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文檔簡介

1、高中階段的數(shù)學(xué)建模數(shù)學(xué)建模是對實際問題進(jìn)行抽象,并概括為數(shù)學(xué)問題的基本方法。它的靈魂是數(shù)學(xué)的運(yùn)用。在高中階段培養(yǎng)學(xué)生的建模能力能提高學(xué)生將數(shù)學(xué)理論知識結(jié)合實際生活的能力。常見的題目主要以函數(shù)應(yīng)用題為載體,考查學(xué)生的建模能力。常見的類型主要有:一次函數(shù)y=ax+b(a0),二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a0),函數(shù)y=ax+(a0),等等。一、一次函數(shù)模型例1:甲乙兩車同時沿著某條公路從A地駛往300 km外的B地,甲車先以75 km/h的速度行駛,在到達(dá)AB中點C處停留2 h后,再以100 km/h的速度駛往B地,乙車始終以速度v行駛。(1)請將甲車離A地路程x(km)表示離開A地時間t(h)

2、的函數(shù),并畫出這個函數(shù)圖象;(2)若兩車在途中恰好相遇兩次(不包括A、B兩地),試確定乙車行駛速度v的取值范圍。解:(1)75t,0t2;150,2其圖象如圖折線OPQR:(2)由已知:乙車離A地的路程X(km)表示為離開A地的時間t(h)的函數(shù)為X=vt(0t),其圖象是一條線段。由上圖知,當(dāng)此線段經(jīng)過點(4,150)時,v=(km/h);當(dāng)此線段經(jīng)過點(5.5,300)時,v=(km/h)。即當(dāng)點評:由已知條件建立一次函數(shù)模型,再由圖象進(jìn)行研究,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想,使問題更加直觀。二、二次函數(shù)模型例2:某旅行社有100張普通床位,若每床日收費(fèi)10元時,床位可以全部租出;若每床日收費(fèi)提高2元

3、,便減少10張床位租出;若再提高2元,便再減少10張床位租出,依此情況變化下去,為了投資少而獲租金最多,應(yīng)每床日收費(fèi)提高多少元?解:設(shè)每床日提高收費(fèi)2x(xN+)元,則可租出(100-10 x)張床位,設(shè)可獲利潤為y元,由題意知:y=(10+2x)(100-10 x),所以y=-20(x-)2+1125由xN+,當(dāng)x=2或x=3時,ymax=1120(元)當(dāng)x=2時,需出租床位80張;當(dāng)x=3時,需出租床位70張。即x=3時的投資小于x=2時的投資。點評:由已知將此題抽象為二次函數(shù)模型。此類通常會遇到二次函數(shù)求最值問題,常用的方法是配方,但是一定要注意變量x的取值范圍。三、函數(shù)y=ax+(a0

4、)型例3:某公司一年需要一種計算機(jī)元件8000個,每天需同樣多的元件用于組裝整機(jī)。該元件每年分n次進(jìn)貨,每次購買元件的數(shù)量均為x,購一次貨需手續(xù)費(fèi)500元。已購進(jìn)而未使用的元件要付庫存費(fèi),可以認(rèn)為平均庫存量為x件,每個元件的庫存費(fèi)是一年2元,請核算一下,每年進(jìn)貨幾次花費(fèi)最小?解:設(shè)購進(jìn)8000個元件的總費(fèi)用是F,一年總庫存費(fèi)為E,手續(xù)費(fèi)為H,其他費(fèi)用為C(C為常數(shù)),則E=2x,H=500,x=,F(xiàn)=E+H+C=2x+500+C=500(+n)+C4000+C當(dāng)且僅當(dāng)=n,即n=4時,總費(fèi)用最少,故以每年進(jìn)貨4次為宜。點評:由已知建立函數(shù)模型y=ax+(a0),再由基本不等式求解,應(yīng)當(dāng)特別注意

5、不等式中等號成立的條件。四、以概率統(tǒng)計知識為背景的題目例4:已知5只動物中有1只患有某種疾病,需要通過化驗血液來確定患病的動物。血液化驗結(jié)果呈陽性的即為患病動物,呈陰性即沒患病。下面是兩種化驗方法:方案甲:逐個化驗,直到能確定患病動物為止。方案乙:先任取3只,將它們的血液混在一起化驗。若結(jié)果呈陽性則表明患病動物為這3只中的1只,然后再逐個化驗,直到能確定患病動物為止;若結(jié)果呈陰性則在另外2只中任取1只化驗。(1)求依方案甲所需化驗次數(shù)不少于依方案乙所需化驗次數(shù)的概率;(2)表示依方案乙所需化驗次數(shù),求的期望。解:(1)對于甲:對于乙:0.20.4+0.20.8+0.21+0.21=0.64(2)表示依方案乙所需化驗次數(shù),的期望為E=20.4+30.4+40.2=2.8點評:利用實際問題做背景,要求學(xué)生從實際問題中抽象出問題所體現(xiàn)出來的概率統(tǒng)計意義。五、構(gòu)造恰當(dāng)?shù)暮瘮?shù)模型證明不等式例5:證明對任意的正整數(shù)n,不等式ln(+1)-都成立。解:令函數(shù)h(x)=x3-x2+ln(x+1),x(0,+),則h(x)=3x2-2x+=當(dāng)x(0,+)時,h(x)0,所以函數(shù)h(x)在(0,+)上單調(diào)遞增,又h(0)=0,x(0,+)時,恒有h(x)h(0)=0,即x3-x2+ln(x+1)0恒成立。故當(dāng)x(0,+)時,有l(wèi)n(x+

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