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专题 3.9 函数的实际应用
练基础
1.(2021·广东高三专题练习)某中学体育课对女生立定跳远项目的考核标准为:立定跳远距离1.33米得5
分,每增加0.03米,分值增加5分,直到1.84米得90分后,每增加0.1米,分值增加5分,满分为120分.
若某女生训练前的成绩为70分,经过一段时间的训练后,成绩为105分,则该女生训练后,立定跳远距离
增加了( )
A.0.33米 B.0.42米 C.0.39米 D.0.43米
【答案】B
【解析】
根据到1.84米得90分,先求得该女生训练前立定跳远距离,再求得训练后立定跳远距离,两者相减即可.
【详解】
该女生训练前立定跳远距离为 (米),
训练后立定跳远距离为 (米),
则该女生训练后,立定跳远距离增加了 (米).
故选:B.
2.(2020·四川省乐山沫若中学高一月考)2019年1月1日起我国实施了个人所得税的新政策,其政策的
主要内容包括:(1)个税起征点为5000元;(2)每月应纳税所得额(含税)=收入-个税起征点-专项附
加扣除;(3)专项附加扣除包括:①赡养老人费用,②子女教育费用,③继续教育费用,④大病医疗费
用等,其中前两项的扣除标准为:①赡养老人费用:每月扣除2000元,②子女教育费用:每个子女每月扣
除1000元,新的个税政策的税率表部分内容如下:
级数 一级 二级 三级
每月应纳税所得额 x 元(含税) x3000 3000 x 12000 12000 x 25000
税率 3 10 20
现有李某月收入为18000元,膝下有一名子女在读高三,需赡养老人,除此之外无其它专项附加扣除,则
他该月应交纳的个税金额为( )
A.1800 B.1000 C.790 D.560【答案】C
【解析】
李某月应纳税所得额(含税)为:1800050001000200010000元,
30003%90
不超过3000的部分税额为 元,
10000300010%700010%700
超过3000元至12000元的部分税额为 元,
所以李某月应缴纳的个税金额为90700790元.
C
故选: .
3.(2021·浙江高一期末)为了保护水资源,提倡节约用水,某城市对居民实行“阶梯水价”,计费方法
如下表:
每户每月用水量 水价
不超过 的部分 3元/
超过 但不超过 的部分 6元/
超过 的部分 9元/
若某户居民本月交纳的水费为54元,则此户居民的用水量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
利用分段函数各段上的解析式,由函数值求自变量可得.
【详解】
设此户居民本月用水量为 ,缴纳的水费为 元,
则当 时, 元,不符合题意;
当 时, ,令 ,解得 ,符合题意;
当 时, ,不符合题意.
综上所述: 此户居民本月用水量为15 .故选:C.
4.(2021·全国高三其他模拟(理))已知声音强弱的等级 (单位:dB)由声音强度 (单位:
)决定.科学研究发现, 与 成线性关系,如喷气式飞机起飞时,声音强度为 声音强弱
的等级为 ;某动物发出的鸣叫,声音强度为 ,声音强弱的等级为 .若某声音强弱等
级为90dB,则声音强度为( )
A.0.001 B.0.01 C.0.1 D.1
【答案】A
【解析】
设 ,代入两点坐标即可得到函数表达式,进而解方程可得结果.
【详解】
解析依题意,设 将 代入,
,
解得 ,
故 .
令 ,
解得x=0.001.
故选:A
5.(2021·全国高三其他模拟(理)) 年初我国脱贫攻坚战取得了全面胜利,现行标准下区域性整体
贫困得到解决,完成了消除绝对贫困的艰巨任务.经过数据分析得到某山区贫困户年总收入与各项投入之
间的关系是:贫困户年总收入y(元)=1200+ 年扶贫资金(元)+ 年自投资金(元) 自投劳力(个).若一个贫困户家中只有两个劳力, 年自投资金 元,以后每年的自投资金均比上
一年增长 , 年获得的扶贫资金为 元,以后每年获得的扶贫资金均比上一年减少 元,
则该贫困户在 年的年总收入约为 ( )
A. 元 B. 元 C. 元 D. 元
【答案】B
【解析】
根据题意,分别求得 年的自投资金和扶贫资金,进而求得该贫困户 年的年总收入,得到答案.
【详解】
由题意, 年的自投资金为 (元),
年的扶贫资金为 (元),
所以该贫困户 年的年总收入约为 (元).
故选:B.
6.(2021·全国高三其他模拟(理))生物学家为了了解抗生素对生态环境的影响,常通过检测水中生物
体内抗生素的残留量来进行判断.已知水中某生物体内药物残留量 (单位: )与时间 (单位:年)
近似满足关系式 ,其中 为抗生素的残留系数,当 时, ,则 的值约为(
)( )
A. B.10 C.100 D.
【答案】A
【解析】将 时, 代入化简计算即可求出.
【详解】
当 时, ,
所以 ,得 ,故 .
故选:A.
7.(2021·山东聊城市·高三三模)声强级 (单位:dB)由公式 给出,其中 为声强
(单位:W/m2)一般正常人听觉能忍受的最高声强级为120dB,平时常人交谈时声强级约为60dB,那么一
般正常人能忍受的最高声强是平时常人交谈时声强的( )
A.104倍 B.105倍 C.106倍 D.107倍
【答案】C
【解析】
根据已知函数关系式,设出未知数,解方程即可求出对应声强,然后可直接得结果.
【详解】
设一般正常人听觉能忍受的最高声强为 ,平时常人交谈时声强为 ,
由题意得
解得
∴
故选:C
8.(2021·陕西西安市·高三其他模拟(理))现在有红豆、白豆各若干粒.甲乙两人为了计算豆子的粒数,
选用了这样的方法:第一轮甲每次取 粒红豆,乙每次取 粒白豆,同时进行,当红豆取完时,白豆还剩粒;第二轮,甲每次取 粒红豆,乙每次取 粒白豆,同时进行,当白豆取完时,红豆还剩
粒.则红豆和白豆共有________粒.
【答案】
【解析】
设红豆有 粒,白豆有 粒,由两轮的结果可构造方程组,根据 的范围可计算求得 ,加和即可得到
结果.
【详解】
设红豆有 粒,白豆有 粒,
由第一轮结果可知: ,整理可得: ;
由第二轮结果可知: ,整理可得: ;
当 时,由 得: (舍);
当 时,由 得: (舍);
当 时,由 得: , ,
即红豆和白豆共有 粒.
故答案为: .
9.(2021·江苏南通市·高三其他模拟)据观测统计,某湿地公园某种珍稀鸟类以平均每年4%的速度增加.
按这个增长速度,大约经过___________年以后,这种鸟类的个数达到现有个数的4倍或4倍以上.(结果保留整数)(参考数据: )
【答案】60
【解析】
设湿地公园某种珍稀鸟类的数量为 ,可得不等式 ,两边取对数解不等式,即可得到答案;
【详解】
设湿地公园某种珍稀鸟类的数量为 ,
,
故答案为: .
10.(2021·浙江高一期末)某公司生产某种电子产品的固定成本为2万元,每生产一台该产品需增加投入
100元,已知总收入R(单位:元)关于月产量x(单位:台)满足函数:
(1)将利润 (单位:元)表示成月产量x的函数
(2)当月产量x为何值时,公司所获利润最大,最大利润是多少?(利润+总成本=总收入)
【答案】(1) ;
(2)当月产量为300台时,公司所获利润最大,最大利润是25000.
【解析】
(1)根据题意建立函数关系式,写出分段函数形式;
(2)分别求各段的最大值,即可求出公司利润最大值及取最大值时的产量.【详解】
(1)由题意可得:
当 时, ;
当 时, ;
所以 .
(2)当 时, ,即最大值为25000;
当 时, 为减函数,所以当 时, ,故
.
即当月产量为300台时,公司所获利润最大,最大利润是25000.
练提升
TIDHNE
1.(2021·四川高三三模(理))一种药在病人血液中的量保持在不低于1500mg,才有疗效;而低于
500mg,病人就危险.现给某病人的静脉注射了这种药2500mg,如果药在血液中以每小时 的比例衰
减,则再向这种病人的血液补充这种药物的时间范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
求出药物保有量随时间 的关系式,列不等式求解可得.
【详解】
设 小时保有量为 mg,则 ,由 , , ,
所以 .
故选:A.
2.(2021·湖北武汉市·高三三模)2020年我国832个贫困县全部“摘帽”,脱贫攻坚战取得伟大胜利.湖
北秭归是“中国脐橙之乡”,全县脐橙综合产值年均20亿元,被誉为促进农民增收的“黄金果”.已知某
品种脐橙失去的新鲜度 与其采摘后的时间 (天)满足关系式: .若采摘后10天,这种脐橙失去的
新鲜度为10%,采摘后20天失去的新鲜度为20%,那么采摘下来的这种脐橙在多长时间后失去50%的新
鲜度( )(已知 ,结果四舍五入取整数)
A.23天 B.33天 C.43天 D.50天
【答案】B
【解析】
根据题中条件,列出方程组求出 ,设采摘下来的这种脐橙在 天后失去50%的新鲜度,列出方程
求解,即可得出结果.
【详解】
因为采摘后10天,这种脐橙失去的新鲜度为10%,采摘后20天失去的新鲜度为20%,
所以 ,则 ,
设采摘下来的这种脐橙在 天后失去50%的新鲜度,
则 ,即 ,所以 ,则 ,因此 .
故选:B.
3.(2021·全国高三其他模拟)生物学家为了了解滥用抗生素对生态环境的影响,常通过检测水中生物体
内抗生素的残留量来作出判断.已知水中某生物体内抗生素的残留量 (单位:mg)与时间 (单位:年)近似满足数学函数关系式 ,其中 为抗生素的残留系数.经测试发现,当 时,
,则抗生素的残留系数 的值约为( )
A.10 B. C.100 D.
【答案】B
【解析】
将 , 代入给定的函数关系,解指数方程即得.
【详解】
当 时, ,则 , , ,即 ,故
.
故选:B
4.(2021·全国高三其他模拟)大西洋鲑鱼每年都要逆流而上,游回到自己出生的淡水流域产卵.记鲑鱼的
游速为 (单位: ),鲑鱼的耗氧量的单位数为 .科学研究发现 与 成正比,且当
时,鲑鱼的耗氧量的单位数为900.现有如下说法:
① 与 的正比例系数为 ;
②当 时,鲑鱼的耗氧量的单位数为2700;
③当鲑鱼的耗氧量的单位数为100时,游速 .
则说法正确的个数为( )A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【解析】
列出 对Q的函数关系,把 的值分别代入计算并判断得解.
【详解】
依题意,设 ,则有 ,解得 ,故①错误;
当 时,有 ,解得 ,故②错误;
当 时,游速 ,故③错误.
故选:A
5.(2021·全国高三其他模拟)在新冠肺炎疫情初期,部分学者利用逻辑斯蒂增长模型预测某地区新冠肺
炎患者数量 ( 的单位:天),逻辑斯蒂增长模型具体为 ,其中 为环境最大
容量.当 时,标志着已初步遏制疫情,则 约为( )
A.63 B.65 C.66 D.69
【答案】B
【解析】
由给定模型计算出P(t),建立方程,求解即得.
0
【详解】
由题意知, ,即 ,所以 ,解得 .
故选:B
6.(2021·四川眉山市·高三三模(理)) 年 月 日,“沉睡三千年,一醒惊天下”的三星堆遗址
向世人展示了其重大考古新发现—— 个三星堆文化“祭祀坑”现已出土 余件重要文物.为推测文物年
代,考古学者通常用碳 测年法推算,碳 测年法是根据碳 的衰变程度来计算出样品的大概年代的一
种测量方法. 年,考古专家对某次考古的文物样本上提取的遗存材料进行碳 年代测定,检测出碳
的残留量约为初始量的 ,已知碳 的半衰期(放射性物质质量衰减一半所用的时间)是 年,
且属于指数型衰减.以此推算出该文物大致年代是( )
(参考数据: , )
A.公元前 年到公元前 年 B.公元前 年到公元前 年
C.公元前 年到公元前 年 D.公元前 年到公元前 年
【答案】C
【解析】
设样本中碳 初始值为 ,衰减率为 ,经过 年后,残留量为 ,可得函数关系式 ,根
据半衰期可构造方程求得 ,由此得到函数关系式,根据 可求得 ,由此可推断
出年代.
【详解】
设样本中碳 初始值为 ,衰减率为 ,经过 年后,残留量为 ,则 ,
碳 的半衰期是 年, , , ;
由 得:,
年之前的 年大致是公元前 年,即大致年代为公元前 年到公元前 年之间.
故选:C.
7.(2021·山西太原市·太原五中高三二模(理))地震震级根据地震仪记录的地震波振幅来测定,一般采
用里氏震级标准.震级M用距震中100千米处的标准地震仪所记录的地震波最大振幅值的对数来表示.里
氏震级的计算公式为: (其中常数 是距震中100公里处接收到的0级地震的地震波的最大
振幅; 是指我们关注的这次地震在距震中100公里处接收到的地震波的最大振幅).地震的能量E是
指当地震发生时,以地震波的形式放出的能量. (单位:焦耳),其中M为地震震级.
已知甲地地震产生的能量是乙地地震产生的能量的 倍,若乙地地震在距震中100公里处接收到的地震
波的最大振幅为A,则甲地地震在距震中100公里处接收到的地震波的最大振幅为( )
A.2A B.10A C.100A D.1000A
【答案】C
【解析】
设甲地地震震级为 ,乙地地震震级为 ,首先根据题意求得 ,代入里氏震级的计算公
式为: 求出 即可.
【详解】
设甲地地震震级为 ,乙地地震震级为 ,
因为甲地地震产生的能量是乙地地震产生的能量的 倍,
所以 ,故 ,又乙地地震在距震中100公里处接收到的地震波的最大振幅为A
因为 ,所以 ,
解得: ,
甲地地震在距震中100公里处接收到的地震波的最大振幅为 .
故选:C.
8.(2021·安徽合肥市·合肥一中高三其他模拟(文))自新冠病毒爆发以后,各国科技人员都在攻关疫苗
的难题,近日我国在这一领域取得重大突破,国产疫苗在国际上受到广泛认可.我国在实验阶段为了研究T
型病毒的变化规律,将T型病毒注入一个健康的小白鼠体内,根据观测统计的数据分析,小白鼠体内的病
毒数y与天数n近似满足 .已知T型病毒在体内超过109个时,小白鼠就会死亡,但如果注
射了某种药物可有效杀死体内的T型病毒,为使小白鼠在实验过程中不会死亡,第一次注射该种药物最迟
应在第___________天(参考数据: ).
【答案】19
【解析】
由题意病毒细胞关于时间 的函数为 ,由 ,求解即可.
【详解】
由题意病毒细胞关于时间 的函数为 ,
则由 两边取对数得 ,解得 .
即第一次最迟应在第19天注射该种药物.
故答案为:19.
9.(2021·浙江高一期末)砖雕是江南古建筑雕刻中很重要的一种艺术形式,传统砖雕精致细腻、气韵生
动、极富书卷气.如图是一扇环形砖雕,可视为扇形 截去同心扇形 所得部分.已知扇环周长
,大扇形半径 ,设小扇形半径 , 弧度,则① 关于x的函数关系式 _________.
②若雕刻费用关于x的解析式为 ,则砖雕面积与雕刻费用之比的最大值为________.
【答案】 , ;
【解析】
利用弧长公式求 与 根据扇环周长可得 关于x的函数关系式;根据扇形面积公式求出扇环面积,
进而得出砖雕面积与雕刻费用之比,再利用基本不等式即可求解.
【详解】
由题意可知, , , ,
所以 , , ,
扇环周长 ,
解得 ,
砖雕面积即为图中环形面积,记为 ,
则
,
即雕刻面积与雕刻费用之比为 ,则 ,
令 ,则 ,
,当且仅当 时(即 )取等号,
所以砖雕面积与雕刻费用之比的最大值为 .
故答案为: , ;
10.(2021·浙江高一期末)为了响应国家提出的“大众创业,万众创新”的号召,王韦达同学大学毕业后,
决定利用所学专业进行自主创业,经过市场调查,生产某小型电子产品需投入年固定成本为2万元,每生
产x万件,需另投入可变成本 万元,在年产量不足8万件时, (万元);在年产量
不小于8万件时, (万元).每件产品售价为7元,假设小王生产的商品当年全部
售完.
(1)写出年利润 (万元)关于年产量x(万件)的函数解析式(注:年利润 年销售收入 固定成本
可变成本);
(2)年产量x为多少万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1) ;
(2)年产量x为10万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大,最大利润是15万元.
【解析】(1)由题意列出解析式,再写成分段函数的结构;
(2)分别求出每一段的最大值,即可得到利润的最大值,及取最大值时的产量.
【详解】
(1)当 时, ,
当 时, ,
所以
(2)当 时, ,即 时, 最大;
当 时,因为 ,所以 ,所以
,当且仅当x=10时,
所以 ,此时x=10.
即年产量x为10万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大,最大利润是15万元.
练真题
TIDHNE
1.(2020·全国高考真题(理))在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成
1200份订单的配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压.为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工
作.已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1600份的概率为0.05,志愿者每人
每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需
要志愿者( )
A.10名 B.18名 C.24名 D.32名
【答案】B
【解析】由题意,第二天新增订单数为 ,
故需要志愿者 名.
故选:B
2.(2021·全国高考真题(文))青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常
用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L和小数记录表的数据V的满足
.已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据为( )(
)
A.1.5 B.1.2 C.0.8 D.0.6
【答案】C
【解析】
根据 关系,当 时,求出 ,再用指数表示 ,即可求解.
【详解】
由 ,当 时, ,
则 .
故选:C.
3.(2020·全国高考真题(文))Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领城.有学者根
据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:
,其中K为最大确诊病例数.当I( )=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则 约为(
)(ln19≈3)
A.60 B.63 C.66 D.69
【答案】C
【解析】
,所以 ,则 ,所以, ,解得 .
故选:C.
4.(2020·山东海南省高考真题)基本再生数R与世代间隔T是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生
0
数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,
可以用指数模型: 描述累计感染病例数I(t)随时间t(单位:天)的变化规律,指数增长率r与
R,T近似满足R =1+rT.有学者基于已有数据估计出R=3.28,T=6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累
0 0 0
计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln2≈0.69) ( )
A.1.2天 B.1.8天
C.2.5天 D.3.5天
【答案】B
【解析】
因为 , , ,所以 ,所以 ,
设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为 天,
则 ,所以 ,所以 ,
所以 天.
故选:B.
5.(2019·全国高考真题(理))2019年1月3日嫦娥四号探测器成功实现人类历史上首次月球背面软
着陆,我国航天事业取得又一重大成就,实现月球背面软着陆需要解决的一个关键技术问题是地面与探测
L
器的通讯联系.为解决这个问题,发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”,鹊桥沿着围绕地月拉格朗日 2点的轨
L
道运行. 2点是平衡点,位于地月连线的延长线上.设地球质量为M ,月球质量为M ,地月距离为R,
1 2
L
2点到月球的距离为r,根据牛顿运动定律和万有引力定律,r满足方程:M M M
1 2 (Rr) 1
(Rr)2 r2 R3 .
r
3334 5
33
设 R ,由于 的值很小,因此在近似计算中 (1)2 ,则r的近似值为
M M
2R 2 R
A. B.
M 2M
1 1
3M M
2R 2 R
C.3 D.3
M 3M
1 1
【答案】D
【解析】
r
由 R ,得r R
M M M
1 2 (Rr) 1
因为(Rr)2 r2 R3 ,
M M M
1 2 (1) 1
所以 R2(1)2 2R2 R2 ,
M 1 5 34 33
2 2[(1) ] 33
即 M (1)2 (1)2 ,
1
M
3 2
解得 ,
3M
1
M
r R3 2 R.
所以
3M
1
6.(2018·上海高考真题)某群体的人均通勤时间,是指单日内该群体中成员从居住地到工作地的平均用
时.某地上班族S中的成员仅以自驾或公交方式通勤.分析显示:当S中x%(040,
x
即x2−65x+900>0,
解得x<20或x>45,
∴x∈(45,100)时,公交群体的人均通勤时间少于自驾群体的人均通勤时间;
(2)当0