2013【三维设计】高一数学必修1教师用书:第四单元 函数应用(4份)

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名称 2013【三维设计】高一数学必修1教师用书:第四单元 函数应用(4份)
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文件大小 301.2KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2012-10-07 21:18:18

文档简介

1.在一次数学试验中,运用图形计算器采集到如下一组数据:
x -2.0 -1.0 0 1.00 2.00 3.00
y 0.24 0.51 1 2.02 3.98 8.02
则x,y的函数关系与下列哪类函数最接近?(其中a,b为待定系数) (  )
A.y=a+bx         B.y=a+bx
C.y=ax2+b D.y=a+
解析:在坐标系中描出各点,知模拟函数为y=a+bx.
答案:B
2.某工厂一年中12月份的产量是1月份产量的m倍,那么该工厂这一年中的月平均增长率是 (  )
A. B.
C.-1 D.-1
解析:设该厂1月份产量为a,这一年中月平均增长率为x,则a(1+x)11=ma,解得
x=-1.
答案:D
3.我国为了加强对烟酒生产的宏观管理,除了应征税收外,还征收附加税,已知某种酒每瓶售价为70元,不收附加税时,每年大约销售100万瓶;若每销售100元国家要征附加税x元(叫做税率x%),则每年销售量将减少10x万瓶,如果要使每年在此项经营中所收取的附加税额不少于112万元,则x的最小值为 (  )
A.2 B.6
C.8 D.10
解析:依题意有(100-10x)×70×≥112,
∴2≤x≤8.
答案:A
4.某公司招聘员工,面试人数按拟录用人数分段计算,计算公式为:y=
其中,x代表拟录用人数,y代表面试人数.若应聘的面试人数为60,则该公司拟录用人数为 (  )
A.15           B.40
C.25 D.130
解析:令y=60,
若4x=60,则x=15>10,不合题意;
若2x+10=60,则x=25,满足题意;
若1.5x=60,则x=40<100,不合题意.
故拟录用人数为25人.
答案:C
5.某商人购货,进价已按原价a扣去25%.他希望对货物订一新价,以便按新价让利20%销售后仍可获得售价25%的纯利,则此商人经营这种货物的件数x与按新价让利总额y之间的函数关系式是________.
解析:设新价为b,则售价为b(1-20%).因为原价为a,所以进价为a(1-25%).
依题意,有b(1-20%)-a(1-25%)=b(1-20%)·25%,
化简,得b=a.
∴y=b·20%·x=a·20%·x,
即y=x(x∈N+).
答案:y=x(x∈N+)
6.下表是某工厂产品的销售价格表:
一次购买 1~10件 11~50件 51~100件 101~300件 300件以上
每件价格(单位:元/件) 37 32 30 27 25
某人有现金2 900元,则最多可购买这种产品______件.
解析:设件数为x,花费为y元.
则y=
当y=2 900时,x=107.
答案:107
7.一用户到电信局打算上网开户,经询问,有三种月消费方式:①163普通方式:上网资费2元/小时,②163A方式:每月30元(可上网50小时),超过50小时以上的资费为2元/小时;③ADLSD方式:每月50元,时长不限(其他因素均忽略不计).(每月以30日计算)
(1)分别写出三种上网方式中所用月资费(y)与时间(x)的函数关系式;
(2)在同一坐标系内画出三种上网方式中所用资费与时间的函数图像;
(3)根据你的研究,给这一用户一个合理化的建议.
解:(1)163普通方式:y=2x(0≤x≤720),
163A方式:y=
ADLSD方式:y=50(0≤x≤720);
(2)
(3)每月上网时间0~15小时,选消费方式1;
每月上网时间15~60小时,选消费方式2;
每月上网时间60小时以上,选消费方式3.
8.为应对国际金融危机对企业带来的不利影响,2008年底某企业实行裁员增效,已知现有员工200人,每人每年可创纯利润1万元,据评估,在生产条件不变的条件下,每裁员一人,则留岗员工每人每年可多创收0.01万元,但每年需付给下岗工人(被裁员的员工)0.4万元生活费,并且企业正常运行所需人数不得少于现有员工的.设该企业裁员x人后纯收益为y万元.
(1)写出y关于x的函数关系式,并指出x的取值范围;
(2)问该企业裁员多少人,才能获得最大的经济效益?
解:(1)裁员x人后,企业员工数为(200-x)人,每人每年创纯利润(1+0.01x)万元,企业每年需付给下岗工人0.4x万元,则y=(200-x)(1+0.01x)-0.4x=-0.01x2+0.6x+200.
∵200-x≥×200 x≤50,
∴x的取值范围为0(2)y=-0.01(x-30)2+209,
∵0∴当x=30时,y取得最大值209.
∴该企业应裁员30人,可获得年最大纯收益209万元.1.下列函数图像与x轴均有交点,其中不能用二分法求图中函数零点的是 (  )
解析:二分法的理论依据是零点定理,必须满足零点两侧函数值异号才能求解.而图B零点两侧函数值同号,即曲线经过零点时不变号,称这样的零点为不变号零点.另外,A、C、D零点两侧函数值异号,称这样的零点为变号零点.
答案:B
2.已知函数f(x)在区间(0,a)上有唯一的零点(a>0),在用二分法寻找零点的过程中,依次确定了零点所在的区间为(0,),(0,)(0,),则下列说法中正确的是 (  )
A.函数f(x)在区间(0,)内一定有零点
B.函数f(x)在区间(0,)或(,)内有零点,或零点是
C.函数f(x)在(,a)内无零点
D.函数f(x)在区间(0,)或(,)内有零点
解析:根据二分法原理,依次“二分”区间后,零点应存在于更小的区间,因此,零点应在(0,)或(,)中或f()=0.
答案:B
3.设函数y=x3与y=()x-2的图像交点为(x0,y0),则x0所在的区间是 (  )
A.(0,1)         B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
解析:令f(x)=x3-()x-2,
f(1)=1-()-1=-1<0,f(2)=8-()0=7>0,
∴f(1)·f(2)<0,∴x0∈(1,2).
答案:B
4.若函数f(x)=x3+x2-2x-2的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算,参考数据如表:
f(1)=-2 f(1.5)=0.625
f(1.25)=-0.984 f(1.375)=-0.260
f(1.438)=0.165 f(1.406 5)=-0.052
那么方程x3+x2-2x-2=0的一个近似根(精确到0.1)为 (  )
A.1.2 B.1.3
C.1.4 D.1.5
解析:由表知f(1.438)>0,f(1.406 5)<0且在[1.406 5,1.438]内每一个数若精确到0.1都是1.4,则方程的近似根为1.4.
答案:C
5.求方程x3-2x-5=0在区间(2,3)内的实根,取区间中点x0=2.5,那么下一个有根区间是________.
解析:f(x)=x3-2x-5,f(2)<0,f(3)>0,f(2.5)>0,则f(2)·f(2.5)<0,即下一个有根区间是(2,2.5).
答案:(2,2.5)
6.已知y=x(x-1)(x+1)的图像如图所示,今考虑f(x)=x(x-1)(x+1)+0.01,对于方程式f(x)=0根的情况,以下说法正确的是________.(填上正确的序号)
①有三个实根;
②当x<-1时,恰有一实根;
③当-1④当0⑤当x>1时,恰有一实根.
解析:函数f(x)的图像可由y=x(x-1)(x+1)的图像向上平移0.01个单位即可,如图所示.由图像易知方程f(x)=0有三个实根,当x<-1时,恰好有一根;当-11时,没有实根.所以只有①②正确.
答案:①②
7.求出函数F(x)=x5-x-1的零点所在的大致区间.
解:函数F(x)=x5-x-1的零点即方程x5-x-1=0的根.由方程x5-x-1=0,
得x5=x+1,
令f(x)=x5,g(x)=x+1.
在同一平面直角坐标系中,函数f(x)与g(x)的图像如图,显然它们只有1个交点.
两函数图像交点的横坐标就是方程的解.
又F(1)=-1<0,F(2)=29>0,
∴函数的零点在区间(1,2)内.
8.求函数f(x)=2x3-3x+1零点的个数.
解:用计算器或计算机作出x、f(x)的对应值表(如下表)和图像(如下图).
x -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
f(x) -1.25 2 2.25 1 -0.25 0 3.25
由上表和上图可知,f(-1.5)<0,f(-1)>0,
即f(-1.5)·f(-1)<0,说明这个函数在区间
(-1.5,-1)内有零点.
同理,它在区间(0,0.5)内也有零点.另外,f(1)=0,所以1也是它的零点,由于函数f(x)在定义域(-∞,-1.5)和(1,+∞)内是增函数,所以它共有3个零点.(时间90分钟,满分120分)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50分)
1.函数f(x)=x2-3x-4的零点是 (  )
A.(1,-4)          B.(4,-1)
C.1,-4 D.4,-1
解析:由x2-3x-4=0,得x1=4,x2=-1.
答案:D
2.今有一组实验数据如下表所示:
t 1.99 3.0 4.0 5.1 6.12
u 1.5 4.04 7.5 12 18.01
则体现这些数据关系的最佳函数模型是 (  )
A.u=log2t B.u=2t-2
C.u= D.u=2t-2
解析:把t=1.99,t=3.0代入A、B、C、D验证易知,C最近似.
答案:C
3.储油30 m3的油桶,每分钟流出 m3的油,则桶内剩余油量Q(m3)以流出时间t(分)为自变量的函数的定义域为 (  )
A.[0,+∞) B.[0,]
C.(-∞,40] D.[0,40]
解析:由题意知Q=30-t,又0≤Q≤30,即0≤30-t≤30,∴0≤t≤40.
答案:D
4.由于技术的提高,某产品的成本不断降低,若每隔3年该产品的价格降低,现在价格为8 100元的产品,则9年后价格降为 (  )
A.2 400元 B.900元
C.300元 D.3 600元
解析:由题意得8 100×(1-)3=2 400.
答案:A
5.函数f(x)=2x+3x的零点所在的一个区间是 (  )
A.(-2,-1) B.(-1,0)
C.(0,1) D.(1,2)
解析:f(-1)=2-1+3×(-1)=-3=-<0,
f(0)=20+3×0=1>0.
∵y=2x,y=3x均为单调增函数,
∴f(x)在(-1,0)内有一零点.
答案:B
6.若函数y=f(x)是偶函数,其定义域为{x|x≠0},且函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,f(2)=0,则函数f(x)的零点有 (  )
A.唯一一个 B.两个
C.至少两个 D.无法判断
解析:根据偶函数的单调性和对称性,函数f(x)在(0,+∞)上有且仅有一个零点,则在(-∞,0)上也仅有一个零点.
答案:B
7.函数f(x)=的零点个数为 (  )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:由f(x)=0,得或
解之可得x=-3或x=e2,
故零点个数为2.
答案:C
8.某地固定电话市话收费规定:前三分钟0.20元(不满三分钟按三分钟计算),以后每加一分钟增收0.10元(不满一分钟按一分钟计算),那么某人打市话550秒,应支付电话费
(  )
A.1.00元 B.0.90元
C.1.20元 D.0.80元
解析:y=0.2+0.1×([x]-3),([x]是大于x的最小整数,x>0),令x=,故[x]=10,则y=0.9.
答案:B
9.若函数f(x)的零点与g(x)=4x+2x-2的零点之差的绝对值不超过0.25,则f(x)可以是 (  )
A.f(x)=4x-1 B.f(x)=(x-1)2
C.f(x)=ex-1 D.f(x)=ln(x-)
解析:令g(x)=0,则4x=-2x+2.画出函数y1=4x和函数y2=-2x+2的图像如图,可知g(x)的零点在区间(0,0.5)上,选项A的零点为0.25,选项B的零点为1,选项C的零点为0,选项D的零点大于1,故排除B、C、D.
答案:A
10.在股票买卖过程中,经常用两种曲线来描述价格变化情况:一种是即时价格曲线y=f(x),另一种是平均价格曲线y=g(x),如f(2)=3表示股票开始买卖后2小时的即时价格为3元;g(2)=3表示2小时内的平均价格为3元,下面给出了四个图像,实线表示y=f(x),虚线表示y=g(x),其中可能正确的是 (  )
解析:A选项中即时价格越来越小时,而平均价格在增加,故不对,而B选项中即时价格在下降,而平均价格不变化,不正确.D选项中平均价格不可能越来越高,排除D.
答案:C
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
11.用二分法求方程x3-2x-5=0在区间[2,3]内的实根,取区间中点x0=2.5,那么下一个有根区间是________.
解析:f(x)=x3-2x-5,
f(2)=-1<0,f(3)=16>0,f(2.5)=5.625>0,
∵f(2)·f(2.5)<0,
∴下一个有根区间是(2,2.5).
答案:(2,2.5)
12.已知m∈R时,函数f(x)=m(x2-1)+x-a恒有零点,则实数a的取值范围是________.
解析:(1)当m=0时,
由f(x)=x-a=0,
得x=a,此时a∈R.
(2)当m≠0时,令f(x)=0,
即mx2+x-m-a=0恒有解,
Δ1=1-4m(-m-a)≥0恒成立,
即4m2+4am+1≥0恒成立,
则Δ2=(4a)2-4×4×1≤0,
即-1≤a≤1.
所以对m∈R,函数f(x)恒有零点,有a∈[-1,1].
答案:[-1,1]
13.已知A,B两地相距150 km,某人开汽车以60 km/h的速度从A地到达B地,在B地停留1小时后再以50 km/h的速度返回A地,汽车离开A地的距离x随时间t变化的关系式是________.
解析:从A地到B地,以60 km/h匀速行驶,x=60t,耗时2.5个小时,停留一小时,x不变.从B地返回A地,匀速行驶,速度为50 km/h,耗时3小时,故x=150-50(t-3.5)=-50t+325.
所以x=
答案:x=
14.某地区居民生活用电分为高峰和低谷两个时间段进行分时计价.该地区的电网销售电价表如下:
高峰时间段用电价格表
高峰月用电量(单位:千瓦时) 高峰电价(单位:元/千瓦时)
50及以下的部分 0.568
超过50至200的部分 0.598
超过200的部分 0.668
低谷时间段用电价格表
低谷月用电量(单位:千瓦时) 低谷电价(单位:元/千瓦时)
50及以下的部分 0.288
超过50至200的部分 0.318
超过200的部分 0.388
  若某家庭5月份的高峰时间段用电量为200千瓦时,低谷时间段用电量为100千瓦时,则按这种计费方式该家庭本月应付的电费为________元(用数字作答).
解析:高峰时段电费a=50×0.568+(200-50)×0.598=118.1(元).
低谷时段电费b=50×0.288+(100-50)×0.318=30.3(元).故该家庭本月应付的电费为a+b=148.4(元).
答案:148.4
三、解答题(本大题共4小题,共50分)
15.(12分)有甲、乙两种商品,经营销售这两种商品所得的利润依次为M万元和N万元,它们与投入资金x万元的关系可由经验公式给出:M=x,N=(x≥1).今有8万元资金投入经营甲、乙两种商品,且乙商品至少要求投资1万元,为获得最大利润,对甲、乙两种商品的资金投入分配应是多少?共能获得多大利润?
解:设投入乙种商品的资金为x万元,则投入甲种商品的资金为(8-x)万元,共获得利润
y=M+N=(8-x)+.
令=t(0≤t≤),则x=t2+1,
∴y=(7-t2)+t=-(t-)2+.
故当t=时,可获最大利润万元.
此时,投入乙种商品的资金为万元,
甲种商品的资金为万元.
16.(12分)判断方程2ln x+x-4=0在(1,e)内是否存在实数解,若存在,有几个实数解?
解:令f(x)=2ln x+x-4.
因为f(1)=2ln 1+1-4=-3<0,f(e)=2ln e+e-4=e-2>0,
所以f(1)·f(e)<0.
又函数f(x)在(1,e)内的图像是连续不断的曲线,
所以函数f(x)在(1,e)内存在零点,即方程f(x)=0在(1,e)内存在实数解.
由于函数f(x)=2ln x+x-4在定义域(0,+∞)上为增函数,所以函数f(x)在(1,e)内只存在唯一的一个零点.
故方程2ln x+x-4=0在(1,e)内只存在唯一的实数解.
17.(12分)某商品在近100天内,商品的单价f(t)(元)与时间t(天)的函数关系式如下:
f(t)=
销售量g(t)与时间t(天)的函数关系式是
g(t)=-+(0≤t≤100,t∈Z).
求这种商品在这100天内哪一天的销售额最高?
解:依题意,该商品在近100天内日销售额F(t)与时间t(天)的函数关系式为F(t)=f(t)·g(t)

(1)若0≤t≤40,t∈Z,则
F(t)=(+22)(-+)
=-(t-12)2+,
当t=12时,F(t)max=(元).
(2)若40F(t)=(-+52)(-+)
=(t-108)2-,
∵t=108>100,
∴F(t)在(40,100]上递减,
∴当t=41时,F(t)max=745.5.
∵>745.5,
∴第12天的日销售额最高.
18.(14分)某商场经营一批进价为12元/个的小商品.在4天的试销中,对此商品的单价(x)元与相应的日销量y(个)作了统计,其数据如下:
x 16 20 24 28
y 42 30 18 6
(1)能否找到一种函数,使它反映y关于x的函数关系?若能,写出函数解析式;
(2)设经营此商品的日销售利润为P(元),求P关于x的函数解析式,并指出当此商品的销售价每个为多少元时,才能使日销售利润P取最大值?最大值是多少?
解: (1)由已知数据作图如图,
观察x,y的关系,可大体看到y是x的一次函数,令
y=kx+b.当x=16时,y=42;x=20时,y=30.

由②-①得-12=4k,
∴k=-3,代入②得b=90.
所以y=-3x+90,显然当x=24时,y=18;
当x=28时,y=6.
对照数据,可以看到y=-3x+90即为所求解析式;
(2)利润P=(x-12)·(-3x+90)=-3x2+126x-1 080=-3(x-21)2+243.
∵二次函数开口向下,
∴当x=21时,P最大为243.
即每件售价为21元时,利润最大,最大值为243元.1.若函数f(x)的图像在R上连续不断,且满足f(0)<0,f(1)>0,f(2)>0,则下列说法正确的是 (  )
A.f(x)在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上一定没有零点
B.f(x)在区间(0,1)上一定没有零点,在区间(1,2)上一定有零点
C.f(x)在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上可能有零点
D.f(x)在区间(0,1)上可能有零点,在区间(1,2)上一定有零点
解析:根据零点存在性定理,由于f(0)·f(1)<0,f(1)·f(2)>0,所以f(x)在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上无法确定,可能有,也可能没有,如下图所示:
答案:C
2.函数f(x)=的零点有 (  )
A.0个           B.1个
C.2个 D.3个
解析:由f(x)==0得:x=1,
∴f(x)=只有一个零点.
答案:B
3.下列函数不存在零点的是 (  )
A.y=x- B.y=
C.y= D.y=
解析:令y=0,得A中函数的零点为1,-1;B中函数的零点为-,1;C中函数的零点为1,-1;只有D中函数无零点.
答案:D
4.已知方程2x-1=5-x,则该方程的解会落在哪个区间内 (  )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
解析:令f(x)=2x-1+x-5,则f(0)=-<0,f(1)=-3<0,f(2)=-1<0,f(3)=2>0,f(4)=7>0,由于f(2)·f(3)<0,故函数f(x)=2x-1+x-5在(2,3)上有零点,也即方程2x-1=5-x在(2,3)上有解.
答案:C
5.若函数f(x)=ax-x-a(a>0,a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是________.
解析:函数f(x)的零点的个数就是函数y=ax与函数y=x+a交点的个数,由函数的图像可知a>1时两函数图像有两个交点,01.
答案:(1,+∞)
6.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,-2是它的一个零点,在(0,2)内无零点,且在(2,+∞)上是增函数,则该函数有________个零点,这几个零点的和等于________.
解析:由于f(x)是定义域为R的奇函数,
∴f(0)=0.
∵-2是它的一个零点,
∴2也是它的零点,故一共有3个零点,它们的和为0.
答案:3 0
7.已知二次函数f(x)=x2-2ax+4,求下列条件下,实数a的取值范围.
(1)零点均大于1;
(2)一个零点大于1,一个零点小于1.
解:(1)因为方程x2-2ax+4=0的两根均大于1,结合二次函数的单调性与零点存在定理,得
(2)因为方程x2-2ax+4=0的一个根大于1,一个根小于1,结合二次函数的单调性与零点存在定理,得f(1)=5-2a<0,解得a>.
8.已知函数f(x)=2x+lg(x+1)-2,
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)证明函数f(x)在定义域内为增函数;
(3)求函数f(x)的零点所在的大致区间,并求出零点的个数.
解:(1)由x+1>0,得x>-1,所以函数的定义域为(-1,+∞);
(2)证明:设x1,x2∈(-1,+∞),且x1则f(x1)-f(x2)
=2x1+lg(x1+1)-2-[2x2+lg(x2+1)-2]
=(2x1-2x2)+[lg(x1+1)-lg(x2+1)].
因为x1所以2x1-2x2<0,lg(x1+1)-lg(x2+1)<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,所以函数f(x)在定义域内为增函数;
(3)因为f(0)=-1,f(1)=lg2>0,所以f(0)f(1)<0,所以函数f(x)的零点所在的大致区间为(0,1),又因为函数f(x)在定义域内为增函数,所以函数f(x)的零点只有一个.