1、 高中数学应用题 精品文档 高中应用题专题复习 例1.建筑一个容积为48米3,深为3米的长方体蓄水池,池壁每平方米的造价为a元,池底每平方米的造价为2a元。把总造价y表示为底的一边长x米的函数,并指出函数的定义域。 解:容积=底面积×高= 48 Þ 底面积×3 = 48 Þ 底面另一边长:m = 池壁造价=池壁面积×a = 2(3x + 3m )×a = 6( x +)a = 6(x +)a 池底造价=底面积×2a =16×2a = 32a ∴ y = 6(x +)a + 32a ( x > 0 ) x 2x 例2. 有根木料长为6米,要做一个如图
2、的窗框,已知上框架与下框架的高的比为1∶2,问怎样利用木料,才能使光线通过的窗框面积最大(中间木档的面积可忽略不计. 解:如图设x, 则竖木料总长= 3x + 4x = 7x, 三根横木料总长= 6 -7x ∴ 窗框的高为3x,宽为 即窗框的面积 y = 3x ·= -7x2 + 6x ( 0 < x <) 配方:y = ( 0 < x < 2 ) ∴ 当x =米时,即上框架高为米、下框架为米、宽为1米时,光线通过窗框面积最大. 3.利润问题:(1)利润=收入-成本 (2)利润=单位利润×销售量 例3. 将进货单价为8元的商品按单价10元销售,每天可卖出10
3、0个。若该商品的单价每涨1元,则每天销售量就减少10个。如何确定该商品的销售单价,使利润最大? 分析:(1)每出售一个商品的利润=销售单价-进货单价= 10- 8 = 2 (2)以单价10元为基础:单价每次涨1元,当涨了x元(即可看成涨了x次)时,则每出售一个商品的利润= 2+ x元, 销售量为100 -10x个 ∴ 每个商品的利润y = (2 + x )( 100 -10x ) = -10x2 + 80x + 200 = -10( x - 4)2 + 360 即当x = 4时,y有最大值360 ∴ 当每个商品的单价为14元时,利润最大. 4.与增长率相关的问题:
4、 〖要点〗增长率为正:原产量×(1 + 增长的百分率)经过x年 增长率为负:原产量×(1 - 增长的百分率)经过x年 例5. 一种产品的年产量原来是a件,在今后m年内,计划使年产量每年比上一年增加p%. 写出年产量随经过年数变化的函数关系式. 解:设经过x年后,年产量为y, 则y = a( 1 + p%)x 例9. 画一个边长2厘米的正方形,再以这个正方形的对角线为边画第2个正方形,以第2个正方形的对角线为边画第3个正方形,这样一共画了10个正方形,求: (1) 第10个正方形的面积 (2) 这10个正方形的面积的和 解:(1)设{an}表示各正方形的面
5、积 ∵ a1 = 22 = 4, a2 = ()2, a3 = 42 = 8 ∴ {an}是公比为2的等比数列 第10个正方形的面积a10 = a1q9 = 4×29 = 2048 (厘米2) (2)这10个正方形的面积和 (厘米2) 例10.一个球从100米高处自由落下,每次着地后又回到原高度的一半再落下. 当它第10次着地时,共经过了多少米? 解:设球落下的高度依次为a1, a2, …, a10 . ∵ a1 = 100, a2 = 50, a3 = 25 ∴ {an}是公比为的等比数列 则球第10次落下时落下的路程为 ∴本球共经过的路程为S = 2S10 - 100
6、≈300 (米) 一. 解析几何中的应用题 例16.抛物线拱桥顶部距水面2米时,水面宽4米. 当水面下降1米时,水面的宽是多少? 2 4 x y 0 解:如图建立直角坐标系,则抛物线方程为x2 = -2py 依题意知:x = 2时,y = -2代入方程得p = 1 即抛物线方程为 x2 = -y, 当水面下降1米时,y = -3 Þ x = ∴ 水面宽为2x =≈3.5 (米) B A O y x F1 F2 · · 例17.我国发射的第一颗人造地球卫星的运行轨道是以地 球的中心F2为一个焦点的椭圆,近地点A距地面439千米, 远地点距地面23
7、84千米,地球半径大约为6371千米,求卫 星的轨道方程. 解:如图建立坐标系 ∵ a -c = |OA| - | OF2| = |F2A| = 6371 + 439 = 6810 a + c = |OB| + |OF2| = |F2B| = 6371 + 2384 = 8755 ∴ a = 7782.5, c = 972.5 Þ b2 = 7721.52 即卫星的轨道方程是:步 例18.在相距1400米的A、B两哨所,听到炮弹爆炸声的时间相差3秒,已知声速是340米/秒,炮弹爆炸点在怎样的曲线上?并求出轨迹方程. B A O y x M 解:设爆炸t秒后A哨所
8、先听到爆炸声,则B哨所t + 3秒后听到爆炸声,爆炸点设为M 则 |MA| = 340t, |MB| = 340( t + 3 ) = 340t + 1020 两式相减:|MA| - |MB| = 1020 (|AB| = 1400> 1020) ∴ 炮弹爆炸点的轨迹是以A、B为焦点的双曲线 以AB为x轴、AB中点为原点建立直角坐标系(如图) ∴ A(-700, 0 ), B( 700, 0 ) Þ c = 700 且 2a = 1020 Þ a = 510 Þ b2 =229900 炮弹爆炸的轨迹方程是: ( x > 0 ) 例19.如图,某灾区的灾民
9、分布在一个矩形地区,现要将救灾物资从P处紧急运往灾区. P往灾区有两条道路PA、PB,且PA=110公里,PB=150公里,AB= 50公里. 为了使救灾物资尽快送到灾民手里,需要在灾区划分一条界线,使从PA和PB两条路线到灾民所在地都比较近. 求出该界线的方程. M P A B 解:要使沿PA、PB两条线路到救灾地点都比较近,有三种情况: (1)沿PA线路 (2)沿PB线路 (3)沿PA、PB线路都相同 故分界线以第(3)种情况划分:即 |PA| + |MA| = |PB| + |MB| Þ 110 + |MA| = 150 + |MB| ∴ |MA|-|MB| =
10、 40, 即知分界线是以A、B为焦点的双曲线 AB = 50 Þ 2c = 50 Þ c = 25, 2a = 40 Þ a = 20 Þ b2 = 225 若以AB为x轴、AB的中点为原点建立直角坐标系 则分界线方程是: (在矩形内的一段) 注意:确定分界线的原则是:从P沿PA、PB到分界线上点的距离. 练习:1某森林出现火灾,火势正以每分钟的速度顺风蔓延,消防站接到警报立即派消防队员前去,在火灾发生后五分钟到达救火现场,已知消防队员在现场平均每人每分钟灭火,所消耗的灭火材料、劳务津贴等费用为每人每分钟125元,另附加每次救火所耗损的车辆、器械和装备等费用平均每人100元,而烧毁
11、一平方米森林损失费为60元. (1)设派x名消防队员前去救火,用t分钟将火扑灭,试建立与的函数关系式; (2)问应该派多少消防队员前去救火,才能使总损失最少? 2有一座大桥既是交通拥挤地段,又是事故多发地段,为了保证安全,交通部门规定。大桥上的车距d(m)与车速v(km/h)和车长l(m)的关系满足:(k为正的常数),假定车身长为4m,当车速为60(km/h)时,车距为2.66个车身长。 (1) 写出车距d关于车速v的函数关系式; (2) 应规定怎样的车速,才能使大桥上每小时通过的车辆最多? 3 电信局根据市场客户的不同需求,对某地区的手机套餐通话费提出两种优惠方案,则两种方案付电
12、话费(元)与通话时间(分钟)之间的关系如图所示(实线部分)(MN平行CD) (1) 若通话时间为两小时,按方案A,B各付话费多少元? (2) 方案B从500分钟以后,每分钟收费多少元? (3) 通话时间在什么范围内,方案B比方案A优惠? 5某学校要建造一个面积为10000平方米的运动场。如图,运动场是由一个矩形ABCD和分别以AD、BC为直径的两个半圆组成。跑道是一条宽8米的塑胶跑道,运动场除跑道外,其他地方均铺设草皮。 已知塑胶跑道每平方米造价为150元,草皮每平方米造价为30元 (1) 设半圆的半径OA= (米),试建立塑胶跑道 面积S与的函数关系S() (2) 由于
13、条件限制,问当取何值时,运动场 造价最低?(精确到元) 10某厂家拟在2008年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销售量(即该厂的年产量)万件与年促销费用万元((为常数),如果不搞促销活动,则该产品的年销售量是1万件。已知2008年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金,不包括促销费用). (1)将2008年该产品的利润y万元表示为年促销费用万元的函数; (2)该厂家2008年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大? 13某民营企业生产A、B两种产品,根据
14、市场调查与预测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图甲,B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图乙(注:利润与投资单位:万元). 甲 乙 (1)分别将A、B两种产品的利润表示为投资(万元)的函数关系式; (2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入A、B两种产品的生产,问:怎样分配这10万元投资,才能使企业获得最大利润,其最大利润为多少万元? 16某厂家拟在2009年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销售量(即该厂的年产量)万件与年促销费用万元满足(为常数),如果不搞促销活动
15、则该产品的年销售量是1万件. 已知2009年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金,不包括促销费用). (1)将2009年该产品的利润y万元表示为年促销费用万元的函数; (2)该厂家2009年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大? 17某商场在促销期间规定:商场内所在商品按标价的80%出售;同时,当顾客在该商场内消费一定金额后,按以下方案获得相应金额的奖券: 消费金额(元)的 范围 …… 获得奖券的金 额(元) 30 60 1
16、00 130 …… 根据上述促销方法,顾客在该商场购物可以获得双重优惠。例如:购买标价为400元的商品,则消费金额为320元,获得的优惠额为:400×0.2+30=110(元)。设购买商品得到的优惠率=,试问 (1)购买一件标价为1000元的商品,顾客得到的优惠率是多少? (2)对于标价在[500,800](元)内的商品,顾客购买标价为多少元的商品,可得到不小于的优惠率? 18如图所示,将一矩形花坛扩建成一个更大的矩形花园,要求B在上,D在上,且对角线过C点,已知AB=3米,AD=2米, (1)要使矩形的面积大于32平方米,则的长应在什么范围内? (2)当的长度是多
17、少时,矩形的面积最小?并求最小面积; (3)若的长度不少于6米,则当的长度是多少时,矩形的面积最小?并求出最小面积。 19已知某食品厂需要定期购买食品配料,该厂每天需要食品配料200千克,配料的价格为元/千克,每次购买配料需支付运费236元.每次购买来的配料还需支付保管费用,其标准如下: 7天以内(含7天),无论重量多少,均按10元/天支付;超出7天以外的天数,根据实际剩余配料的重量,以每天0.03元/千克支付. (1)当9天购买一次配料时,求该厂用于配料的
18、保管费用P是多少元?高考资源网 (2)设该厂天购买一次配料,求该厂在这天中用于配料的总费用(元)关于的函数关系式,并求该厂多少天购买一次配料才能使平均每天支付的费用最少?高考资源网 20假设A型进口车关税税率在2003年是100%,在2008年是25%,在2003年A型进口车每辆价格为64万元(其中含32万元关税税款) (1)已知与A型车性能相近的B型国产车,2003年每辆价格为46万元,若A型车的价格只受关税降低的影响,为了保证2008年B型车的价格不高于A型车价格的90%,B型车价格要逐年等额降低,问每年至少下降多少万元? (2)某人在2003年将33万元存入银行,假设银行扣利息税
19、后的年利率为1.8%(5年内不变),且每年按复利计算(上一年的利息计入第二年的本金),那么5年到期时这笔钱连本带利息是否一定够买按(1)中所述降价后的B型车一辆?(参考数据:1.0185≈1.093) 参考答案 1解:(1),…………………………………………5分 (2)总损失为y,则y=灭火劳务津贴+车辆、器械装备费+森林损失费 y=125tx+100x+60(500+100t)………………………………………………9分 = = =……………………………………………………11分 ………………………………………………13分 当且仅当,即x=27时,y有最小值36450.……………
20、14分 2.⑴因为当时,,所以, ……4分 ∴ ………………………………………………………6分 ⑵设每小时通过的车辆为,则.即 ……12分 ∵ x O y ∴,当且仅当,即时,取最大值. 答:当时,大桥每小时通过的车辆最多.………16分 3设通话x分钟时,方案A,B的通话费分别为 (1)当x=120时 =116元 =168元 若通话时间为两小时,方案A付话费116元,方案B付话费168元 (2) 当-=0.3 方案B从500分钟以后,每分钟收费0.3 元 (3) 当 由得 综合:通话时间在内方案B较优惠。 5
21、解: (1)塑胶 跑道面积 (2) 设运动场造价为 6(1)依题意,; 又售价不能低于成本价,所以. 所以,定义域为. (2),化简得: 解得. 所以x的取值范围是. 10解(1)由题意可知当时,(万件)即……………2分 每件产品的销售价格为 ……………………5分 ∴2008年的利润 …………………………………8分 (2) (万元)……12分 答:该厂家2008年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大,最大为21万元……14分 11(Ⅰ)因为,所以的面积为()………………………(2分) 设正方形的边长为,则
22、由,得, 解得,则…………………………………………………………………(6分) 所以,则 ………………(9分) (Ⅱ)因为,所以……………(13分) 当且仅当时取等号,此时.所以当长为时,有最小值1…………………(15分) 13(1) 设投资为x万元,A产品的利润为f(x)万元,B产品的利润为g(x)万元 由题设 由图知f(1)=,故k1= 又 从而———————————————7分 (2) 设A产品投入x万元,则B产品投入10-x万元,设企业利润为y万元
23、令则 当 答: 当A产品投入3.75万元,则B产品投入6.25万元,企业最大利润为万元 —15分 16(1)由题意可知,当时,,∴即, ∴,每件产品的销售价格为元. ∴2009年的利润 ……8分 (2)∵时,. ∴,当且仅当,即时,.………………15分 答:该厂家2009年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大,最大为21万元. 17(1)购买一件标价为1000元的商品,顾客的消费金额为: (元) 获得奖券的金额为130元,得到的优惠率是 (2)设商品的标价为x元,则顾客消费金额(元) 满足当时,获得奖券的金额为60元; 当时,获得奖
24、券的金额为100元,由已知得 (1)或(2) 不等式(1)无解;不等式(2)的解为,因此,当顾客购买标价在[625,750]元内的商品,可得到不小于的优惠率。 18(1)设米,,则 ∵ ∴ ∴ ……2分 ∴ ∴ ……4分 ∴ ∴或 ……5分 (2) ……7分
25、 此时 ……10分 (3)∵ 令, ……11分 ∵ 当时, ∴在上递增 ……13分 ∴ 此时 ……14分 答:(1)或 (2)当的长度是4米时,矩形的面积最小,最小面积为24平方米; (3)当的长度是6米时,矩形的面积最小, 最小面积为27平方米。
26、 ……15分 19(Ⅰ)当9天购买一次时,该厂用于配料的保管费用 P=70+=88(元) ……………4分 (Ⅱ)(1)当x≤7时 y=360x+10x+236=370x+236 ………5分 (2)当 x>7时 y=360x+236+70+6[()+()+……+2+1] = ………7分 ∴
27、 ………8分 ∴设该厂x天购买一次配料平均每天支付的费用为f(x)元 …………11分 当x≤7时 当且仅当x=7时 f(x)有最小值(元) 当x>7时 =≥393 当且仅当x=12时取等号 ∵393<404 ∴当x=12时 f(x)有最小值393元 ………16分 20(1)2008年A型车价格为32+32×25%=40(万元) 设B型车每年下降d万元,2003,2003,…,2008年B型车价格分别为…,为公差
28、是-d的等差数列) 即 故每年至少下降2万元。 (2)2008年到期时共有钱33 (万元) 故5年到期后这笔钱够买一辆降价后的B型车。 10、甲乙两车从A地沿同一路线到达B地,甲车一半时间的速度是,另一半时间的速度为b;乙车用速度行走了一半路程,用速度b行走了另一半路程。若,则两车到达B地的情况是 A、甲车先到达B地 B、乙车先到达B地 C、同时到达B地 D、不能判断 函数应用题的几种常见模型 函数应用题主要有以下几种常见模型: 1、一次函数模型 例1某家报刊售点从报社买进报纸的价格是每份0.35元,卖出的价格是每份0
29、5元,卖不掉的报纸还可以以每份0.08元的价格退回报社。在一个月(30天)里,有20天每天可以卖出400份,其余每天只能卖出250份。设每天从报社买进的报纸的数量相同,则每天应从报社买进多少份,才能使每月所获的利润最大?并计算该销售点一个月最多可赚多少元? 注:现实生活中很多事例可以用一次函数模型表示,例如:匀速直线运动的时间和位移的关系,弹簧的伸长和拉力的关系等,对一次函数来说,当一次项系数为正时,表现为匀速增长,即为增函数,一次项系数为负时为减函数。 2、二次函数模型 例2某工厂生产的商品A,若每件定价为80元,则每年可销售80万件,政府税务部门对市场销售的商品A要征收附加税,为增
30、加国家收入又要有利于生产发展,必须合理确定税率,根据市场调查,若政府对商品A征收附加税率为时,每年销售额将减少万件。据此,试问: (1)若税务部门对商品A征收的税金不少于96万元,求的范围; (2)若税务部门仅仅考虑每年所获得的税金最高,求此时的值。 注:在第二问即二次函数求最值问题,一定要注意隐含条件。所以应用题中变量的取值范围是一个非常值得重视的问题。 3、指数函数模型 例3某城市现有人口总数100万人,如果年自然增长率为1.2%,试解答下面的问题: (1)写出该城市人口总数(万人)与年份(年)的函数关系; (2)计算10年以后该城市人口总数(精确到0.1万人); (3)计
31、算大约多少年以后该城市人口将达到120万人(精确到1年); (4)如果20年后该城市人口总数不超过120万人,年增长率应该控制在多少? 注:在实际问题中,有关人口增长、银行利率、细胞分裂等增长率问题常可以用指数函数模型表示。通常可以表示为 的形式。 4、分段函数模型 例4通过研究学生的学习行为,专家发现,学生的注意力随着老师讲课时间的变化而变化,讲课开始时,学生的兴趣激增;中间有一段时间,学生的兴趣保持较理想的状态,随后学生的注意力开始分散,设表示学生注意力随时间(分钟)的变化规律(越大,表明学生注意力越大),经过实验分析得知: , (1)讲课开始后多少分钟,学生的注意力最集中?能
32、坚持多少分钟? (2)讲课开始后5分钟与讲课开始后25分钟比较,何时学生的注意力更集中? (3)一道数学难题,需要讲解24分钟,并且要求学生的注意力至少达到180,那么经过适当安排,老师能否在学生达到所需的状态下讲授完这道题目? 注:对于一些较复杂的问题,有时仅构造一个数学模型还不能根本解决问题,需先后或年同时构造、利用几个函数模型,即分段函数模型方可。 5、幂函数模型 例5在固定电压差(电压差为常数)下,当电流通过圆柱体电线时,其强度与电线半径的三次方成正比。 (1)写出函数解析式; (2)若电流通过半径为4毫米的电线时,电流强度为320安,求电流通过半径为毫米的电线时,其电流
33、强度的表达式; (3)已知(2)中的电流通过的电线半径为5毫米,计算该电流的强度。 解:(1)(为常数)。 (2)由(1)知:, 解得:。 所以,电流通过半径为毫米的电线时,其电流强度的表达式为。 (3)由(2)中电流强度的表达式,将代入得:安。 注:本题是以物理概念为背景建立函数关系的问题,关键是分清各个量的物理意义及相关关系。 6、对数函数模型 例6燕子每年秋天都要从北方飞向南方过冬,研究燕子的专家发现,两岁燕子的飞行速度可以表示为函数,单位是,其中表示燕子的耗氧量。 (1)计算,当燕子静止时的耗氧量是多少个单位? (2)当一只燕子的耗氧量是80个单位时,它的飞行速度
34、是多少? 一、选择题. 1.某工厂10年来某种产品总产量C与时间t(年)的函数关系如下图所示,下列四种说法,其中说法正确的是:①前五年中产量增长的速度越来越快 ②前五年中产量增长的速度越来越慢 ③第五年后,这种产品停止生产 ④第五年后,这种产品的产量保持不变 A.②③ B.②④ C.①③ D.①④ 2.如下图△ABC为等腰直角三角形,直线l与AB相交且l⊥AB,直线l截这个三角形所得的位于直线右方的图形面积为y,点A到直线l的距离为x,则y=f(x)的图象大致为 3.用长度为24的材料围一个矩形场地,中间且有两道隔墙,要使矩形的面积最大,则隔墙的长度为






