高中数学:函数的应用

老罗数学 2024-02-03 05:49:20

一、函数模型

1、一次函数

①概念

在中学时代,是这样定义的:形如的函数,叫做一次函数,其中是自变量.当时,一次函数,又叫做正比例函数.

②一次函数的图像

一次函数的图像

2、二次函数

①概念

在中学时代,是这样定义的:形如的函数,叫做二次函数.

②二次函数的图像性质

当时,抛物线开口向上,对称轴为直线,顶点坐标为.当时,随的增大而减小;当自变量有时,随的增大而增大;当时,

当时,抛物线开口向下,对称轴为直线,顶点坐标为.当时,随的增大而增大;当自变量有时,随的增大而减小;当时,

3、指数函数

①概念

在中学时代,是这样定义的:形如的函数,叫做指数函数,其中是自变量.

②指数函数的图像

指数函数的图像

③指数型函数

形如的函数,叫做指数型函数,其中是自变量.

4、对数函数

①概念

在中学时代,是这样定义的:形如的函数,叫做对数函数,其中是自变量.

②对数函数的图像

对数函数的图像

③对数型函数

形如的函数,叫做对数型函数,其中是自变量.

4、幂函数

①概念

在中学时代,是这样定义的:形如的函数,叫做幂函数,其中是自变量,是常数.

②常见幂函数的图象与性质

常见幂函数的图象与性质

③幂函数型

形如的函数,叫做幂函数型,其中是自变量,是常数.

二、相关函数的增长快慢比较

如下图:

相关函数的增长快慢比较

三、函数的零点

1、函数零点的概念

对于函数,使的实数叫做函数的零点.(注意:函数零点是数,不是点)

2、方程根与函数零点的关系

方程有实数根有函数有零点也能说明函数的图象与轴有交点,且交点横坐标为.

举例说明:

方程的实数根是,函数与轴的交点横坐标是,函数的零点是,,而不是.

进一步说明:

方程有实数根函数与函数有交点,且交点横坐标为.

3、求函数零点方法

①(代数法) 求方程的实数根.

②(几何法) 利用函数的图象,根据函数的性质判断零点是否存在或找出零点位置.

四、函数零点定理

如果函数在上的图像是连续不断的,且,那么函数在至少有一个零点,即存在,定能使得方程,这个也就是(当函数值为零)方程的解.

五、二分法

1、二分法的概念

对于在区间上连续不断(此条件要得有)且的连续性函数,通过不断地把它的零点所在区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.

2、用二分法求方程近似解的步骤

①确定区间,验证,给定精确度

②求区间的中点

③计算

若,则就是函数的零点

若,则令(此时零点)

若,则令(此时零点)

④判断是否达到精确度:即若,则得到零点近似值为(或);否则重复②④

六、函数的应用在高考中的价值取向

1、函数思想的培养

函数是数学的基本概念之一,函数思想是解决实际问题的重要思想。高考中通过函数的应用,可以考察学生对函数思想的理解和掌握程度,以及运用函数思想解决实际问题的能力。

2、数学建模能力的考察

函数的应用涉及数学建模的过程,包括分析问题、建立数学模型、求解模型等步骤。高考中通过函数的应用,可以考察学生数学建模的能力,以及解决实际问题的能力。

3、综合能力的考察

函数的应用问题往往涉及多个知识点和多个领域,需要学生综合运用所学知识进行分析和解决。高考中通过函数的应用,可以考察学生综合运用知识的能力和跨学科的思维能力。

4、应用能力的考察

函数的应用问题通常与实际生活和生产密切相关,通过解决这些问题,可以考察学生将理论知识应用于实际问题的能力。

5、导向功能

高考中的函数应用问题可以引导学生更加关注实际问题和数学应用,促进学生在学习中注重实践和应用,提高数学素养和应用能力。

七、以下是相关练习题目(有需要保存)

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