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高中数学学习(18)——函数应用

更新时间:作者:小小条

现在全国高考正逐步向素质考试模式转变,而素质考试模式最重应用,所以这一节,咱们在讲完了函数相关知识后,举几道常考的,有代表性的,易错的函数应用题讲解一下。

高中数学学*(18)——函数应用

例1:

A,B两地相距150千米,某人开汽车以60千米/时的速度从A地到达B地,在B地停留1小时后再以50千米/时的速度返回A地,

(1) 试把汽车与A地的距离y(单位:千米)表示为时间x(单位:时)的函数;

(2) 根据(1)中的函数关系式,求出汽车距离A地100千米时x的值。

首先分析该题的整个活动,是分成三个阶段的:

第一阶段,从0h~2.5h,汽车以60km/h的速度匀速由A地到B地,y值呈直线增大;

第二阶段,从2.5h~3.5h,汽车停留在B地,y值保持150不变;

第三阶段,从3.5h~6.5h,汽车以50km/h的速度匀速由B地到A地,y值呈直线减小归0。

既然是分了三个阶段,那么这道题的函数解析式必然是个分段函数。

因此最终解析式为

关键还是在后面的分段上,时间节点一定是去除掉前期分段用去的时间后开始的。

至于第二问就不多说了,可以先分析出会有两个时间点,出现在第一分段和第三分段上,然后直接计算即可。

例2:

依法纳税是每个公民应尽的义务,国家征收个人工资、薪金所得税是分段计算的,月收入不超过3500元的免征个人所得税;超过3500元的部分需征缴个人所得税。设全月应缴纳所得税为x=全月总收入-3500,税率见下表:

级数

全月应缴纳所得税

税率

1

不超过1500元的部分

3%

2

超过1500元不超过4500元的部分

10%

3

超过4500元不超过9000元的部分

20%

……

……

……

7

超过80000的部分

45%

(1) 若应纳税额为f(x)(单位:元),试用分段函数表示1~3级应纳税额f(x)的计算公式;

(2) 王师傅2015年3月工资收入为7000元,试计算王师傅3月份应缴纳多少个人所得税?

这道题的易错点第一在于读题上,首先要看清x表示的不是月收入,而是月收入去除不交税的3500元后剩下的部分。

这道题的易错点第二在于读表,三个关键字“的部分”,也就是说,不是过了3500+1500=5000的月收入后,应交税收入全部缴纳10%的税,而是只有超过了5000月收入之后并且没有达到8000元的部分才按10%收取个人所得税,后面同上。

所以,这道题的分段函数应为:

也就是月收入在3500~5000元档位时,超出3500元的部分全部按照3%交税;

月收入在5000~8000元档位时,超出5000元的部分按照10%交税,另外3500元~5000元这1500元按照3%交满税45元;

月收入在8000~12500元档位时,超出8000元的部分按照20%交税,另外3500元~5000元这1500元按照3%交满税45元,5000元~8000元这3000元按照10%交满税300元。

第二问,王师傅月收入7000元,问交多少税?

首先确定王师傅这个工资的交税档位,别忘了x=月收入-3500元,所以不是用7000元去找处于哪一段,而是用7000-3500=3500元去找处于哪一段,结果是第二段,令第二段的x=3500即可得到王师傅应交税245元。

例3:

在矩形ABCD中,已知AB=4,BC=1,在AB、AD、CB、CD上分别截取AE=AH=CF=CG=x(x>0),设四边形EFGH面积为y.

(1) 写出四边形EFGH的面积y与x之间的函数关系式;

(2) 求当x为何值时,y取得最大值,最大值是多少?

既然牵扯到了几何图形,那么先画图:

由图可知,面积y对应的图形是个平行四边形,但是若按平行四边形面积公式底乘高计算的话,数值不好计算,所以我们可以按照割补法计算,也就是面积y等于矩形ABCD的面积减去四个小三角形的面积。

因此y=4*1-x*x-(4-x)*(1-x)。

整理得:

第二问,求y的最大值。

单看函数解析式是个开口向下的二次函数,在对称轴处取得最大值。

这个二次函数的对称轴为x=5/4。

特别注意,这道题的易错点就在这了,这个二次函数是有定义域的,定义域为[0,1],取不到对称轴5/4。

因此,并不是当x=5/4时取到最大值,而是当x=1时取到最大值,最大值为3。

这就是我们一直强调的定义域的重要性。

例4:

假如你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案的回报如下:

(1) 每天回报40元;

(2) 第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元;

(3) 第一天回报0.4元,以后每天的回报比前一天翻一番。

请问,你会选择哪种投资方案?

这道题,三种方案,第一种方案回报是恒定不变的,也就是x天后总回报为40x;

第二种方案,是一个等差数列(高二内容)型的回报,可以按照等差数列通项公式计算出第x天的回报为10x,再根据等差数列前n项和公式计算出x天后总回报为(5+5x)*x;

第三种方案,是一个等比数列(高二内容)型的回报,可以按照等比数列通项公式计算出第x天的回报为

再根据等比数列前n项和公式计算出x天后总回报为

选择哪种方案,自然是看哪种方案的总收益最高,也就是比较大小问题。

那么接下来,就是比较上面三个x天后总回报的大小了。

三个总回报,一种方案是个一次函数,二种方案是个二次函数,三种方案是个类指数函数,比较它们的大小需要作图法,也就是将三个函数图像画在同一个坐标系内,看哪个图像在上方。

图省略了,大家自己画一画练*一下。

通过图像可知,当1≤x≤6时,第一种方案挣钱多;

当x=7时,第一种方案和第二种方案并列挣钱多;

当8≤x≤10时,第二种方案挣钱最多;

当x≥11时,第三种方案挣钱最多。

其中,方案二和方案三求交点需要用到二分法。

因此,投资天数在1~7天时选择第一种方案挣钱多,投资天数在7~10天时选择第二种方案挣钱多,投资天数在11天以上时选择第三种方案挣钱多。


到这节课为止,高一基础函数的相关内容就讲解完毕了。

下节课,我们不按课本顺序讲解概率统计内容,因为高一的概率统计内容考点不多,我们与高二的概率统计内容结合到一起再讲。

下节课,我们讲解三角函数的基础内容。

大家如果喜欢或者需要这份高中数学学*资料,别忘了点赞关注,我会以最简单明了的方式给大家讲解高中数学,帮助需要的高中生拿个好成绩。

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