年,碳14的质量变为初始质量的一半B.碳14的年衰减率与初始质量有关C.设,碳14的第年,第年,第年的衰减量分别为,,,则D.以上两个模型都可以归结为模型“”(其中为自变量,,为常数,是自然对数的底)题型5 对数函数模型应用例5-1被誉为信息论之父的香农提出了一个著名的公式:,其中C为最大数据传输速率,单位为;W为信道带宽,单位为;为信噪比.香农公式在5G技术中发挥着举足轻重的作用.当,时,最大数据传输速率记为;当,时,最大数据传输速率记为,则为( )A. B. C. D.3例5-2(多选)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2019年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金超过200万元的年份是( )(参考数据:,,)A.2019年 B.2020年 C.2023年 D.2024年【变式训练5-1·变考法】2022年6月5日神舟十四号载人飞船在长征二号F遥十四运载火箭的托举下点火升空,成功进入预定轨道.我国在航天领域取得的巨大成就,得益于我国先进的运载火箭技术.根据火箭理想速度公式,可以计算理想状态下火箭的最大速度v(单位:),其中(单位:)是喷流相对速度,m(单位:kg)是火箭(除推进剂外)的质量,M(单位:kg)是推进剂与火箭质量的总和,应称为总质比.已知A型火箭喷流相对速度为,根据以上信息:(1)当总质比为50时,A型火箭的最大速度为 ;(2)若经过材料更新和技术改进后,A型火箭的喷流相对速度提高到原来的2倍,总质比变为原来的,若要使火箭的最大速度至少增加,则在材料更新和技术改进前总质比的最小值为 .(所有结果保留整数,参考数据:)题型6 幂函数模型应用例6-1异速生长规律描述生物的体重与其它生理属性之间的非线性数量关系通常以幂函数形式表示.比如,某类动物的新陈代谢率与其体重满足,其中和为正常数,该类动物某一个体在生长发育过程中,其体重增长到初始状态的16倍时,其新陈代谢率仅提高到初始状态的8倍,则为( )A. B. C. D.例6-2假设某飞行器在空中高速飞行时所受的阻力满足公式 ,其中是空气密度,是该飞行器的迎风面积,是该飞行器相对于空气的速度, 是空气阻力系数(其大小取决于多种其他因素),反映该飞行器克服阻力做功快慢程度的物理量为功率. 当不变,比原来提高时,下列说法正确的是( )A.若不变,则比原来提高不超过B.若不变,则比原来提高超过C.为使不变,则比原来降低不超过D.为使不变,则比原来降低超过【变式训练6-1·变考法】遗忘曲线(又称作“艾宾浩斯记忆曲线”)由德国心理学家艾·宾浩斯(H. Ebbinghaus)研究发现,描述了人类大脑对新事物遗忘的规律.人体大脑对新事物遗忘的循序渐进的直观描述,人们可以从遗忘曲线中掌握遗忘规律并加以利用,从而提升自我记忆能力.该曲线对人类记忆认知研究产生了重大影响.陈同学利用信息技术拟合了“艾宾浩斯遗忘曲线”,得到记忆率与初次记忆经过的时间(小时)的大致关系:,若陈同学需要在明天15时考语文考试时拥有复习背诵记忆的42%,则他复习背诵时间需大约在( )(参考数据: )A.14:30 B.14:00 C.13:30 D.13:00【变式训练6-2】2020年底,国务院扶贫办确定的贫困县全部脱贫摘帽,脱贫攻坚取得重大胜利!为进一步巩固脱贫攻坚成果,持续实施乡村振兴战略,某企业响应政府号召,积极参与帮扶活动.该企业2021年初有资金150万元,资金的年平均增长率固定,每三年政府将补贴10万元.若要实现2024年初的资金达到270万元的目标,资金的年平均增长率应为(参考值:)( )A.10% B.20% C.22% D.32%题型7 构造函数模型解决实际问题例7-1某研究所开发一种新药,据监测,一次性服药小时后每毫升血液中的含药量(毫克)与时间(小时)之间近似满足图中所示的曲线关系.据测定,每毫升血液中含药量不少于4毫克时治疗疾病有效,则12小时内药物在体内对治疗疾病一直有效所持续的时长为( )A.4小时 B.5小时 C.6小时 D.7小时例7-2(多选)新能源汽车是战略性新兴行业之一,发展新能源汽车是中国从汽车大国迈向汽车强国的必经之路.某汽车企业为了适应市场需求引进了新能源汽车生产设备,2019年该企业新能源汽车的销售量逐月平稳增长,1,2,3月份的销售量分别为1.2千台、1.4千台、1.8千台,为估计以后每个月的销售量,以这三个月的销售量为依据,用一个函数模拟汽车的月销售量y(单位:千台)和月份x之间的函数关系,有以下两个函数模型可供选择:①;②.如果4月份的销售量为2.3千台,选择一个效果较好的函数进行模拟,则下列说法正确的是( )A. B.C.选择作为模拟函数 D.估计5月份的销售量为4.2千台【变式训练7-1】娄底四中校内有块空地,为美化校园环境,学校决定将空地建成一个小花园,市园林公司中标该项目后须购买一批机器投入施工,据分析,这批机器可获得的利润(单位:万元)与运转的时间(单位:年)的函数关系为.(1)当这批机器运转第几年时,可获得最大利润?最大利润是多少?(2)当运转多少年时,这批机器的年平均利润最大?【变式训练7-2】如图,某大学将一矩形ABCD操场扩建成一个更大的矩形DEFG操场,要求A在DE上,C在DG上,且B在EG上.若米.米,设米().(1)要使矩形DEFG的面积大于2700平方米,求x的取值范围;(2)当DG的长度是多少时,矩形DEFG的面积最小?并求出最小面积.1.(2025·北京·高考真题)一定条件下,某人工智能大语言模型训练N个单位的数据量所需要的时间(单位:h),其中k为常数.在此条件下,已知训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加20h;当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加( )A.2h B.4h C.20h D.40h2.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)(多选)噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级,其中常数是听觉下限阈值,是实际声压.下表为不同声源的声压级:声源 与声源的距离 声压级燃油汽车 10混合动力汽车 10电动汽车 10 40已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车处测得实际声压分别为,则( ).A. B.C. D.1.某科技公司生产某种产品的固定成本为2万元,每月生产件,需要另外投入成本万元,其中,每件产品的售价为8万元,若该公司所生产的产品本年度都可以销售完毕,求:(1)将利润(单位:万元)表示为月产量的函数;(2)为了让公司所获得利润不低于10万元,求月产量的取值范围.2.某地区去年用电量为,电价为0.8元/,今年计划将电价降到0.55~0.75元/.用户心理承受价位是0.40元/.下调电价后,实际价位和用户心理价位仍存在差距,假设新增的用电量与这个差值成反比(比例系数为0.2a),该地区的电力成本价为0.3元/,那么电价定为多少时仍可保证电力部门的收益增长率不低于20%?3.下表是弹簧伸长长度(单位:)与拉力(单位:)的相关数据:描点画出弹簧伸长长度随拉力变化的图象,并写出一个能基本反映这一变化现象的函数解析式.4.一种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年,剩余质量约是原来的75%.经过多少年,该物质的剩余质量是原来的?(,,结果精确到0.001)5.如图,有一块半径为R(单位:)的半圆形钢板,计划裁剪成等腰梯形的形状,它的下底是半圆的直径,上底的端点在圆周上.(1)写出梯形的周长y(单位:)和腰长x(单位:)之间的函数关系式;(2)求梯形周长的最大值.6.图(1)是某条公共汽车线路收支差额y关于乘客量x的图象.(1)试说明图(1)上点A,点B以及射线AB上的点的实际意义;(2)由于目前本条线路亏损,公司有关人员提出了两种扭亏为赢的建议,如图(2)(3)所示,你能根据图象,说明这两种建议是什么吗?21世纪教育网(www.21cnjy.com)21世纪教育网(www.21cnjy.com)21世纪教育网(www.21cnjy.com)第08讲 函数的模型及其应用目录01 考情解码 命题预警 202体系构建·思维可视 203核心突破·靶向攻坚 3知能解码 3知识点1 三种函数模型的性质 3知识点2 常见的函数模型 3知识点3 解函数模型的步骤 4题型破译 6题型1 二次函数模型应用 6题型2 对勾函数模型应用 8题型3 分段函数模型应用 10题型4 指数函数模型应用 13题型5 对数函数模型应用 15题型6 幂函数模型应用 17题型7 构造函数模型解决实际问题 1904真题溯源·考向感知 2105课本典例·高考素材 23考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年1.了解一元一次函数、指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征及差异,理解“直线上升”“指数爆炸”“对数增长”等术语的现实含义. 2.了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等普遍使用的函数模型)在社会生活中的广泛应用. 单选题 多选题 填空题 解答题 全国一卷,第6题,5分 北京卷,第9题,4分 北京卷,第7题,4分 新课标I卷,第10题,5分考情分析: 本节内容在高考中主要考查建立函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等)分析解决实际生活中的生产经营、工程建设、企业的赢利与亏损等问题.特别是与数学文化有关的问题,仍是高考考查的重要内容. ;2026年高考可能结合函数与生活进行考查,考生需灵活运用函数模型解决各类实际问题.复习目标: 1.会选择合适的函数类型来模拟实际问题的变化规律. 2.会比较一次函数、二次函数、幂函数、对数函数、指数函数增长速度的差异 3.了解函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用知识点1 三种函数模型的性质三种函数模型的性质函数 性质 y=ax (a>1) y=logax (a>1) y=xn (n>0)在(0,+∞)上的增减性 单调递增 单调递增 单调递增增长速度 越来越快 越来越慢 相对平稳图象的变化 随x的增大逐渐表现为与y轴平行 随x的增大逐渐表现为与x轴平行 随n值变化而各有不同自主检测图(1)(2)(3)分别是函数和在不同范围内的图象,则下列说法正确的是( )A.由图(1)可知函数的图象增长得越来越快B.由图(3)可知函数的图象增长得越来越快C.在(0,2)范围内函数的图象比的图象增长得慢D.以上均错误【答案】B【详解】由图易知C错误;函数的图象增长速度越来越快,的图象增长速度一直不变,均匀增长,故A错误,B正确.知识点2 常见的函数模型常见的函数模型函数模型 函数解析式一次函数模型 f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)二次函数模型 f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)反比例函数模型 f(x)=+b(k,b为常数且k≠0)指数函数模型 f(x)=bax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)对数函数模型 f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)幂函数模型 f(x)=axα+b(a,b,α为常数,a≠0,α≠0)自主检测为研究西南高寒山区一种常见树的生长周期中前10年的生长规律,统计显示,生长4年的树高为米,如图所示的散点图,记录了样本树的生长时间t(年)与树高y(米)之间的关系.请你据此判断,在下列函数模型:①;②;③;④中(其中a为正的常数),生长年数与树高的关系拟合最好的是 (填写序号),估计该树生长8年后的树高为 米.【答案】 ②【分析】根据散点图的走势,由基本常见初等函数模型判断①不合适,再代值可得;【详解】由散点图的走势,知模型①③不合适.曲线过点,则后三个模型的解析式分别为②;③;④,当时,代入④中,得,与图不符,易知拟合最好的是②,将代入②式,得(米).故答案为:②;知识点3 解函数模型的步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型.(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型.(3)解模:求解数学模型,得出数学结论.(4)还原:将数学问题还原为实际问题.以上过程用框图表示如下:自主检测近年来,国内多个城市纷纷加码布局“夜经济”,以满足不同层次的多元消费,并拉动就业、带动创业,进而提升区域经济发展活力.某夜市的一位工艺品售卖者,通过对每天销售情况的调查发现:该工艺品在过去的一个月内(以30天计),每件的销售价格(单位:元)与第天的函数关系近似满足(为常数,且,,),日销售量(单位:件)与第天的部分数据如表所示:5 10 15 20 2545 50 55 50 45已知第5天的日销售收入为459元.给出以下三个函数模型:①;②;③.(1)请你根据表中的数据,从中选择你认为合适的一种函数模型来描述日销售量与的变化关系,并求出该函数的解析式;(2)设该工艺品的日销售收入为(单位:元),求的解析式;(3)该工艺品的日销售收入哪天最低?最低收入是多少?【答案】(1)选择模型②,(2),(3)该工艺品的日销售收入第30天最低,最低收入是元【分析】(1)根据题意易知选择函数模型②,从而再根据题意建立方程,即可求解;(2),从而可求的解析式;(3)利用基本不等式及函数单调性,即可求解.【详解】(1)由表格中的数据知,随着x的增大,先增后减,①③函数模型描述的都是单调函数,不符合该数据模型,所以选择函数模型②:,由,可得,解得,因为,解得,则日销售量与时间x的关系式为.(2)因为第5天的日销售收入为459元,则,解得,所以,由(1)知,则.(3)当,时,,当且仅当,即时,等号成立;当,时,单调递减,所以函数的最小值为,综上可得,当时,函数取得最小值元.所以该工艺品的日销售收入第30天最低,最低收入是元.题型1 二次函数模型应用例1-1小敏在某次投篮中,球的运动路线是抛物线的一部分(如图所示),若命中篮环中心,则他与篮底的距离t是( )A.3.5m B.4mC.4.5m D.4.6m【答案】B【分析】根据二次函数的性质,代入求解即可.【详解】篮环的纵坐标为,令,得(舍去)..故选:B.例1-2.某新能源汽车公司设计充电桩布局,要求每个充电区的长度为米,宽度为米.根据城市规划要求,米,且充电桩间隔距离需满足.为使充电区有效面积最大,应选择的尺寸是( )A.米,米B.米,米C.米,米D.米,米【答案】A【分析】由题可得面积表达式。然后根据题意及二次函数单调性可得答案.【详解】建立面积函数 ,通过消元法转化为,结合附加条件,得.注意到函数在上单调递减,则当时取最大值.故选:A.【变式训练1-1·变考法】小婷经营一花店,每天的房租、水电等固定成本为100元,每束花的进价为6元.若日均销量Q(束)与销售单价(元)的关系为,则当该店每天获利最大时,每束花应定价为( )A.15元 B.13元 C.11元 D.10元【答案】B【详解】设每天获利元,则.由,得,故,故当时,每天获利最大.【变式训练1-2】某工厂产生的废气经过滤后排放,过滤过程中废气的污染物含量(单位:)与时间(单位:h)间的关系为,其中是正的常数,如果在前2h滤去了的污染物,那么再经4h后,废气中的污染物含量为过滤前的( )A. B. C. D.【答案】B【分析】代入给定的公式结合指数对数运算即可得,再代入求解.【详解】由题知,当时,解得,当时,,解得:,所以,当时,则有:,所以废气中的污染物含量为过滤前的.故选:B.题型2 对勾函数模型应用例2-1(2022·贵州六盘水·模拟预测)用32 的材料制作一个长方体形的无盖盒子, 如果底面的宽规定为2m, 那么这个盒子的最大容积可以是( )A.36 B.18 C.16 D.14【答案】C【分析】利用侧面积的计算公式表示出底面边长和体积的关系,然后利用基本不等式求最值.【详解】解:如图,长方体无盖盒子底面边长为,高为,体积为表面积为:体积为:令,则当且仅当时取等号.故选:C例2-2党的二十大报告将“完成脱贫攻坚 全面建成小康社会的历史任务,实现第一个百年奋斗目标”作为十年来对党和人民事业具有重大现实意义和深远历史意义的三件大事之一.某企业积极响应国家的号召,对某经济欠发达地区实施帮扶,投资生产A产品,经过市场调研,生产A产品的固定成本为200万元,每生产万件,需可变成本万元,当产量不足50万件时,;当产量不小于50万件时,.每件A产品的售价为100元,通过市场分析,生产的A产品可以全部销售完,则生产该产品能获得的最大利润为 万元.【答案】1000【分析】依题意求得利润,借助导数和基本不等式可求得最大值.【详解】由题意得,销售收入为万元,当产量不足50万件时,利润;当产量不小于50万件时,利润.所以利润因为当时,,当时,单调递增;当时,单调递减;所以在上单调递增,在上单调递减,则;当时,,当且仅当时取等号.又,故当时,所获利润最大,最大值为1000万元.故答案为:1000方法技巧1、解决此类问题一定要注意函数定义域;2、利用模型求解最值时,注意取得最值时等号成立的条件【变式训练2-1·变考法】网店和实体店各有利弊,两者的结合将在未来一段时期内,成为商业的一个主要发展方向.某品牌行车记录仪支架销售公司从2018年1月起开展网络销售与实体店体验安装结合的销售模式.根据几个月运营发现,产品的月销量x万件与投入实体店体验安装的费用t万元之间满足函数关系式已知网店每月固定的各种费用支出为3万元,产品每1万件进货价格为32万元,若每件产品的售价定为“进货价的”与“平均每件产品的实体店体验安装费用的一半”之和,则该公司最大月利润是 万元.【答案】【分析】根据题意,得到,进而得到月利润的表示,结合基本不等式,即可求解.【详解】由题意,产品的月销量万件与投入实体店体验安装的费用万元之间满足,即,所以月利润为,当且仅当时,即时取等号,即月最大利润为万元.故答案为: .【点睛】本题主要考查了函数的实际应用问题,以及基本不等式的应用,其中解答中认真审题,得到月利润的函数解析式,结合基本不等式求解是解答的关键,着重考查分析问题和解答问题的能力.题型3 分段函数模型应用例3-1我国在2020年9月22日在联合国大会提出,二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰,争取在2060年前实现碳中和.为了响应党和国家的号召,某企业在国家科研部门的支持下,进行技术攻关:把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品,经测算,该技术处理总成本y(单位:万元)与处理量x(单位:吨)之间的函数关系可近似表示为,当处理量x等于多少吨时,每吨的平均处理成本最少( )A.120 B.200 C.240 D.400【答案】D【分析】先根据题意求出每吨的平均处理成本与处理量之间的函数关系,然后分和分析讨论求出其最小值即可【详解】由题意得二氧化碳每吨的平均处理成本为,当时,,当时,取得最小值240,当 时,,当且仅当,即时取等号,此时取得最小值200,综上,当每月得理量为400吨时,每吨的平均处理成本最低为200元,故选:D例3-2根据疫情防控要求,学校教室内每日需要进行喷洒药物消毒.若从喷洒药物开始,教室内空气中的药物浓度(毫克/立方米)与时间(分钟)的关系为:,根据相关部门规定该药物浓度达到不超过毫克/立方米时,学生可以进入教室,则从开始消毒至少 分钟后,学生可进教室正常学习;研究表明当空气中该药物浓度超过毫克/立方米持续8分钟以上时,才能起到消毒效果,则本次消毒 效果(填:有或没有).【答案】 30 有【分析】由已知只需即可确定几分钟之后学生可进教室,计算出药物浓度超过毫克/立方米的时间段,即可判断是否有效果.【详解】由题设,只需,即,可得分钟,所以分钟后药物浓度不超过毫克/立方米,故30分钟后学生可进教室正常学习,当,则, 当,则,可得,即第5分钟到第20分钟之间药物浓度超过毫克/立方米,故分钟,所以本次消毒有效果.故答案为:30,有.方法技巧构造分段函数时,做到分段合理、不重不漏【变式训练3-1·变载体】一种细胞的分裂速度v(单位:个/秒)与其年龄t(单位:岁)的关系可以用下面的分段函数来表示:其中.而且这种细胞从诞生到死亡,它的分裂速度变化是连续的.若这种细胞5岁和60岁的分裂速度相等,则( )(参考数据:)A.6.402 B.6.463 C.6.502 D.6.522【答案】B【详解】由题意知细胞5岁和60岁的分裂速度相等,即,所以,整理得.又分裂速度变化是连续的,所以,整理得,所以,得,解得.【变式训练3-2】已知某服装厂生产某种品牌的衣服,销售量(单位:百件)关于每件衣服的利润(单位:元)的函数解析式为, 则当该服装厂所获效益最大时,( )A. B. C. D.【答案】C【分析】首先确定分段函数解析式,分别在每一段区间上,结合导数知识求得函数单调性,进而确定每一段区间内的最大值点,对比两个最大值即可确定最终结果.【详解】设该服装厂所获收益为,则;当时,,在上单调递增,此时;当时,,,令,解得:;当时,;当时,;在上单调递增,在上单调递减,此时;综上所述:当时,取得最大值.故选:C.题型4 指数函数模型应用例4-1(多选)某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储存温度x(单位:℃)满足函数关系(为常数).若该食品在的保鲜时间是192小时,在的保鲜时间是48小时,则下列关于该食品保鲜的描述正确的是( )A. B.储存温度越高保鲜时间越长C.在的保鲜时间是96小时 D.在的保鲜时间是24小时【答案】CD【详解】由,得,所以,A,B错误;当时,,C正确;当时,,D正确.例4-2某企业为研发新产品,投入研发的经费逐月递增.已知该企业2025年1月投入该新产品的研发经费为20万元,之后每个月的研发经费在上一个月的研发经费的基础上增加20%,记2025年1月为第1个月,第个月该企业投入该新产品的研发经费不低于40万元,则的最小值是( )(参考数据:,)A.3 B.4 C.5 D.6【答案】C【分析】表示出第个月投入的研发经费为万元,根据题意列不等式,并根据指数函数和对数的运算性质求出的取值范围,即可得解.【详解】由题意可得,则,所以,所以,则,又因为,所以的最小值为5.故选:C.方法技巧1、在解题时,要合理选择模型,指数函数模型是增长速度越来越快(底数大于1)的一类函数模型,与增长率、银行利率有关的问题都属于指数模型.2、在解决指数型函数、对数型函数、幂函数模型问题时,一般先需通过待定系数法确定函数解析式,再借助函数图象求解最值问题.【变式训练4-1】“学如逆水行舟,不进则退;心似平原跑马,易放难收”(明 《增广贤文》)是勉励人们专心学习的语句.假设初始值为1,如果每天的“进步率”都是1%,那么一年后是;如果每天的“退步率”都是,那么一年后是,一年后“进步者”是“退步者”的倍.照此计算,当“进步者”是“退步者”的4倍时,大约需经过(参考数据:,,)( )A.68天 B.70天 C.71天 D.73天【答案】B【分析】,两边取常用对数,解方程,得到答案.【详解】由题意得,两边取常用对数得,即,.故选:B【变式训练4-2】现有两个函数模型如下,模型一:如果是碳14的初始质量,那么经过年后,碳14的质量为;模型二:马尔萨斯自然状态下人口增长模型,其中表示经过的时间,表示时的人口数,是常数(是自然对数的底).则下列说法错误的是( )A.经过5730年,碳14的质量变为初始质量的一半B.碳14的年衰减率与初始质量有关C.设,碳14的第年,第年,第年的衰减量分别为,,,则D.以上两个模型都可以归结为模型“”(其中为自变量,,为常数,是自然对数的底)【答案】B【分析】选项A,计算出;选项B,求出年衰减率为,与初始质量无关;选项C,计算出;选项D,两个模型均可变形得到的形式,D正确.【详解】对于A,模型一中,当时,,即碳14的质量变为初始质量的一半,故A正确;对于B,年衰减率由模型决定,与初始质量无关.模型一可改写为,1年后,,年衰减率为,是常数,故B错误;对于C,第年衰减量,同理,,所以,故C正确;对于D,模型一可转化为,模型二为,均符合形式,故D正确.故选:B.题型5 对数函数模型应用例5-1被誉为信息论之父的香农提出了一个著名的公式:,其中C为最大数据传输速率,单位为;W为信道带宽,单位为;为信噪比.香农公式在5G技术中发挥着举足轻重的作用.当,时,最大数据传输速率记为;当,时,最大数据传输速率记为,则为( )A. B. C. D.3【答案】D【解析】根据题意,将,代入可得;将,代入可得;所以可知.故选:D例5-2(多选)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2019年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金超过200万元的年份是( )(参考数据:,,)A.2019年 B.2020年 C.2023年 D.2024年【答案】CD【分析】设经过n年该公司全年投入的研发资金开始超过200万元,由题意得,利用对数的意义解不等式即可求解.【详解】设经过n年该公司全年投入的研发资金开始超过200万元,由题意得,所以,两边取对数,得,因为,所以n的最小值为4.故2023年开始该公司全年投入的研发资金开始超过200万元.故选:CD【变式训练5-1·变考法】2022年6月5日神舟十四号载人飞船在长征二号F遥十四运载火箭的托举下点火升空,成功进入预定轨道.我国在航天领域取得的巨大成就,得益于我国先进的运载火箭技术.根据火箭理想速度公式,可以计算理想状态下火箭的最大速度v(单位:),其中(单位:)是喷流相对速度,m(单位:kg)是火箭(除推进剂外)的质量,M(单位:kg)是推进剂与火箭质量的总和,应称为总质比.已知A型火箭喷流相对速度为,根据以上信息:(1)当总质比为50时,A型火箭的最大速度为 ;(2)若经过材料更新和技术改进后,A型火箭的喷流相对速度提高到原来的2倍,总质比变为原来的,若要使火箭的最大速度至少增加,则在材料更新和技术改进前总质比的最小值为 .(所有结果保留整数,参考数据:)【答案】 3129 68【解析】(1)当总质比为50时,A型火箭的最大速度为:;(2)经过材料更新和技术改进后,A型火箭的喷流相对速度为,总质比为,要使火箭的最大速度至少增加,则,即 ,即 ,即 ,所以,所以在材料更新和技术改进前总质比的最小值为68.故答案为:3129;68.题型6 幂函数模型应用例6-1异速生长规律描述生物的体重与其它生理属性之间的非线性数量关系通常以幂函数形式表示.比如,某类动物的新陈代谢率与其体重满足,其中和为正常数,该类动物某一个体在生长发育过程中,其体重增长到初始状态的16倍时,其新陈代谢率仅提高到初始状态的8倍,则为( )A. B. C. D.【答案】D【解析】设初始状态为,则,,又,,即,,,,,.故选:D.例6-2假设某飞行器在空中高速飞行时所受的阻力满足公式 ,其中是空气密度,是该飞行器的迎风面积,是该飞行器相对于空气的速度, 是空气阻力系数(其大小取决于多种其他因素),反映该飞行器克服阻力做功快慢程度的物理量为功率. 当不变,比原来提高时,下列说法正确的是( )A.若不变,则比原来提高不超过B.若不变,则比原来提高超过C.为使不变,则比原来降低不超过D.为使不变,则比原来降低超过【答案】C【解析】由题意,,所以,,A:当,不变,比原来提高时,则,所以比原来提高超过,故A错误;B:由选项A的分析知,,所以比原来提高不超过,故B错误;C:当,不变,比原来提高时,,所以比原来降低不超过,故C正确;D:由选项C的分析知,比原来降低不超过,故D错误.故选:C【变式训练6-1·变考法】遗忘曲线(又称作“艾宾浩斯记忆曲线”)由德国心理学家艾·宾浩斯(H. Ebbinghaus)研究发现,描述了人类大脑对新事物遗忘的规律.人体大脑对新事物遗忘的循序渐进的直观描述,人们可以从遗忘曲线中掌握遗忘规律并加以利用,从而提升自我记忆能力.该曲线对人类记忆认知研究产生了重大影响.陈同学利用信息技术拟合了“艾宾浩斯遗忘曲线”,得到记忆率与初次记忆经过的时间(小时)的大致关系:,若陈同学需要在明天15时考语文考试时拥有复习背诵记忆的42%,则他复习背诵时间需大约在( )(参考数据: )A.14:30 B.14:00 C.13:30 D.13:00【答案】A【解析】令,,∵,∴x的估计值可取0.5,即他复习背诵时间需大约在14:30.故选:A.【变式训练6-2】2020年底,国务院扶贫办确定的贫困县全部脱贫摘帽,脱贫攻坚取得重大胜利!为进一步巩固脱贫攻坚成果,持续实施乡村振兴战略,某企业响应政府号召,积极参与帮扶活动.该企业2021年初有资金150万元,资金的年平均增长率固定,每三年政府将补贴10万元.若要实现2024年初的资金达到270万元的目标,资金的年平均增长率应为(参考值:)( )A.10% B.20% C.22% D.32%【答案】B【解析】由题意,设年平均增长率为,则,所以,故年平均增长率为20%.故选:B题型7 构造函数模型解决实际问题例7-1某研究所开发一种新药,据监测,一次性服药小时后每毫升血液中的含药量(毫克)与时间(小时)之间近似满足图中所示的曲线关系.据测定,每毫升血液中含药量不少于4毫克时治疗疾病有效,则12小时内药物在体内对治疗疾病一直有效所持续的时长为( )A.4小时 B.5小时 C.6小时 D.7小时【答案】A【解析】当时,则,当时,设函数为,将,代入可得,解得,所以,所以,要使,则或,解得或,综上所述:,所以有效所持续的时长为个小时.故选:A.例7-2(多选)新能源汽车是战略性新兴行业之一,发展新能源汽车是中国从汽车大国迈向汽车强国的必经之路.某汽车企业为了适应市场需求引进了新能源汽车生产设备,2019年该企业新能源汽车的销售量逐月平稳增长,1,2,3月份的销售量分别为1.2千台、1.4千台、1.8千台,为估计以后每个月的销售量,以这三个月的销售量为依据,用一个函数模拟汽车的月销售量y(单位:千台)和月份x之间的函数关系,有以下两个函数模型可供选择:①;②.如果4月份的销售量为2.3千台,选择一个效果较好的函数进行模拟,则下列说法正确的是( )A. B.C.选择作为模拟函数 D.估计5月份的销售量为4.2千台【答案】AC【详解】将代入得解得所以,则;将代入得解得.用两个模拟函数求出4月份的销售量,更接近2.3千台,故选择作为模拟函数,(千台).【变式训练7-1】娄底四中校内有块空地,为美化校园环境,学校决定将空地建成一个小花园,市园林公司中标该项目后须购买一批机器投入施工,据分析,这批机器可获得的利润(单位:万元)与运转的时间(单位:年)的函数关系为.(1)当这批机器运转第几年时,可获得最大利润?最大利润是多少?(2)当运转多少年时,这批机器的年平均利润最大?【答案】(1)第7年时,可获得最大利润45万元(2)【分析】(1)对已知的二次函数配方可求得结果;(2)设这批机器的年平均利润为,则且然后利用基本不等式可得其最大值.【详解】(1)故当时,取得最大值,最大值为45,所以这批机器运转第7年时,可获得最大利润45万元;(2)记年平均利润为,则14当且仅当,即时,等号成立.【变式训练7-2】如图,某大学将一矩形ABCD操场扩建成一个更大的矩形DEFG操场,要求A在DE上,C在DG上,且B在EG上.若米.米,设米().(1)要使矩形DEFG的面积大于2700平方米,求x的取值范围;(2)当DG的长度是多少时,矩形DEFG的面积最小?并求出最小面积.【答案】(1);(2)当DG的长度为40米时,矩形DEFG的面积最小为2400平方米【解析】(1)因为,,所以,又,所以,即,所以,所以,解得或,即x的取值范围是;(2)由(1)知当且仅当时等号成立.故当DG的长度为40米时,矩形DEFG的.积最小为2400平方米.1.(2025·北京·高考真题)一定条件下,某人工智能大语言模型训练N个单位的数据量所需要的时间(单位:h),其中k为常数.在此条件下,已知训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加20h;当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加( )A.2h B.4h C.20h D.40h【答案】B【分析】由题给条件列出不同训练数据量时所需的时间,结合对数的运算性质即可求解.【详解】设当N取个单位、个单位、个单位时所需时间分别为,由题意,,,,因为,所以,所以,所以当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加4小时.故选:B.2.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)(多选)噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级,其中常数是听觉下限阈值,是实际声压.下表为不同声源的声压级:声源 与声源的距离 声压级燃油汽车 10混合动力汽车 10电动汽车 10 40已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车处测得实际声压分别为,则( ).A. B.C. D.【答案】ACD【分析】根据题意可知,结合对数运算逐项分析判断.【详解】由题意可知:,对于选项A:可得,因为,则,即,所以且,可得,故A正确;对于选项B:可得,因为,则,即,所以且,可得,当且仅当时,等号成立,故B错误;对于选项C:因为,即,可得,即,故C正确;对于选项D:由选项A可知:,且,则,即,可得,且,所以,故D正确;故选:ACD.1.某科技公司生产某种产品的固定成本为2万元,每月生产件,需要另外投入成本万元,其中,每件产品的售价为8万元,若该公司所生产的产品本年度都可以销售完毕,求:(1)将利润(单位:万元)表示为月产量的函数;(2)为了让公司所获得利润不低于10万元,求月产量的取值范围.【答案】(1);(2).【分析】(1)利用销售收入减去投入成本再减去固定成本2万元即可求解.(2)根据条件列不等式,解不等式时要注意.【详解】(1)由题可知利润表示总收入减去固定成本和投入成本所得,故.所以利润表示为月产量的函数为.(2)当时,,令,解得;当时,,令,解得,所以,所以月产量的取值范围是.2.某地区去年用电量为,电价为0.8元/,今年计划将电价降到0.55~0.75元/.用户心理承受价位是0.40元/.下调电价后,实际价位和用户心理价位仍存在差距,假设新增的用电量与这个差值成反比(比例系数为0.2a),该地区的电力成本价为0.3元/,那么电价定为多少时仍可保证电力部门的收益增长率不低于20%?【答案】0.60~0.75元/【分析】根据用电量、下调电价后新增用电量与实际电价和用户期望电价的差成反比,得到本年度实际用电量,再乘以;再根据上年度电力部门实际收益,列不等式 求解即可.【详解】设下调后的电价为x元,依题意知,新增用电量与实际电价和用户期望电价的差成反比(比例系数为0.2a),则新增用电量为,即用电量增至,所以今年电力部门的收益;要保证电力部门的收益增长率不低于20%,则,由,整理得,解得.答:当电价定到0.60~0.75元/,仍可保证电力部门的收益比上年至少增长20%.3.下表是弹簧伸长长度(单位:)与拉力(单位:)的相关数据:描点画出弹簧伸长长度随拉力变化的图象,并写出一个能基本反映这一变化现象的函数解析式.【答案】图见解析,.【分析】本题可结合表中数据绘出函数图象,然后令,取点、代入函数解析式进行计算,即可得出结果.【详解】如图,结合表中数据绘出函数图象: 结合函数图象选择一次函数建立函数模型,设函数解析式为,取点、代入函数解析式中,得,解得,,故函数解析式为,经检验满足题意.4.一种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年,剩余质量约是原来的75%.经过多少年,该物质的剩余质量是原来的?(,,结果精确到0.001)【答案】【分析】设这种放射性物质的最初质量为1,经过年后,剩留量为,则有,然后根据题意可列方程进行求解即可.【详解】设这种放射性物质的最初质量为1,经过年后,剩留量为,则有,由题意得,即,所以大约经过年,该物质的剩留量是原来的.5.如图,有一块半径为R(单位:)的半圆形钢板,计划裁剪成等腰梯形的形状,它的下底是半圆的直径,上底的端点在圆周上.(1)写出梯形的周长y(单位:)和腰长x(单位:)之间的函数关系式;(2)求梯形周长的最大值.【答案】(1);(2).【分析】(1)作于点,连接,根据求出,从而可写出梯形的周长y和腰长x之间的函数关系式;(2)根据二次函数求最值即可求出梯形周长的最大值.【详解】(1)作于点,连接,因为是半圆的直径,所以,易知,所以,所以,又因为,,所以,所以,因为,,所以,所以.(2)因为,,所以时,有最大值,且最大值为,所以当时,梯形的周长最大,最大为.6.图(1)是某条公共汽车线路收支差额y关于乘客量x的图象.(1)试说明图(1)上点A,点B以及射线AB上的点的实际意义;(2)由于目前本条线路亏损,公司有关人员提出了两种扭亏为赢的建议,如图(2)(3)所示,你能根据图象,说明这两种建议是什么吗?【答案】(1)点A见解析,点B见解析,射线AB见解析;(2)两种建议见解析【解析】(1)观察函数图象可知,函数的横坐标表示乘客量,纵坐标表示收支差额,即可得出结论.(2)观察函数图象可知,函数的横坐标表示乘客量,纵坐标表示收支差额,根据图象,即可得出合理的建立.【详解】解:(1)点A的实际意义为:当乘客量为0时,公司亏损1(单位);点B的实际意义为:当乘客量为1.5时,公司收支持平;射线AB上的点的实际意义为:当乘客量小于1.5时,公司将亏损;当乘客量大于1.5时,公司将赢利.(2)题图(2)的建议是:降低成本而保持票价不变;题图(3)的建议是:提高票价而保持成本不变.【点睛】此题主要考查了函数图象的性质,读函数的图象时首先要理解横纵坐标表示的含义,理解问题叙述的过程是做题的关键.21世纪教育网(www.21cnjy.com)21世纪教育网(www.21cnjy.com)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2026年高考数学一轮复习讲练测(通用版)第08讲函数的模型及其应用(复习讲义)(原卷版).docx 2026年高考数学一轮复习讲练测(通用版)第08讲函数的模型及其应用(复习讲义)(解析版).docx