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专题17 函数图像与应用
【要点提炼】
1.函数的图象
(1)对于函数的图象要会作图、识_????????¨?????????_函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换和对称变换.
(2)在研究函数性质特别是单调性、值域、零点时,要注意结合其图象研究.
(3)函数图象的对称性
①若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称;21教育名师原创作品
②若函数y=f(x)满足f(a+x)=-f(a-x),即f(x)=-f(2a-x),则y=f(x)的图象关于点(a,0)对称.
2.函数的性质
(1)单调性:单调性是函数_??¨???????????????_的局部性质.证明函数的单调性时,规范步骤为取值、作差、变形、判断符号和下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则.21世纪教育网版权所有
(2)奇偶性:①若f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x).
②若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则f(0)=0.
③奇函数在关于原点对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的单调区间内有相反的单调性.
(3)周期性:①_è??y???f(x_)对x∈R,f(x+a)=f(x-a)或f(x+2a)=f(x)(a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a的周期函数.2·1·c·n·j·y
②若y=f(x)是偶函数,其图象又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为2|a|的周期函数.
③若y=f(x)是奇函数,其图象又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为4|a|的周期函数.
④若f(x+a)=-f(x),则y=f(x)是周期为2|a|的周期函数.
易错提醒 错用集合运算符号致误:函数的多个单调区间若不连续,不能用符号“∪”连接,可用“和”或“,”连接.
【方法指导】
1、已知函数的解析式,判断_??????è±???????é??_是由函数解析式明确函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等,以及函数图象上的特殊点,根据这些性质对函数图象进行具体分析判断.
2、(1)运用函_??°???è±?è§????é??_题时,先要正确理解和把握函数图象本身的含义及其表示的内容,熟悉图象所能够表达的函数的性质.(2)图象形象地显示了函数的性质,因此,函数性质的确定与应用及一些方程、不等式的求解常通过数形结合研究.
3、1.函数零点(_???????¨???????)_的确定问题,常见的类型:(1)函数零点值大致存在区间的确定;(2)零点个数的确定;(3)两函数图象的交点的横坐标或有几个交点的确定.2.判断函数零点个数的主要方法:(1)解方程f(x)=0,直接求零点;(2)利用零点存在性定理;(3)数形结合法:对于给定的函数不能直接求解或画出图形,常会通过分解转化为两个能画出的函数图象的交点问题.
4、解决函数_???é???????¨é?????_两个关键点:(1)认真读题,缜密审题,准确理解题意,明确问题的实际背景,然后进行科学地抽象概括,将实际问题归纳为相应的数学问题.(2)要合理选取参变量,设定变量之后,就要寻找它们之间的内在联系,选用恰当的代数式表示问题中的关系,建立相应的函数模型,最终求解数学模型使实际问题获解.
命题点一: 函数的图象及应用
考向一 函数的图象
【典例1】(2021·江苏高三月考)函数的部分图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
判断奇偶性,再取特殊点判断即可.
【详解】
,则函数为奇函数,故排除A,,故排除CD.
故选:B
【方法总结】
已知函数的解析式,判断其_???è±???????é?????_由函数解析式明确函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等,以及函数图象上的特殊点,根据这些性质对函数图象进行具体分析判断.21*cnjy*com
【拓展练习】
1.(2021·浙江省武义第三中学高三月考)函数的图像不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
结合题中所给的函数解析式,对选项中所给的函数图象逐一分析,得到在什么情况下可取,利用,得到C项不可能,得到答案.
【详解】
当为正偶数时,为奇函数,图象关于原点对称,
且的符号与的符号相同,所以A项可以;
当,且为偶数时,其定义域为,
此时,所以,而,
所以当时,,当时,,所以B项可以;
当为不等于1的正奇数时,为偶函数,图象关于轴对称,
且的符号与的符号相同,所以D项可以;
因为只要的值确定了,的符号就可以确定,而的符号是不确定的,
所以的图象不会都落在轴的上方,所以C项不可以;
故选:C.
【点睛】
思路点睛:该题考查的是有关图象识别问题,解题思路如下:
(1)观察题中所给的函数解析式,对选项中的图象逐一分析,得到对应参数取哪些值时可以得到相应的图,即可认为是可以的;
(2)对参数的值进行对比,得到部分式子的符号,结合正弦函数的值域,得到其应该有零点,且函数值即有正值也有负值,分析得到结果;
(3)对比得到答案.
2.(2021·全国高三开学考试(文))我国著名数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形缺数时难人微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.在数学的学习和研究中,常用函数的图像研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数的图象特征.如函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
利用排除法,先判断函数的奇偶性,再判断函数的单调性即可
【详解】
由可知,该函数为偶函数,不对;可考虑的情况,
,因为,又
.函数在上为增函数,
故选:A.
考向二 函数图象的应用
【典例2】(2020·北京密云区·高三期中)函数的图象如图所示,在区间上可找到个不同的数、、、,使得,则的取值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
设,可知直线与函数的图象有个交点,数形结合可得出的可能取值.
【详解】
,则代数式表示曲线上的点与原点连线的斜率,
设,
可知直线与函数的图象有个交点,
作出函数与直线的图象如下图所示:
由图象可知,直线与函数的图象有或或或个交点,
因此,的可能取值的集合为.
故选:D.
【方法总结】
1、运用函数图象解决问题时,先要正确理解和把握函数图象本身的含义及其表示的内容,熟悉图象所能够表达的函数的性质.21教育网
2、图象形象地显示了函数的性质,因此,函数性质的确定与应用及一些方程、不等式的求解常通过数形结合研究.
【拓展练习】
3.(2021·全国高三专题练习(文))已知函数().设关于x的不等式的解集为集合A.若,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
由题意可得,在上,函数y=f(x+2a)的图象应在函数y=f(x)的图象的下方.当a=0或a<0时,检验不满足条件.当a>0时,应有f(a)f(),化简可得 a2+a﹣10,由此求得a的范围.
【详解】
由于f(x),
关于x的不等式的解集为集合A.若,
则在上,函数y=f(x+2a)的图象应在函数y=f(x)的图象的下方.
当a=0时,显然不满足条件.
当a<0时,函数y=f(x+2a)的图象是把函数y=f(x)的图象向右平移2a个单位得到的,函数y=f(x+2a)的图象在函数y=f(x)的图象的下方.
当a>0时,如下图所示,要使在上,函数y=f(x+2a)的图象应在函数y=f(x)的图象的下方,只要f(a)f()即可,
即a(a)22(a)a,
化简可得a2+a﹣10,解得 a,
故此时a的范围为(0,.
综上可得,a的范围为(0,,
故选:B.
【点睛】
本题关键是转化为在上,函数y=f(x+2a)的图象应在函数y=f(x)的图象的下方.
4.(2020·陕西宝鸡市·高三月考(理))已知函数的定义域为,满足,且当时,.若对任意都有,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
先求出当,的解析式画出函数的图象,求出函数的值域,依次类推,解方程得或,数形结合分析得解.
【详解】
①当时,;
②当时,,;
③当时,.
又由方程的解或,
由函数的草图可知,
若对任意都有,则实数m的取值范围为.
故选:C
【点睛】
关键点睛:解答本题的关键是求出函数在,的解析式,得到整个函数的图象.
命题点二: 函数的零点与方程
考向一 确定函数零点个数或零点所在区间
【典例3】(2020·全国高三专题练习)设函数,则函数的零点的个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】
分别画出函数和的图像,根据图像得出结论.
【详解】
因为,所以,转化为如图,画出函数和的图像,
当<0时,有一个交点,
当>0时,,此时,是函数的一个零点,
,满足,所以在(2,4)有两个交点,
同理,所以在(4,6)有两个交点,
,所以在(6,8)内没有交点,
当>7时,恒有,所以两个函数没有交点
所以,共有6个.
故选:C.
【方法总结】
1.函数零点(即方程的根)的确_???é??é??,???è§?_的类型:(1)函数零点值大致存在区间的确定;(2)零点个数的确定;(3)两函数图象的交点的横坐标或有几个交点的确定.
2.判断函数零点个数的主要方法:
(1)解方程f(x)=0,直接求零点;
(2)利用零点存在性定理;
(3)数形结合法:对于给定的函数不能直接求解或画出图形,常会通过分解转化为两个能画出的函数图象的交点问题.www.21-cn-jy.com
【拓展练习】
5.(2021·兴义市第二高级中学高三期末(文))已知函数的零点为,则所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
可得单调递增,由零点存在性定理可判断.
【详解】
在上单调递增,
,,
由零点存在性定理可得在有唯一零点,.
故选:D.
6.(2021·浙江高三学业考试)已知函数,则函数的零点个数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
令,利用代数式法结合零点存在定理得出函数的零点,,,然后作出函数,直线、、的图象,观察三条直线、、与函数的图象的交点个数,由此可得出结论.【来源:21·世纪·教育·网】
【详解】
令.
①当时,,则函数在上单调递增,
由于,,
由零点存在定理可知,存在,使得;
②当时,,由,解得,.
作出函数,直线、、的图象如下图所示:
由图象可知,直线与函数的图象有两个交点;
直线与函数的图象有两个交点;
直线与函数的图象有且只有一个交点.
综上所述,函数的零点个数为.
故选:D.
【点睛】
思路点睛:求解复合函数的零点个数,步骤如下:
(1)确定内层函数与外层函数;
(2)求出外层函数的零点;
(3)确定直线与内层函数的交点个数,由此可得到原函数的零点个数为.
考向二 根据函数的零点求参数的取值范围
【典例4】(2021·福建龙岩市·高三期中)若函数在R上没有零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
利用函数零点的定义,令或,使方程无解即可求解.
【详解】
由函数在R上没有零点,
当时,令,解得,若方程无解,可得或,
当,令,解得,若方程无解,则,解得.
所以的取值范围是.
故选:B
【方法总结】
解决由函数零点的存在情况求参数的值或取值范围问题,关键是利用函数方程思想或数形结合思想,构建关于参数的方程或不等式求解.2-1-c-n-j-y
【拓展练习】
7.(2021·天津高三期末)已知函数,若函数有且只有四个不同的零点,则实数k的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
判断可得为偶函数,所以在上有且仅有2个不同的零点,求出在上的解析式,根据二次函数知识列式可得解.
【详解】
因为,所以,所以为偶函数,
因为有且只有四个不同的零点,
所以在上有且仅有2个不同的零点,且,即,
当时,,,,
所以在上有且仅有2个不同的零点,
所以,解得.
故选:B
【点睛】
方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解【版权所有:21教育】
8.(2021·安徽六安市·高三一模(理))已知函数(其中e为自然对数的底数)有三个零点,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
令,可得,令,利用导数可判断的单调性,求得的极值,令,,根据的图象,结合二次函数的性质,分类讨论,即可求得答案.
【详解】
令,可得,
令,则,
令,解得,
当时,,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,图象如下图所示:
所以,令,,因为函数有三个零点,
设的两根分别为,,,解得或
则,有下列三种情况,
(1)当,时,将带入方程,即,
解得,带入方程,即,
解得,故舍去;
(2)当,时,将带入方程,则,,不满足,故舍去;
(3)当,时,解得,
所以
故选:C
【点睛】
解题的关键令,求得的单调性,画出图象,可得t的范围,再利用二次函数的性质,结合t的范围求解,考查分析理解,分类讨论的能力,综合性较强,属中档题.
命题点三:函数的应用
【典例5】(2021·兴义市第二高级中学高三期末(文))某旅游景点预计2013年1月份起前x个月的旅游人数的和p(x)(单位:万人)与x的关系近似地满足.已知第x月的人均消费额q(x)(单位:元)与x的近似关系是
(1)写出2013年第x月份的旅游人数(单位:人)与x的函数关系式;
(2)试问2013年第几月份旅游消费总额最大,最大月份旅游消费总额为多少万元?
【答案】(1)(且);
(2)第5月份旅游消费总额最大,消费总额为万元.
【分析】
(1)根据所给的前个月的旅游人数的和,可得得到第个月的旅游人数,注意验证第一个月的旅游人数是否符合题意,即可求解;
(2)根据所给的表示,写出第月旅游消费总额,得到一个分段函数,求出分段函数的最大值,把两个最大值进行比较,即可求解.
【详解】
(1)由题意,当,可得,
当且时,
则,
验证时,符合,
所以第x月的旅游人数与x的关系式:(且).
(2)由题意,第个月的旅游消费总额为,
即,且,
当时,函数,可得,
令,即,解得或(舍去),
所以当时,;当时,,
所以当时,函数取得最大值,最大值为(万元),
当时,为单调递减函数,
所以当时,取得最大值,最大值为(万元),
综上可得,2013年第5月份旅游消费总额最大,最大月旅游消费总额为万元.
【方法总结】
解决函数实际应用题的两个关键点
(1)认真读题,缜密审题,准确理解题意,明确问题的实际背景,然后进行科学地抽象概括,将实际问题归纳为相应的数学问题.
(2)要合理选取参_???é??,è????????_量之后,就要寻找它们之间的内在联系,选用恰当的代数式表示问题中的关系,建立相应的函数模型,最终求解数学模型使实际问题获解.
【拓展练习】
9.(2020·安徽高三月考(理))第二届阜阳花博会2020年9月28日在颍上八里河开幕,其主题为“花漾水上,花开颍上”.据调研获悉,某花卉基地培育有水生与水陆两生花卉30余种,计划在花博会期间举行展销活动.经分析预算,投入展销费万元时,销售量为万个单位,且(,为正实数).假定销售量与基地的培育量相等,已知该基地每培育万个单位还需要投入成本万元(不含展销费),花卉的销售价定为万元/万个单位.
(1)写出该花卉基地的销售利润万元与展销费万元的函数关系;
(2)展销费为多少万元时,该花卉基地可以获得最大利润?
(注:利润=销售价×销售量-投入成本-展销费)
【答案】(1)(,为正实数);(2)当时,展销费为万元时,该花卉基地可以获得最大利润;当时,展销费为万元时,该花卉基地可以获得最大利润.
【分析】
(1)根据利润=销售价×销售量-投入成本-展销费,得出函数关系;
(2)由(1)得,根据对勾函数的性质,对分类讨论,分别求出函数的单调性,即可求出函数的最大值;
【详解】
解:(1)由题意得,
,
所以(,为正实数).
(2)由(1)得,
易知,函数递增,,函数递减.
又,为正实数,故.
所以,当,即时,,时,函数取得最大值;
当,即时,时,函数取得最大值.
综上所述,当时,展销费为万元时,该花卉基地可以获得最大利润;当时,展销费为万元时,该花卉基地可以获得最大利润.
10.(2020·上海浦东新区·华师大二附中高三期中)某药物研究所开发的一种新药,据监测,成人按规定剂量服药一次后,每毫升血液中含药量(微克)与时间(小时)之间的关系可由函数拟合().
(1)当时,求使得的的取值范围;
(2)研究人员按照的值来评估该药的疗效,并测定时此药有效,若某次服药后测得时每毫升血液中的含药量为6微克,求此次服药产生疗效的时长.
【答案】(1);(2)3小时.
【分析】
(1)当时,求出函数的解析式,分段讨论当时的取值范围,再求并集即可;
(2)由题可求出,即可得出q关于t的函数关系时,再令求出t的值,结合单调性可求出.
【详解】
(1)当时,,
当时,,解得,,
当,,解得,,
综上,使得的的取值范围为;
(2)当,,解得(舍负),
,
.
令,解得,
时,,当时,单调递减,
故可知的解集为,
所以此次服药产生疗效的时长为3小时.
【点睛】
本题考查利用给定函数模型解决实际问题,解题的关键是正确理解函数关系,会利用单调性解不等式,考查学生的计算能力.www-2-1-cnjy-com
【专题训练】
一、单选题
1.(2021·四川高三月考(理))函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
确定奇偶性,排除两个选项,然后再由函数值的变化趋势排除一个选项,得正确选项.
【详解】
由可知是偶函数,排除A,B;当时,,选项C错误.
故选:D
【点睛】
思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:
(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.
(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;
(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;
(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.
2.(2021·江苏盐城市·高三一模)函数在其定义域上的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
可判断函数为奇函数,再根据时的符号可得正确的选项.
【详解】
函数的定义域为,它关于原点对称.
又,故为奇函数,故排除AB选项,
又当时,,
故选:D.
3.(2021·江苏常州市·高三开学考试)函数,A>0,>0,k,bR,则函数在区间(﹣,)上的零点最多有( )
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】B
【分析】
根据函数零点可转化为两个函数图象交点,画出函数大致图象即可求解.
【详解】
由,可得,
的周期,
故在区间(﹣,)上恰好2个周期,
作出与函数的大致图象如图,
由图象可知,最多有5个交点,故函数在区间(﹣,)上的零点最多有5个.
故选:B
【点睛】
关键点点睛:函数的零点问题可转_??????????¨???????_的问题,也可转化为两个函数图象交点的问题,本题转化为函数图象交点问题,作出大致图象可判断交点个数.
4.(2021·广西梧州市·高三其他模拟(文))已知,若函数有4个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
设,将题干条件转化为函数与的图象有4个交点,同一坐标系下作出函数与的图象,分别讨论和时交点个数,再求当时,函数与的图象相切,求得临界的斜率k,结合图象分析,即可得答案.【来源:21cnj*y.co*m】
【详解】
由题意有4个零点,即有4个零点.
设,则恒过点,所以函数与的图象有4个交点,
在同一直角坐标系下作出函数与的图象,如图.
由图象可知,当函数过点和时,即时,此时函数与的图象恰有3个交点;
当时,函数与的图象至多有2个交点
当时,若函数与的图象相切时,设切点为,则,
所以,所以,解得,
所以,此时函数与的图象恰有3个交点;
当时,两函数图象至多有两个交点.
所以若要使函数有4个零点,则.
故选:C.
【点睛】
解题的关键是将函数零点问题,转化为图象求交点的问题,数形结合,即可得答案,难点在于当时,需利用导数求的切线的斜率,即为临界值,方可得答案,考查分析推理,数形结合的能力,属中档题.【出处:21教育名师】
5.(2021·四川成都市·石室中学高三月考(理))已知函数,若关于的方程恰好有4个不相等的实根,则取值范围是( )21cnjy.com
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
求导可判断的单调性,由方程根的个数,可得的图象与直线交点个数为4,再根据二次方程区间根问题可得,关于t的方程有两个实数根,设,根据二次函数的性质,可列出方程组,即可求得答案.
【详解】
因为,
所以,
当时,,则为增函数,
当时,,则为减函数,
所以的极大值为,
设,则关于x的方程可化为,
设关于t的方程有两个实数根,
则关于的方程恰好有4个不相等的实根等价为:
函数的图象与的交点个数为4,
函数的图象与的图象如下所示:
所以关于t的方程有两个实数根,
设,
则有,解得.
故选:C
【点睛】
解题的关键是将方程根问题转化为图象求交点的问题,需利用导数研究函数图象的性质及二次方程区间根问题,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题.
6.(2019·平罗中学高三月考(文))函数零点所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用零点存在性定理计算,由此求得函数零点所在区间.
【详解】
依题意可知在上为增函数,且,,,所以函数零点在区间.
故选:C.
【点睛】
本小题主要考查零点存在性定理的运用,属于基础题.
7.(2021·河北区·天津十四中高三开学考试)函数与的图象交点为,则所在区间是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
令函数,,由于,所以区间(2,3)必有零点.
8.(2021·天津静海区·静海一中高三期末)已知函数有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
分离变量,利用导函数应用得到函数在无零点,则有两个零点,利用函数最值得到参数范围
【详解】
当时,,∴不是函数的零点.当时,由,得,设,,则在上单调递减,且.所以时无零点
当时,等价于,令,,
得在上单调递减,在上单调递增,,.
因为有2个零点,所以.
故选:B.
【点睛】
分离变量法,利用导数求函数的单调性,极值是解题关键.
二、多选题
9.(2021·全国高三零模)已知函数,则( )
A.在单调递增
B.有两个零点
C.曲线在点处切线的斜率为
D.是偶函数
【答案】AC
【分析】
根据函数的定义域可判断D,利用函数的导数的正负可判断A,利用导数的几何意义可判断C,根据函数值的情况及零点定义可判断B.
【详解】
由知函数的定义域为,
,
当时,,,
故在单调递增,A正确;
由,当时,,
当,所以只有0一个零点,B错误;
令,,故曲线在点处切线的斜率为,C正确;
由函数的定义域为,不关于原点对称知,不是偶函数,D错误.
故选:AC
【点睛】
关键点点睛:解决本题时,利用函数的导数判断函数的增减性,利用导数的几何意义求切线的斜率,属于中档题.
10.(2021·山东高三专题练习)若函数的图像在R上连续不断,且满足,,,则下列说法错误的是( )
A.在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上一定没有零点
B.在区间(0,1)上一定没有零点,在区间(1,2)上一定有零点
C.在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上可能有零点
D.在区间(0,1)上可能有零点,在区间(1,2)上一定有零点
【答案】ABD
【分析】
根据的图像在上连续不断,,,,结合零点存在定理,判断出在区间和上零点存在的情况,得到答案.
【详解】
由题知,所以根据函数零点存在定理可得在区间上一定有零点,
又,无法判断在区间上是否有零点,在区间(1,2)上可能有零点.
故选:.
11.(2020·嘉祥县第一中学高三月考)设函数, 已知在有且仅有个零点.下述四个结论中正确的是( )
A.在有且仅有个最大值点 B.在有且仅有个最小值点
C.在单调递增 D.的取值范围是
【答案】ACD
【分析】
先求已知求出的范围,然后再结合的图象判断选择支是否正确.
【详解】
由于,,而在有且仅有个零点,
所以,解得,D正确;
因此只有满足的是在上的最大值点,共3个,A正确;
满足的显然是在上的最小值点,但当接近时,,也是一个最小值点,这时有3个最小值点,B错;
当时,由,所以是递增的,C正确.
故选:ACD.
【点睛】
本题考查三角函数的图象与性质,解题时掌握正弦函数的图象与性质是解题关键.把作为一个整体,函数就可与进行类比.21·cn·jy·com
12.(2020·河北省尚义县第一中学高三期中)已知函数,若函数恰有个零点,则实数可以是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】
先由题意,在同一直角坐标系中作出与的图像,将函数零点问题转化为与交点个数的问题,结合图形,即可得出结果.
【详解】
令,则,
在同一直角坐标系中作出与的图像,
因为函数恰有个零点,
所以只需与有两个交点.
由图可知,为使与有两个交点,
只需或即可,
故当时,两函数均有两个交点,即ABC正确;当时,两函数有三个交点,不满足题意,故D错;
故选:ABC.
【点睛】
本题主要考查由函数零点个数求参数的问题,根据数形结合的方法即可求解,属于常考题型.
第II卷(非选择题)
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三、填空题
13.(2021·浙江绍兴市·高三期末)已知函数,,若函数只有唯一零点,则实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】
存在1个零点可转化为有1根,函数与有1个交点即可.
【详解】
令,
得,
作出函数与的图象,
令,所以,则在单调递减,图象如下:
由图象可知,
当,即时,图象有1个交点,即存在1个零点.
故答案为:
【点睛】
方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
14.(2021·长宁区·上海市延安中学高三期中)已知函数,若函数g(x)=f(x)-k有两个不同的零点,则实数k的取值范围是________.
【答案】
【分析】
作出函数f(x),的图象,将函数g(x)=f(x)-k有两个不同的零点,转化为y=f(x),y=k的图象又两个不同的交点求解.
【详解】
函数的图象如图所示:
若函数g(x)=f(x)-k有两个不同的零点,等价于y=f(x),y=k的图象又两个不同的交点,
由图知:
故答案为:
【点睛】
方法点睛:由函数零点_????????°?±??????°_范围问题:若方程可解,通过解方程即可得出参数的范围;若方程不易解或不可解,则将问题转化为构造两个函数,利用两个函数图象的关系求解,这样会使得问题变得直观、简单,这也体现了数形结合思想的应用.
四、解答题
15.(2020·福建漳州市·龙海二中高三月考)某乡镇响应“绿水青山就是金山银山”的号召,因地制宜的将该镇打造成“生态水果特色小镇”.经调研发现:某珍惜水果树的单株产量(单位:千克)与施用肥料(单位:千克)满足如下关系:,肥料成本投入为元,其它成本投入(如培育管理、施肥等人工费)元.已知这种水果的市场售价大约15元/千克,且销售畅通供不应求,记该水果单株利润为(单位:元)
(1)写单株利润(元)关于施用肥料(千克)的关系式;
(2)当施用肥料为多少千克时,该水果单株利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)(2)故当施肥量为4千克时,该水果树的单株利润最大,最大利润为480元.
【分析】
(1)用销售额减去成本投入得出利润的解析式;
(2)分段判断的单调性,及利用基本不等式求出的最大值即可.
【详解】
(1)依题意,又
所以.
(2)当时,,开口向上,对称轴为,
在,上单调递减,在,上单调递增,
在,上的最大值为.
当时,,
当且仅当时,即时等号成立.
因为,所以当时,.
答:当投入的肥料费用为40元时,种植该果树获得的最大利润是480元.
【点睛】
在应用基本不_???????±??????????_,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.21·世纪*教育网
16.(2020·山东菏泽市·高三期中)某公司为调动员工工作积极性拟制定以下奖励方案,要求奖金y(单位:元)随投资收益x(单位:万元)的增加而增加,奖金不超过90万元,同时奖金不超过投资收益的20%即假定奖励方案模拟函数为时,该公司对函数模型的基本要求是:当时,①是增函数;②恒成立;③恒成立.21*cnjy*com
(1)现有两个奖励函数模型:(Ⅰ);(Ⅱ).试分析这两个函数模型是否符合公司要求?
(2)已知函数符合公司奖励方案函数模型要求,求实数a的取值范围.
【答案】(1)函数(Ⅱ)模型符合公司要求;(2).
【分析】
(1)对于函数(Ⅰ):举例,不符合条件③,排除
对于函数(Ⅱ):验证三个条件满足,函数(Ⅱ)模型符合公司要求.
(2)对函数,由三个条件验证求得范围得解
【详解】
(1)对于函数(Ⅰ):因为,即函数(Ⅰ)不符合条件③,
所以函数不符合公司奖励方案函数模型的要求;
对于函数(Ⅱ):当时,是增函数,
且,所以恒成立
设,因为,
所以当时,所以恒成立.
所以函数(Ⅱ)模型符合公司要求.
(2)因为,所以函数满足条件①,
由函数满足条件②得:,所以,
由函数满足条件③得:对恒成立,
即对恒成立,因为
当且仅当时等号成立,所以
综上所述,实数a的取值范围是.
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