某市环保部门通过研究多年来该地区的大气污染状况后,建立了一个预测该市一天中的大气污染指标f(t)与时间t(单位:小时)之间的关系的函数模型:,其中,代表大气中某类随时间t变化的典型污染物质的含量;参数a代表某个已测定的环境气象指标,且.
(1)求g(t)的值域;
(2)求f(t)的最大值M(a)的表达式;
(3)若该市政府要求每天的大气环境综合指数不得超过2.0,试问:若按给定的函数模型预测,该市目前的大气环境综合指数是否会超标?请说明理由.
网友回答
解:(1)因为0≤t≤24,
得到|t-18|∈[,],
根据正弦函数的性质得到g(t)的值域为[0,];
(2)由(1)可知g(t)的值域为[0],f(t)的最大值M(a),
当a∈[0,]时,M(a)=|+-a|+2a=a+;
当a∈(,]时,M(a)=|-a|+2a=3a-.
则有M(a)=;
(3)当时,M(a)=≤+=<2;
当时,M(a)=≤.
所以若按给定的函数模型预测,该市目前的大气环境综合指数不会超标.
解析分析:(1)先根据t的范围求出|t-18|的范围,进而求出|t-18|的范围,然后结合三角函数的性质求出g(t)的值域;
(2)由题意先求出f(t)的解析式,然后在区间[0,]和(,]上讨论绝对值的取值得到M(a)的解析式为分段函数;
(3)利用(2)的结论,分时和时分别讨论M(a)的最值与2的关系即可.
点评:本题考查利用函数知识解决应用题的有关知识.新高考中的重要的理念就是把数学知识运用到实际生活中,如何建模是解决这类问题的关键.同时要熟练地利用导数的知识解决函数的求最值问题.