Question

新晨投資公司擬投資開發(fā)某項(xiàng)新產(chǎn)品，市場(chǎng)評(píng)估能獲得10～1000萬(wàn)元的投資收益．現(xiàn)公司準(zhǔn)備制定一個(gè)對(duì)科研課題組的獎(jiǎng)勵(lì)方案：獎(jiǎng)金y（單位：萬(wàn)元）隨投資收益x（單位：萬(wàn)元）的增加而增加，且獎(jiǎng)金不低于1萬(wàn)元，同時(shí)不超過投資收益的20%．
（Ⅰ）設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)方案的函數(shù)模型為f（x），試用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述公司對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)方案的函數(shù)模型f（x）的基本要求．
（Ⅱ）下面是公司預(yù)設(shè)的兩個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)方案的函數(shù)模型：
     ①f(x)=

x

150

+2；     ②f（x）=4lgx-2．
     試分別分析這兩個(gè)函數(shù)模型是否符合公司要求．

Answer 1

分析：（Ⅰ）根據(jù)題意可知獎(jiǎng)勵(lì)方案描述的是函數(shù)的單調(diào)性和最值，從而運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述出即可；
（Ⅱ）分別對(duì)兩個(gè)函數(shù)模型研究它們的單調(diào)性和恒成立問題，判斷是否符合（1）中的基本要求即可．

解答：解：（Ⅰ）由題意知，公司對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)方案的函數(shù)模型f（x）的基本要求是：
當(dāng)x∈[10，1000]時(shí)，①f（x）是增函數(shù)；②f（x）≥1恒成立；③f(x)≤

x

5

恒成立，
（Ⅱ）（i）對(duì)于函數(shù)模型f(x)=

x

150

+2，
當(dāng)x∈[10，1000]時(shí)，f（x）是單調(diào)遞增函數(shù)，則f（x）≥1顯然恒成立，
若函數(shù)f(x)=

x

150

+2≤

x

5

在[10，1000]上恒成立，即29x≥300恒成立，
又∵（29x）_min=290，
∴f(x)≤

x

5

不恒成立，
綜上所述，函數(shù)模型f(x)=

x

150

+2滿足基本要求①②，但是不滿足③，
故函數(shù)模型f(x)=

x

150

+2不符合公司要求；
（ii）對(duì)于函數(shù)模型f（x）=4lgx-2，
當(dāng)x∈[10，1000]時(shí)，f（x）是單調(diào)遞增函數(shù)，則f（x）_min=f（10）=4lg10-2=2＞1，
∴f（x）≥1恒成立，
令g(x)=4lgx-2-

x

5

，則g′(x)=

4lge

x

-

1

5

，
∵當(dāng)x≥10時(shí)，g′(x)=

4lge

x

-

1

5

≤

2lge-1

5

=

lge2-1

5

＜0，
∴g（x）在[10，1000]上是減函數(shù)，
∴g（x）≤g（10）=4lg10-2-2=0，
即4lgx-2-

x

5

≤0，
∴4lgx-2≤

x

5

，
∴f(x)≤

x

5

恒成立，
綜上所述，函數(shù)模型f（x）=4lgx-2滿足基本條件①②③，
故函數(shù)模型f（x）=4lgx-2符合公司要求．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查函數(shù)模型的選擇與應(yīng)用．解決實(shí)際問題通常有四個(gè)步驟：（1）閱讀理解，認(rèn)真審題；（2）引進(jìn)數(shù)學(xué)符號(hào)，建立數(shù)學(xué)模型；（3）利用數(shù)學(xué)的方法，得到數(shù)學(xué)結(jié)果；（4）轉(zhuǎn)譯成具體問題作出解答，其中關(guān)鍵是建立數(shù)學(xué)模型．本題的解題關(guān)鍵是理解題意，將題意轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題進(jìn)行求解．屬于中檔題．