题目内容

一种药在病人血液中的含量不低于2克时,它才能起到有效治疗的作用,已知每服用m(1≤m≤4且m∈R)个单位的药剂,药剂在血液中的含量y(克)随着时间x(小时)变化的函数关系式近似为y=m•f(x),其中f(x)=
10
4+x
,
0≤x<6
4-
x
2
,
6≤x≤8
.
(1)若病人一次服用3个单位的药剂,则有效治疗时间可达多少小时?
(2)若病人每一次服用2个单位的药剂,6个小时后再服用m个单位的药剂,要使接下来的2小时中能够持续有效治疗,试求m的最小值.
考点:函数模型的选择与应用,函数恒成立问题,分段函数的应用
专题:计算题,函数的性质及应用
分析:(1将m=3代入得y=
30
4+x
,0≤x<6
12-
3x
2
,6≤x≤8
;从而解不等式即可.
(2)当6≤x≤8时,y=2(4-
1
2
x)+m[
10
4+x-6
]=8-x+
10m
x-2
,即8-x+
10m
x-2
≥2对6≤x≤8恒成立,即m≥
x2-8x+12
10
对6≤x≤8恒成立,从而化为最值问题.
解答: 解:(1)∵m=3,∴y=
30
4+x
,0≤x<6
12-
3x
2
,6≤x≤8
;
当0≤x<6时,
30
4+x
>
30
4+6
=3>2;
当6≤x≤8时,12-
3
2
x≥2得,x≤
20
3
;
故若病人一次服用3个单位的药剂,则有效治疗时间可达
20
3
小时.
(2)当6≤x≤8时,y=2(4-
1
2
x)+m[
10
4+x-6
]
=8-x+
10m
x-2
,
∵8-x+
10m
x-2
≥2对6≤x≤8恒成立,
故m≥
x2-8x+12
10
对6≤x≤8恒成立,
令g(x)=
x2-8x+12
10
,
则g(x)在[6,8]上是增函数,
故gmax(x)=
6
5
;
故m≥
6
5
;
故m的最小值为
6
5
.
点评:本题考查了函数在实际问题中的应用,同时考查了恒成立问题,属于中档题.
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