题目内容
新晨投资公司拟投资开发某项新产品,市场评估能获得10~1000万元的投资收益.现公司准备制定一个对科研课题组的奖励方案:奖金y(单位:万元)随投资收益x(单位:万元)的增加而增加,且奖金不低于1万元,同时不超过投资收益的20%.
(Ⅰ)设奖励方案的函数模型为f(x),试用数学语言表述公司对奖励方案的函数模型f(x)的基本要求.
(Ⅱ)下面是公司预设的两个奖励方案的函数模型:
①f(x)=
+2; ②f(x)=4lgx-2.
试分别分析这两个函数模型是否符合公司要求.
(Ⅰ)设奖励方案的函数模型为f(x),试用数学语言表述公司对奖励方案的函数模型f(x)的基本要求.
(Ⅱ)下面是公司预设的两个奖励方案的函数模型:
①f(x)=
| x | 150 |
试分别分析这两个函数模型是否符合公司要求.
分析:(Ⅰ)根据题意可知奖励方案描述的是函数的单调性和最值,从而运用数学语言描述出即可;
(Ⅱ)分别对两个函数模型研究它们的单调性和恒成立问题,判断是否符合(1)中的基本要求即可.
(Ⅱ)分别对两个函数模型研究它们的单调性和恒成立问题,判断是否符合(1)中的基本要求即可.
解答:解:(Ⅰ)由题意知,公司对奖励方案的函数模型f(x)的基本要求是:
当x∈[10,1000]时,①f(x)是增函数;②f(x)≥1恒成立;③f(x)≤
恒成立,
(Ⅱ)(i)对于函数模型f(x)=
+2,
当x∈[10,1000]时,f(x)是单调递增函数,则f(x)≥1显然恒成立,
若函数f(x)=
+2≤
在[10,1000]上恒成立,即29x≥300恒成立,
又∵(29x)min=290,
∴f(x)≤
不恒成立,
综上所述,函数模型f(x)=
+2满足基本要求①②,但是不满足③,
故函数模型f(x)=
+2不符合公司要求;
(ii)对于函数模型f(x)=4lgx-2,
当x∈[10,1000]时,f(x)是单调递增函数,则f(x)min=f(10)=4lg10-2=2>1,
∴f(x)≥1恒成立,
令g(x)=4lgx-2-
,则g′(x)=
-
,
∵当x≥10时,g′(x)=
-
≤
=
<0,
∴g(x)在[10,1000]上是减函数,
∴g(x)≤g(10)=4lg10-2-2=0,
即4lgx-2-
≤0,
∴4lgx-2≤
,
∴f(x)≤
恒成立,
综上所述,函数模型f(x)=4lgx-2满足基本条件①②③,
故函数模型f(x)=4lgx-2符合公司要求.
当x∈[10,1000]时,①f(x)是增函数;②f(x)≥1恒成立;③f(x)≤
| x |
| 5 |
(Ⅱ)(i)对于函数模型f(x)=
| x |
| 150 |
当x∈[10,1000]时,f(x)是单调递增函数,则f(x)≥1显然恒成立,
若函数f(x)=
| x |
| 150 |
| x |
| 5 |
又∵(29x)min=290,
∴f(x)≤
| x |
| 5 |
综上所述,函数模型f(x)=
| x |
| 150 |
故函数模型f(x)=
| x |
| 150 |
(ii)对于函数模型f(x)=4lgx-2,
当x∈[10,1000]时,f(x)是单调递增函数,则f(x)min=f(10)=4lg10-2=2>1,
∴f(x)≥1恒成立,
令g(x)=4lgx-2-
| x |
| 5 |
| 4lge |
| x |
| 1 |
| 5 |
∵当x≥10时,g′(x)=
| 4lge |
| x |
| 1 |
| 5 |
| 2lge-1 |
| 5 |
| lge2-1 |
| 5 |
∴g(x)在[10,1000]上是减函数,
∴g(x)≤g(10)=4lg10-2-2=0,
即4lgx-2-
| x |
| 5 |
∴4lgx-2≤
| x |
| 5 |
∴f(x)≤
| x |
| 5 |
综上所述,函数模型f(x)=4lgx-2满足基本条件①②③,
故函数模型f(x)=4lgx-2符合公司要求.
点评:本题主要考查函数模型的选择与应用.解决实际问题通常有四个步骤:(1)阅读理解,认真审题;(2)引进数学符号,建立数学模型;(3)利用数学的方法,得到数学结果;(4)转译成具体问题作出解答,其中关键是建立数学模型.本题的解题关键是理解题意,将题意转化为数学问题进行求解.属于中档题.
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