- 指数函数的实际应用
- 共1991题
现有某种细胞100个,其中有占总数的细胞每小时分裂一次,即由1个细胞分裂成2个细胞,按这种规律发展下去,经过多少小时,细胞总数可以超过1010个?(参考数据:lg3=0.477,lg2=0.301).
正确答案
现有细胞100个,先考虑经过1、2、3、4个小时后的细胞总数,
1小时后,细胞总数为×100+
×100×2=
×100;
2小时后,细胞总数为×
×100+
×
×100×2=
×100;
3小时后,细胞总数为×
×100+
×
×100×2=
×100;
4小时后,细胞总数为×
×100+
×
×100×2=
×100;
可见,细胞总数y与时间x(小时)之间的函数关系为:y=100×()x,x∈N*
由100×()x>1010,得(
)x>108,两边取以10为底的对数,得xlg
>8,
∴x>,∵
=
≈45.45,
∴x>45.45.
答:经过46小时,细胞总数超过1010个.
命题p:关于x的不等式x2+(a-1)x+a2≤0的解集为φ,命题q:函数y=(2a2-a)x为增函数,若p或q为真,p且q为假,求实数a的取值范围.
正确答案
命题p为真时,△=(a-1)2-4a2<0,即a<-1或a>.
命题q为真时,2a2-a>1,解得 a<-,或 a>1.
∵p或q为真,p且q为假,∴p和q一真一假.
当p真q假时,则 ,即
<a ≤1;
当p假q真时,则 ,-1≤a<-
.
综上所述:实数a的取值范围为 {a|<a≤1 或-1≤a <-
}.
商店出售茶壶和茶杯,茶壶单价为每个20元,茶杯单价为每个5元,该店推出两种促销优惠办法:
(1)买1个茶壶赠送1个茶杯;(2)按总价打9.2折付款.
某顾客需要购买茶壶4个,茶杯若干个,(不少于4个),若以购买茶杯数为x个,付款数为y(元),试分别建立两种优惠办法中y与x之间的函数关系式,并讨论该顾客买同样多的茶杯时,两种办法哪一种更省钱?
正确答案
由题意,(1)买1个茶壶赠送1个茶杯,y1=20×4+5(x-4)=5x+60,(x≥4);
(2)按总价打9.2折付款.y2=(20×4+5x)×9.2=4.6x+73.6,(x≥4);
由y1=y2,即5x+60=4.6x+73.6,得x=34.
∴当x=34时,两种办法付款相同
由y1<y2,即5x+60<4.6x+73.6,得4≤x<34
∴当4≤x<34时,按优惠办法(1)更省钱;
由y1>y2,即5x+60>4.6x+73.6,得x>34
∴当x>34时,按优惠办法(2)更省钱.
某市电信宽带网用户收费标准如下表:(假定每月初均可以和电信部门约定上网方案)
(1)若某用户某月上网时间为T小时,当T在什么范围内时,选择甲方案最合算?并说明理由
(2)王先生因工作需要需在家上网,他一年内每月的上网时间T(小时)与月份n的函数关系为T=f(n)=(1≤n≤12,n∈N).若公司能报销王先生全年的上网费用,问公司最少会为此花多少元?
正确答案
(1)当T≤30时,选择丙方案合算;
当T>30时,由30+3(T-30)≤50,得30<T≤36,此时选择丙方案合算;(2分)
当36≤T≤60时,选择乙方案合算;(4分)
当T>60时,由50+3(T-60)≤70,得60<T≤66,此时选择乙方案合算;
当T≥66,选择甲方案合算.
综上可得,当T∈(66,+∞)时,选择甲方案合算.(6分)
(2)因为f(n+1)-f(n)=所以{f(n)}为首项f(1)=60,公差d=
的等差数列,且每月上网时间逐月递增.令T=
≥66
得n≥9
,可知前9个月选择乙方案,最后3个月选择甲方案上网花费最少.
此时,一年的上网总费用为[50+3(
-60)]+3×70=450+
-(n-1)+210=450+81+210=741
即一年内公司最少会为王先生花费上网费741元(12分)
通过实验知道如果物体的初始温度是θ1℃,环境温度是θ0℃,则经过时间t分钟后,物体温度θ将满足:θ=θ0+(θ1-θ0)•2-kt,其中k为正常数.
已知一杯开水(100℃)在室温为20℃的环境下经过30分钟后温度会降至30℃.
(1)若当前室温为16℃,从冰柜中拿出的温度为-4℃的冰块,经过5分钟之后,能否融化?(即温度达到0℃以上,参考数据:≈1.414)
(2)在室温为-4℃的环境下,12℃的水经过多长时间可以结冰?-20℃的冰能否融化?(即变为0℃,请依据本题的原理解释)
(3)探究:同样多的一杯开水和一杯冷水一同放进冰箱,哪个先结冰?请猜想答案,有条件的在考后抽空做实验并上网查阅相关资料.
正确答案
依题意开水(100℃)在室温20℃的环境下,经过30分钟后温度降至30℃.
故30=20+(100-20)•2-k•30⇒k=(2分)
∴θ=θ0+(θ1-θ0)•2-t10…(3分)
(1)θ=16+(-4-16)•2-510=16-20×≈1.86℃>0℃…(6分)
∴5分钟之后,这个冰块能融化.…(7分)
(2)12℃的水结冰:0=-4+(12-(-4))•2-t110⇒t1=20分钟…(9分)
-20℃的冰融化:0=-(-20-(-4))•2-t210:⇒t2不存在(11分)
∴-20℃的冰在-4℃的条件下不可能融化.…(12分)
(3)开水先结冰(详见“姆潘巴的问题”).(14分)
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