分段函数的应用
一、选择题(共19小题)
1、设函数,若方程f(x)=a有且只有一个实根,则实数a满足( )
A、a<0 B、0≤a<1
C、a=1 D、a>1
2、国家规定个人稿费纳税办法是:不超过800元的不纳税;超过800元而不超过4 000元的按超过800元部分的14%纳税;超过4 000元的按全部稿酬的11%纳税.已知某人出版一本书,共纳税420元,这个人应得稿费(扣税前)为( )
A、2800元 B、3000元
C、3800元 D、3818元21*cnjy*com
3、设函数,则实数a的取值范围是( )
A、(﹣∞,﹣3) B、(1,+∞)
C、(﹣3,1) D、(﹣∞,﹣3)∪(1,+∞)
4、若函数,则f(log43)=( )
A、 B、
C、3 D、4
5、关于x的方程(x2﹣1)2﹣|x2﹣1|+k=0,给出下列四个命题:
①存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根;
②存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根;
③存在实数k,使得方程恰有5个不同的实根;
④存在实数k,使得方程恰有8个不同的实根;
其中假命题的个数是( )
A、0 B、1
C、2 D、3
6、已知函数f(x)=若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是( )
A、(3,4) B、(2,3)
C、(1,2) D、(0,1)
7、设函数f(x)=,则满足f(x)=4的x的值是( )21*cnjy*com
A、2 B、16
C、2或16 D、﹣2或16
8、已知f(x)=则方程f(x)=2的实数根的个数是( )
A、0 B、1
C、2 D、3
9、已知f(x)=,则f(2009)等于( )
A、0 B、﹣1
C、2 D、1
10、定义max{a,b}=,已知实数x,y满足|x|≤1,|y|≤1,设z=max{x+y,2x﹣y},则z的取值范围是( )
A、[﹣,2] B、[,2] 21*cnjy*com
C、[,3] D、[﹣,3]
11、拟定从甲地到乙地通话m分钟的电话费由f(m)=1.06(0.50×[m]+1)给出,其中m>0,[m]是大于或等于m的最小整数(例如[3]=3,[3.7]=4,[3.1]=4),则从甲地到乙地通话时间为5.5分钟的话费为( )
A、3.71 B、3.97
C、4.24 D、4.77C
12、用max{a,b,c}表示a、b、c三个数中的最大值,则f(x)=max{3x,2x+1,3﹣4x2}在区间[0,2]上的最大值M和最小值m分别是( )
A、M=9,m=﹣13 B、M=5,m=﹣13
C、M=9,m=2 D、M=5,m=1
13、某城市出租汽车统一价格:凡上车起步价为6元,行程不超过2km者均按此价收费;行程超过2km,超过部分再按1.5元/km收费(不足1km,按1km收费);遇到塞车或等候时,汽车虽没有行驶,仍按6分钟折算1km计算(不足6分钟,按6分钟计算).陈先生坐了一趟这种出租车,车费15元,车上仪表显示等候时间为11分30秒,那么陈先生此趟行程(单位:km)介于( )
A、9~11 B、7~9
C、5~6 D、3~5
14、据有关官员透露,个人所得税税率调整的部分结果为:
级数
全月应纳税所得额
税率(%)
1
不超过1000元的
5
2
超过1000元至3000元的部分
10
3
超过3000元至10000元的部分
15
4
…
…
规定,上表中“全月应纳税所得额”是从月工资、薪金收入中减去3000元后的余数.若某人在某月的个人所得税是368.2元,则他那个月的工资、薪金收入是( )
A、7788元 B、5788元
C、6788元 D、8788元21*cnjy*com
15、已知函数,若f(x0)≥1,则x0的取值范围是( )
A、(﹣∞,0] B、(﹣∞,0]∪[2,+∞)
C、0∪[2,+∞) D、R
16、已知函数f(x)=,则f(x)是( )
A、非奇非偶函数,且在(0,+∝)上单调递增
B、奇函数,且在R上单调递增
C、非奇非偶函数,且在(0,+∝)上单调递减
D、偶函数,且在R上单调递减
17、在实数的原有运算法则中,我们补充定义新运算“⊕”如下:当a≥b时,a⊕b=a;当a<b时,a⊕b=b2.则函数f(x)=(1⊕x)?x﹣(2⊕x)(x∈[﹣2,2])的最大值等于(“?”和“﹣”仍为通常的乘法和减法)(
A、﹣1 B、1
C、6 D、1221*cnjy*com
18、某百货大楼在促销期间规定:商场内所有商品按标价的80%出售;同时,当顾客在该商场内消费满一定金额后,按如下的规定获得相应金额的奖券:
消费金额(元)的范围
[200,400)
[400,500)
[500,700)
[700,900)
…
获得奖券金额/元
30
60
100
130
…
根据上述促销的方法,顾客在该商场购物可以获得双重优惠,设购买商品得到的优惠率=,试问:对于标价在[625,800]之内的商品,顾客要得到不小于的优惠率,应购买商品的标价范围是( )
A、[525,600] B、[625,750]
C、[650,760] D、[700,800]
19、函数f(x)的图象是如图所示的折线段OAB,点A坐标为(1,2),点B坐标为(3,0).定义函数g(x)=f(x)?(x﹣1).则函数g(x)最大值为( )
A、0 B、2
C、1 D、4
二、填空题(共3小题)
20、对a,b∈R,记max{a,b}=函数f(x)=max{|x+1|,|x﹣2|}(x∈R)的最小值是 _________ .
21、对任意实数x,f(x)是x和x2﹣2中的较大者,则f(x)的最小值为 _________ .
22、拟定从甲地到乙地通话m分钟的电话费由f(m)=0.6(0.5?[m]+1)(元)决定,其中m>0,[m]是大于或等于m的最小整数,(如[3]=3,[3.8]=4,[3.1]=4,)则从甲地到乙到通话时间为5.5分钟的电话费为 _________ .
三、解答题(共8小题)
23、为了预防甲型H1N1流感,某学校对教室用某种药物进行消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)成正比;药物释放完毕后,y与t的函数关系式为(a为常数),如图所示,根据图中提供的信息,回答下列问题:
(1)求从药物释放开始,每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)之间的函数关系式.
(2)据测定,当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克以下时,学生方可进教室,那么从药物释放开始,至少需要经过多少小时后,学生才能回答教室.
24、设a为非负实数,函数f(x)=x|x﹣a|﹣a.
(1)当a=2时,求函数的单调区间;21*cnjy*com
(2)讨论函数y=f(x)的零点个数,并求出零点.
25、我国是水资源比较贫乏的国家之一,各地采用价格调控等手段以达到节约用水的目的.
某市用水收费标准是:水费=基本费+超额费+定额损耗费,且有如下三条规定:
每月用水量不超过最低限量m立方米时,只付基本费9元和每户每月定额损耗费a元;
②若每月用水量超过m立方米时,除了付基本费和定额损耗费外,超过部分每立方米付n元的超额费;
③每户每月的定额损耗费a不超过5元.
(1)求每户每月水费y(元)与月用水量x(立方米)的函数关系;
(2)该市一家庭今年第一季度每月的用水量和支付的费用如下表所示:
月份
用水量(立方米)
水费(元)
一
4
17
二
5
23
三
2.5
11
试分析该家庭今年一、二、三各月份的用水量是否超过最低限量,并求m,n,a的值.
26、已知函数f(x)满足.
(1)若f(x)的定义域为(﹣∞,a)∪(a,+∞),求证:f(x)+f(2a﹣x)=﹣2对定义域内所有x都成立;
(2)若f(x)的定义域为时,求f(x)的值域;
(3)若f(x)的定义域为(﹣∞,a)∪(a,+∞),设函数g(x)=x2+|(x﹣a)f(x)|,当时,求g(x)的最小值.
27、某企业在第1年初购买一台价值为120万元的设备M,M的价值在使用过程中逐年减少.从第2年到第6年,每年初M的价值比上年初减少10万元;从第7年开始,每年初M的价值为上年初的75%.
(1)求第n年初M的价值an的表达式;
(2)设,若An大于80万元,则M继续使用,否则须在第n年初对M更新.证明:须在第9年初对M更新.
28、有时可用函数f(x)=,描述学习某学科知识的掌握程度.其中x表示某学科知识的学习次数(x∈N*),f(x)表示对该学科知识的掌握程度,正实数a与学科知识有关.
(1)证明:当x≥7时,掌握程度的增长量f(x+1)﹣f(x)总是下降;
(2)根据经验,学科甲、乙、丙对应的a的取值区间分别为(115,121],(121,127],(127,133].当学习某学科知识6次时,掌握程度是85%,请确定相应的学科.
29、当x在实数集R上任取值时,函数f(x)相应的值等于2x、2、﹣2x三个之中最大的那个值.
(1)求f(0)与f(3);
(2)画出f(x)的图象,写出f(x)的解析式;
(3)证明f(x)是偶函数;21*cnjy*com
(4)写出f(x)的值域.
30、某电信部门规定:拨打市内电话时,如果通话时间不超过3分钟,则收取通话费0.2元,如果通话时间超过3分钟,则超过部分以每分钟0.1元收取通话费(通话不足1分钟时按1分钟计),试设计一个计算通话费用的算法.要求写出算法,画出程序框图,编写程序.
答案与评分标准
一、选择题(共19小题)
1、设函数,若方程f(x)=a有且只有一个实根,则实数a满足( )
A、a<0 B、0≤a<1
C、a=1 D、a>121*cnjy*com
考点:函数的值域;分段函数的应用。
专题:数形结合。
分析:关于x的方程f(x)=a有且只有一个实根?y=f(x)与y=a的图象只有一个交点,结合图象可求观察.
解答:解:关于x的方程f(x)=a有且只有一个实根?y=f(x)与y=a的图象只有一个交点,
画出函数的图象如下图,观察函数的图象可知当a=1时,y=f(x)与y=a的图象只有一个交点
故选C.
点评:本题主要考查了根式函数、绝对值函数的图象性质;但要注意函数的图象的分界点,考查利用图象综合解决方程根的个数问题.
2、国家规定个人稿费纳税办法是:不超过800元的不纳税;超过800元而不超过4 000元的按超过800元部分的14%纳税;超过4 000元的按全部稿酬的11%纳税.已知某人出版一本书,共纳税420元,这个人应得稿费(扣税前)为( )
A、2800元 B、3000元
C、3800元 D、3818元
考点:分段函数的解析式求法及其图象的作法;分段函数的应用。
专题:计算题;应用题。
分析:根据题意求出稿费的函数表达式,然后利用纳税420元,求出这个人应得稿费(扣税前).
解答:解:设扣税前应得稿费为x元,则应纳税额为分段函数,由题意得
y=.
如果稿费为4000元应纳税为448元,现知某人共纳税420元,所以稿费应在800~4000元之间,
∴(x﹣800)×14%=420,
∴x=3800.
故选C.
点评:本题考查分段函数及其应用,考查学生分析问题解决问题的能力,是基础题.
3、设函数,则实数a的取值范围是( )
A、(﹣∞,﹣3) B、(1,+∞)
C、(﹣3,1) D、(﹣∞,﹣3)∪(1,+∞)
点评:本题考查分段函数、解不等式等问题,属基本题,难度不大.
4、若函数,则f(log43)=( )
A、 B、
C、3 D、4
考点:函数的值;分段函数的应用。
专题:计算题。
分析:先判断log43>0,再代入f(x)=4x,利用指对运算性质计算即可
解答:解:∵log43>0
∴f(log43)==3
故选C
点评:本题考查了分段函数的意义和性质,特别是求函数值时,不同阶段的对应关系不同,需要准确判断
5、关于x的方程(x2﹣1)2﹣|x2﹣1|+k=0,给出下列四个命题:
①存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根;
②存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根;
③存在实数k,使得方程恰有5个不同的实根;
④存在实数k,使得方程恰有8个不同的实根;
其中假命题的个数是( )
A、0 B、1
C、2 D、3
考点:分段函数的应用。
专题:数形结合。
分析:将方程的问题转化成函数图象的问题,画出可得.
解答:解:关于x的方程(x2﹣1)2﹣|x2﹣1|+k=0可化为(x2﹣1)2﹣(x2﹣1)+k=0(x≥1或x≤﹣1)(1)
或(x2﹣1)2+(x2﹣1)+k=0(﹣1<x<1)(2)
当k=﹣2时,方程(1)的解为±,方程(2)无解,原方程恰有2个不同的实根
当k=时,方程(1)有两个不同的实根±,方程(2)有两个不同的实根±,即原方程恰有4个不同的实根
当k=0时,方程(1)的解为﹣1,+1,±,方程(2)的解为x=0,原方程恰有5个不同的实根
当k=时,方程(1)的解为±,±,方程(2)的解为±,±,即原方程恰有8个不同的实根
故选A
点评:本题考查了分段函数,以及函数与方程的思想,数形结合的思想.21世纪教育网
6、已知函数f(x)=若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是( )
A、(3,4) B、(2,3)
C、(1,2) D、(0,1)
考点:对数函数的图像与性质;分段函数的应用。
专题:数形结合。
分析:画出函数f(x)=的图象,根据f(a)=f(b)=f(c),不妨a<b<c,结合图象求出abc的范围即可.
解答:解:作出函数f(x)的图象如图,
不妨设a<b<c,则
﹣log2a=log2b=﹣c+3∈(0,1)
∴ab=1,0<﹣c+3<1,
则abc=c∈(2,3).
故选B.
点评:本题主要考查分段函数、对数的运算性质以及利用数形结合解决问题的能力.解答的关键是图象法的应用,即利用函数的图象交点研究方程的根的问题.
7、设函数f(x)=,则满足f(x)=4的x的值是( )
A、2 B、16
C、2或16 D、﹣2或16
点评:本题考查分段函数求值及指数函数与对数函数的基本运算,对基本运算规则掌握的熟练程度要求较高.
8、已知f(x)=则方程f(x)=2的实数根的个数是( )
A、0 B、121世纪教育网
C、2 D、3
考点:分段函数的应用。
专题:计算题。
分析:要由f(x)=2求x,需要判断x的范围,分x≥0,f(x)=31﹣x=2,x<0,f(x)=x2+4x+3=2两种情况讨论,根据x的范围代入相应的解析式即可求解
解答:解:令31﹣x=2,∴1﹣x=log32.∴x=1﹣log32.
又∵log32<log33=1,∴x=1﹣log32>0.
∴这个实根符合题意.
令x2+4x+3=2,则x2+4x+1=0.
解得两根x1=﹣2﹣,x2=﹣2+,
x1和x2均小于0,符合题意.
故选D
点评:本题主要考查了分段函数的函数值的求解,体现了分类讨论的思想的运用.
9、已知f(x)=,则f(2009)等于( )
A、0 B、﹣1
C、2 D、1
考点:分段函数的应用。
专题:计算题。
分析:利用函数的解析式知道当x≥0时是以5周期的周期函数,故f(2009)=f(﹣1),再代入函数解析式即得
解答:解:∵f(x)=,
∴当x≥0时,f(2009)=f(2009﹣5k),k∈z
∴当k=402时即f(2009)=f(﹣1)=log2|﹣1|=0
故选A
点评:本题主要考查了分段函数的应用,但解题的关键在于根据x≥0时的函数的周期性将f(2009)转化成为f(﹣1),属于基础题.
10、定义max{a,b}=,已知实数x,y满足|x|≤1,|y|≤1,设z=max{x+y,2x﹣y},则z的取值范围是( )
A、[﹣,2] B、[,2]
C、[,3] D、[﹣,3]
考点:分段函数的应用。
专题:计算题。
分析:本题属于线性规划问题,先找出可行域,即四边形ABCD上及其内部,(x+y)与(2x﹣y)相等的分界线﹣x+2y=0,令z1=x+y,点(x,y)在四边形ABCD上及其内部,求得z1范围;令z2=2x﹣y,点(x,y)在四边形ABEF上及其内部(除AB边)求得z2范围,将这2个范围取并集可得答案.
解答:解:∵(x+y)﹣(2x﹣y)=﹣x+2y,
∴21世纪教育网
直线﹣x+2y=0
将约束条件|x|≤1,|y|≤1,所确定的平面区域分为两部分.如图,
令z1=x+y,点(x,y)在四边形ABCD上及其内部,求得﹣≤z1≤2;
令z2=2x﹣y,点(x,y)在四边形ABEF上及其内部(除AB边),求得﹣≤z2≤3.
综上可知,z的取值范围为[﹣,3].
故选D.
点评:表面上看约束条件和目标函数都是静态的,实际上二者都是动态变化的,目标函数是z=x+y还是z=2x﹣y并没有明确确定下来,直线﹣x+2y=0又将原可行域分为两部分.本题看似风平浪静,实际暗藏玄机,化动为静,在静态状态下,从容破解问题.
11、拟定从甲地到乙地通话m分钟的电话费由f(m)=1.06(0.50×[m]+1)给出,其中m>0,[m]是大于或等于m的最小整数(例如[3]=3,[3.7]=4,[3.1]=4),则从甲地到乙地通话时间为5.5分钟的话费为( )
A、3.71 B、3.97
C、4.24 D、4.77C
考点:分段函数的应用。
专题:计算题;新定义。
分析:先利用[m]是大于或等于m的最小整数求出[5.5]=6,再直接代入f(m)=1.06(0.50×[m]+1)即可求出结论.
解答:解:由[m]是大于或等于m的最小整数可得[5.5]=6.
所以f(5.5)=1.06×(0.50×[5.5]+1)=1.06×4=4.24.
故选:C.
点评:本题涉及到了对新定义的考查.解决本题的关键在于对[m]是大于或等于m的最小整数的理解和应用,求出[5.5]=6.
12、用max{a,b,c}表示a、b、c三个数中的最大值,则f(x)=max{3x,2x+1,3﹣4x2}在区间[0,2]上的最大值M和最小值m分别是( )
A、M=9,m=﹣13 B、M=5,m=﹣13
C、M=9,m=2 D、M=5,m=1
21世纪教育网
故选C.
点评:图解法求函数最值,关键是把函数图象准确的画出,体现了应用函数图象解决问题的能力,体现了数形结合的思想.
13、某城市出租汽车统一价格:凡上车起步价为6元,行程不超过2km者均按此价收费;行程超过2km,超过部分再按1.5元/km收费(不足1km,按1km收费);遇到塞车或等候时,汽车虽没有行驶,仍按6分钟折算1km计算(不足6分钟,按6分钟计算).陈先生坐了一趟这种出租车,车费15元,车上仪表显示等候时间为11分30秒,那么陈先生此趟行程(单位:km)介于( )
A、9~11 B、7~9
C、5~6 D、3~5
考点:分段函数的应用。
专题:计算题。
分析:设陈先生的行程为xkm,根据题意可得,陈先生要付的车费为y=6+(x﹣2)×1.5+2×1.5=15,求解x即可
解答:解:设陈先生的行程为xkm
根据题意可得,陈先生要付的车费为y=6+(x﹣2)×1.5+2×1.5=15
∴x=6
故选C.
点评:本题主要考查了分段函数在实际问题中的应用,解决本题的关键是要根据实际问题抽象出函数表达式,进而解决实际问题.
14、据有关官员透露,个人所得税税率调整的部分结果为:
级数
全月应纳税所得额
税率(%)
1
不超过1000元的
5
2
超过1000元至3000元的部分
10
3
超过3000元至10000元的部分
15
4
…
…
规定,上表中“全月应纳税所得额”是从月工资、薪金收入中减去3000元后的余数.若某人在某月的个人所得税是368.2元,则他那个月的工资、薪金收入是( )
A、7788元 B、5788元
C、6788元 D、8788元
考点:分段函数的应用。
专题:应用题。
分析:设月工资、薪金收入为x,纳税额y由题意义可得,当0<x≤4000,y=0.05×(x﹣3000)≤50;当4000<x≤6000,y=50+0.1×(x﹣4000)≤250;当6000<x≤13000,y=50+200+0.15×(x﹣6000);当y=368.2时.由题意义可得,250+0.15(x﹣6000)=368.2.
解答:解:设月工资、薪金收入为x,纳税额y
当0<x≤4000,y=0.05×(x﹣3000)≤5021世纪教育网
当4000<x≤6000 y=50+0.1×(x﹣4000)≤250
当6000<x≤13000 y=50+200+0.15×(x﹣6000)
当y=368.2.由题意义可得,250+0.15(x﹣6000)=368.2
x=6788
故选C.
点评:本题主要考查了分段函数的应用,解决实际问题的关键是要把实际问题转化为数学问题,利用数学知识进行解决.
15、已知函数,若f(x0)≥1,则x0的取值范围是( )
A、(﹣∞,0] B、(﹣∞,0]∪[2,+∞)
C、0∪[2,+∞) D、R
考点:分段函数的应用。
专题:计算题;综合题;分类讨论。
分析:分x≤0和x>0两种情况求解.x0≤0时,f(x0)=+1≥1;x0>0时,f(x0)=log2x0≥1,分别求解,再求并集即可求得x0的取值范围.
解答:解:x0≤0时,f(x0)=+1≥1,则x0≤0,
x0>0时,f(x0)=log2x0≥1,解得x0≥2
所以x0的范围为x0≤0或x0≥2
故选B.
点评:本题考查分段函数、解不等式、指对函数、对数函数等基础知识,体现了分类讨论的思想,属中档题.
16、已知函数f(x)=,则f(x)是( )
A、非奇非偶函数,且在(0,+∝)上单调递增 B、奇函数,且在R上单调递增
C、非奇非偶函数,且在(0,+∝)上单调递减 D、偶函数,且在R上单调递减
考点:分段函数的应用;函数奇偶性的判断。
专题:计算题。
分析:根据函数f(x)=求出函数的定义域为{x|x>0}不关于原点对称,可知该函数为非奇非偶函数;利用复合函数的单调性的判定方法即可求得函数的单调性.
解答:解:函数f(x)=的定义域为,
解得x>0,即{x|x>0}不关于原点对称,
因此函数是非奇非偶函数;
根据复合函数的单调性的判定方法,可知:函数f(x)=在(0,+∝)上单调递增.
故选A.
点评:本题考查函数的奇偶性和单调性,注意解决函数奇偶性的问题时,首项判定函数的定义域是否关于原点对称,若函数的定义域不关于原点对称,则该函数为非奇非偶函数,复合函数单调性的判定为“同增异减”,属中档题.
17、在实数的原有运算法则中,我们补充定义新运算“⊕”如下:当a≥b时,a⊕b=a;当a<b时,a⊕b=b2.则函数f(x)=(1⊕x)?x﹣(2⊕x)(x∈[﹣2,2])的最大值等于(“?”和“﹣”仍为通常的乘法和减法)(
A、﹣1 B、1
C、6 D、12
考点:分段函数的应用。
专题:新定义。
分析:首先认真分析找出规律,可以先分别求得(1⊕x)?x和(2⊕x),再求f(x)=(1⊕x)?x﹣(2⊕x)的表达式.然后求出其最大值即可.
解答:解:当﹣2≤x≤1时,
在1⊕x中,1相当于a,x相当于b,
∵﹣2≤x≤1,
∴符合a≥b时的运算公式,
∴1⊕x=1.
(1⊕x)x﹣(2⊕x)
=x﹣(2⊕x),
=x﹣(2⊕x),
=x﹣2,
当1<x≤2时,
(1⊕x)x﹣(2⊕x)
=x2?x﹣(2⊕x),
=x3﹣(2⊕x),
=x3﹣2,
∴此函数当x=2时有最大值6.
故选C.
点评:此题主要考查了二次函数最值问题,解决此类问题时,主要运用等量代换思想,即要看准用哪一个数字代替哪一个字母.
18、某百货大楼在促销期间规定:商场内所有商品按标价的80%出售;同时,当顾客在该商场内消费满一定金额后,按如下的规定获得相应金额的奖券:
消费金额(元)的范围
[200,400)
[400,500)
[500,700)
[700,900)
…
获得奖券金额/元
30
60
100
130
…
根据上述促销的方法,顾客在该商场购物可以获得双重优惠,设购买商品得到的优惠率=,试问:对于标价在[625,800]之内的商品,顾客要得到不小于的优惠率,应购买商品的标价范围是( )
A、[525,600] B、[625,750]
C、[650,760] D、[700,800]
考点:分段函数的应用。
专题:计算题。21世纪教育网
分析:先设商品标价为x,求出消费金额的范围是:[500,640],在第三段,再代入优惠率的计算公式与相比即可求得结论.
解答:解:设商品标价为x
则625≤x≤800,所以有500≤80%x≤640.
即消费金额的范围是:[500,640]
在上述表格中的第三段,
此时购买商品得到的优惠率p=≥?x≤750
故满足要求的商品标价范围是:625≤x≤750.
故选B.
点评:本题主要考查分段函数的应用以及数学在实际生活中的应用.关于分段函数的应用问题,其关键在与判断出变量所在范围,进而代入对应的解析式.
19、函数f(x)的图象是如图所示的折线段OAB,点A坐标为(1,2),点B坐标为(3,0).定义函数g(x)=f(x)?(x﹣1).则函数g(x)最大值为( )
A、0 B、2
C、1 D、4
解答:解:由题意知:函数f(x)的解析式为:,
又∵g(x)=f(x)?(x﹣1).
∴函数g(x)的解析式为:
当0≤x≤2时,,∴gmax(x)=g(2)=4;
当2<x≤3时,g(x)=﹣(x﹣2)2+1<1.
∴函数g(x)最大值为4.
故选D.
点评:本题考查的是分段函数解析式的求法和分段函数求最值的综合问题.在解答时充分体现了数形结合的思想、新定义的思想、分类讨论的思想以及问题转化的思想.值得同学们体会反思.
二、填空题(共3小题)
20、对a,b∈R,记max{a,b}=函数f(x)=max{|x+1|,|x﹣2|}(x∈R)的最小值是 .
考点:函数的值域;函数最值的应用;分段函数的应用。
专题:计算题;综合题。21世纪教育网
分析:本题考查新定义函数的理解和解绝对值不等式的综合类问题.在解答时应先根据|x+1|和|x﹣2|的大小关系,结合新定义给出函数f(x)的解析式,再通过画函数的图象即可获得问题的解答.
解答:解:由|x+1|≥|x﹣2|?(x+1)2≥(x﹣2)2?x≥,
故f(x)=,
其图象如右,
则.
故答案为:.
点评:本题考查新定义函数的理解和解绝对值不等式等问题,属于中档题.在解答过程当中充分考查了同学们的创新思维,培养了良好的数学素养.
21、对任意实数x,f(x)是x和x2﹣2中的较大者,则f(x)的最小值为 ﹣1 .
考点:分段函数的解析式求法及其图象的作法;分段函数的应用。
分析:作出y=x和y=x2﹣2的图象,求出其交点坐标,确定出f(x)的解析式,再求其最小值.
解答:解:x=x2﹣2时,x=﹣1或x=2,由图象可知,
f(x)=,故f(x)的最小值为﹣121cnjy
故答案为:﹣1.
点评:本题考查分段函数的最值问题,注意数形结合思想解题.
22、拟定从甲地到乙地通话m分钟的电话费由f(m)=0.6(0.5?[m]+1)(元)决定,其中m>0,[m]是大于或等于m的最小整数,(如[3]=3,[3.8]=4,[3.1]=4,)则从甲地到乙到通话时间为5.5分钟的电话费为 2.4元 .
考点:分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的表示方法;分段函数的应用。
专题:计算题。
分析:先求出[5.5],代入已知的式子中即可.
解答:解:由题意[5.5]=6,故电话费为f(m)=0.6(0.5?6+1)=2.4元,
故答案为:2.4元
点评:本题考查函数的应用问题,属基本题,难度不大.
三、解答题(共8小题)
23、为了预防甲型H1N1流感,某学校对教室用某种药物进行消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)成正比;药物释放完毕后,y与t的函数关系式为(a为常数),如图所示,根据图中提供的信息,回答下列问题:
(1)求从药物释放开始,每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)之间的函数关系式.
(2)据测定,当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克以下时,学生方可进教室,那么从药物释放开始,至少需要经过多少小时后,学生才能回答教室.
考点:分段函数的解析式求法及其图象的作法;分段函数的应用。
分析:(1)利用函数图象,借助于待定系数法,求出函数解析法,进而发现函数性质;
(2)根据函数解析式,挖掘其性质解决实际问题.
解答:解:(1)由于图中直线的斜率为,21cnjy
所以图象中线段的方程为y=10t(0≤t≤0.1),
又点(0.1,1)在曲线上,所以,
所以a=0.1,因此含药量y(毫克)与时间(小时)之间的函数关系式为
(5分)
(2)因为药物释放过程中室内药量一直在增加,即使药量小于0.25毫克,学生也不能进入教室,
所以,只能当药物释放完毕,室内药量减少到0.25毫克以下时学生方可进入教室,即<0.25,
解得t>0.6
所以从药物释放开始,至少需要经过0.6小时,学生才能回到教室.(10分)
点评:根据题意,利用函数的图象,求得分段函数的解析式,利用解析式进一步解决具体实际问题.
24、设a为非负实数,函数f(x)=x|x﹣a|﹣a.
(Ⅰ)当a=2时,求函数的单调区间;
(Ⅱ)讨论函数y=f(x)的零点个数,并求出零点.
f(x)=x2﹣2x﹣2=(x﹣1)2﹣3,
∴f(x)在(2,+∞)上单调递增;
②当x<2时,f(x)=﹣x2+2x﹣2=﹣(x﹣1)2﹣1,
∴f(x)在(1,2)上单调递减,在(﹣∞,1)上单调递增;
综上所述,f(x)的单调递增区间是(﹣∞,1)和(2,+∞),单调递减区间是(1,2).
(Ⅱ)(1)当a=0时,f(x)=x|x|,函数y=f(x)的零点为x0=0;
(2)当a>0时,,
故当x≥a时,,二次函数对称轴,
∴f(x)在(a,+∞)上单调递增,f(a)<0;
当x<a时,,二次函数对称轴,21cnjy
∴f(x)在上单调递减,在上单调递增;
∴f(x)的极大值为,
1°当,即0<a<4时,函数f(x)与x轴只有唯一交点,即唯一零点,
由x2﹣ax﹣a=0解之得函数y=f(x)的零点为或(舍去);
2°当,即a=4时,函数f(x)与x轴有两个交点,即两个零点,分别为x1=2和;
3°当,即a>4时,函数f(x)与x轴有三个交点,即有三个零点,
由﹣x2+ax﹣a=0解得,,
∴函数y=f(x)的零点为和.
综上可得,当a=0时,函数的零点为0;
当0<a<4时,函数有一个零点,且零点为;
当a=4时,有两个零点2和;
当a>4时,函数有三个零点和.
点评:本题主要考查了函数的单调性,以及函数零点问题,同时考查了分类讨论的数学思想和计算能力,属于中档题.
25、我国是水资源比较贫乏的国家之一,各地采用价格调控等手段以达到节约用水的目的.
某市用水收费标准是:水费=基本费+超额费+定额损耗费,且有如下三条规定:
①若每月用水量不超过最低限量m立方米时,只付基本费9元和每户每月定额损耗费a元;
②若每月用水量超过m立方米时,除了付基本费和定额损耗费外,超过部分每立方米付n元的超额费;
③每户每月的定额损耗费a不超过5元.
(1)求每户每月水费y(元)与月用水量x(立方米)的函数关系;
(2)该市一家庭今年第一季度每月的用水量和支付的费用如下表所示:
月份
用水量(立方米)
水费(元)
一
4
17
二
5
23
三
2.5
11
试分析该家庭今年一、二、三各月份的用水量是否超过最低限量,并求m,n,a的值.
考点:函数与方程的综合运用;分段函数的应用。
专题:应用题。
分析:(1)根据水费=基本费+超额费+定额损耗费,把几项费用加到一起列出关于x的等式即得到.
(2)由于该家庭今年一、二月份的水费均大于14元,故用水量4立方米,5立方米都大于最低限量m立方米.故可由(1)列出方程式求出x,y.再求出m,n,同理可以求出3月份的.即得到答案.
解答:(1)解:依题意,得其中0<a≤5.21cnjy
(2)解:∵0<a≤5,
∴9<9+a≤14.
由于该家庭今年一、二月份的水费均大于14元,故用水量4立方米,5立方米都大于
最低限量m立方米.
将和分别代入(**),
得
两式相减,得n=6.
代入17=9+n(4﹣m)+a,得a=6m﹣16.
又三月份用水量为2.5立方米,
若m<2.5,将代入(**),得a=6m﹣13,
这与a=6m﹣16矛盾.(10分)
∴m≥2.5,即该家庭三月份用水量2.5立方米没有超最低限量.
将代入(*),得11=9+a,
由解得
故该家庭今年一、二月份用水超过最低限量,三月份用水没有超过最低限量,且m=3,n=6,a=2.
点评:本小题主要考查函数和方程、分段函数等知识,考查函数与方程、分类与整合的数学思想方法,以及抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和应用意识.
26、已知函数f(x)满足.
(Ⅰ)若f(x)的定义域为(﹣∞,a)∪(a,+∞),求证:f(x)+f(2a﹣x)=﹣2对定义域内所有x都成立;
(Ⅱ)若f(x)的定义域为时,求f(x)的值域;
(Ⅲ)若f(x)的定义域为(﹣∞,a)∪(a,+∞),设函数g(x)=x2+|(x﹣a)f(x)|,当时,求g(x)的最小值.
考点:函数最值的应用;函数的值域;分段函数的应用。
专题:证明题;综合题;压轴题;分类讨论;换元法。
分析:(Ⅰ)根据函数f(x)满足,求出f(x)和f(2a﹣x),代入验证f(x)+f(2a﹣x)=﹣2;(Ⅱ)根据(Ⅰ)求得f(x)和f(x)的定义域为,分析求出f(x)的值域;(Ⅲ)把(Ⅰ)求得f(x)代入函数g(x)=x2+|(x﹣a)f(x)|,去绝对值,转化为分段函数求最小值.
解答:解:(Ⅰ)∵f(x+a)=﹣﹣1=﹣﹣1
∴f(x)=(a∈R且x≠a)
∴f(x)+f(2a﹣x)=
==﹣2.21cnjy
(Ⅱ)当a+≤x≤a+1时,
﹣1≤a﹣x≤﹣,即﹣2≤≤﹣2,
∴﹣3≤≤﹣2,
故f(x)的值域为[﹣3,﹣2].
(Ⅲ)g(x)=x2+|x+1﹣a|=,(x≠a).
①当x≥a﹣1且x≠a时,g(x)=x2+x+1﹣a=﹣a,
∵a≥,∴a﹣1≥﹣,即a≥时,
在函数在[a﹣1,a)和(a,+∞)上单调递增,
gmin(x)=g(a﹣1)=(a﹣1)2;.
②当x≤a﹣1时,g(x)=x2﹣x﹣1+a=,
如果a﹣1≤,即a≤时,g(x)在(﹣∞,a﹣1]上为减函数,
gmin(x)=g(a﹣1)=(a﹣1)2.
如果a﹣1>,即a>时,gmin(x)=g;
因为当a>时,>0,
即(a﹣1)2>a﹣.
综上所述,当时,g(x)的最小值是(a﹣1)2;
当a>时,g(x)的最小值是a﹣.
点评:考查根据复合函数求函数的解析式,函数值域的求法,即分段函数的最值问题,应用了换元的方法,体现了分类讨论的思想,属难题.
27、某企业在第1年初购买一台价值为120万元的设备M,M的价值在使用过程中逐年减少.从第2年到第6年,每年初M的价值比上年初减少10万元;从第7年开始,每年初M的价值为上年初的75%.
(Ⅰ)求第n年初M的价值an的表达式;
(Ⅱ)设,若An大于80万元,则M继续使用,否则须在第n年初对M更新.证明:须在第9年初对M更新.
an=120﹣10(n﹣1)=130﹣10n
当n≥6时,数列{an}是以a6为首项,公比为的等比数列,又a6=70
所以
因此,第n年初,M的价值an的表达式为
(II)设Sn表示数列{an}的前n项和,由等差、等比数列的求和公式得
当1≤n≤6时,Sn=120n﹣5n(n﹣1),An=120﹣5(n﹣1)=125﹣5n
当n≥7时,由于S6=570故
Sn=S6+(a7+a8+…+an)
==
因为{an}是递减数列,
所以{An}是递减数列,
又
所以须在第9年初对M更新.
点评:本题考查等差数列的通项公式,前n项和公式、考查等比数列的通项公式及前n项和公式、考查分段函数的问题要分到研究.
28、有时可用函数f(x)=,描述学习某学科知识的掌握程度.其中x表示某学科知识的学习次数(x∈N*),f(x)表示对该学科知识的掌握程度,正实数a与学科知识有关.
(1)证明:当x≥7时,掌握程度的增长量f(x+1)﹣f(x)总是下降;
(2)根据经验,学科甲、乙、丙对应的a的取值区间分别为(115,121],(121,127],(127,133].当学习某学科知识6次时,掌握程度是85%,请确定相应的学科.
考点:分段函数的应用。
专题:应用题;探究型;数学模型法。
分析:(1)x≥7时,作差求出增长量f(x+1)﹣f(x),研究其单调性知,差是一个减函数,故掌握程度的增长量总是下降、
(2)学习某学科知识6次时,掌握程度是85%,故得方程由此方程解出a的值即可确定相应的学科.
解答:证明:(1)当x≥7时,
而当x≥7时,函数y=(x﹣3)(x﹣4)单调递增,且(x﹣3)(x﹣4)>0
故函数f(x+1)﹣f(x)单调递减
当x≥7时,掌握程度的增长量f(x+1)﹣f(x)总是下降
(2)由题意可知
整理得21cnjy
解得(13分)
由此可知,该学科是乙学科..(14分)
点评:本题是分段函数在实际问题中的应用,在实际问题中,分段函数是一个很重要的函数模型.
29、当x在实数集R上任取值时,函数f(x)相应的值等于2x、2、﹣2x三个之中最大的那个值.
(1)求f(0)与f(3);
(2)画出f(x)的图象,写出f(x)的解析式;
(3)证明f(x)是偶函数;
(4)写出f(x)的值域.
解答:解:(1)f(0)=2,f(3)=6.
(2)f(x)=
(3)当x>1时,﹣x<﹣1,所以f(﹣x)=﹣2(﹣x)=2x,f(x)=2x,有f(﹣x)=f(x);
当x<﹣1时,﹣x>1,所以f(﹣x)=2(﹣x)=﹣2x,f(x)=﹣2x,有f(﹣x)=f(x);
当﹣1≤x≤1时,f(﹣x)=2=f(x).
综上所述,对定义域中任意一个自变量x都有f(﹣x)=f(x)成立.
所以f(x)是偶函数.
(4)观察图象得,函数的值域为:[2,+∞).
点评:本小题主要考查函数单调性的应用、函数奇偶性的应用、分段函数的应用等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于基础题.
30、某电信部门规定:拨打市内电话时,如果通话时间不超过3分钟,则收取通话费0.2元,如果通话时间超过3分钟,则超过部分以每分钟0.1元收取通话费(通话不足1分钟时按1分钟计),试设计一个计算通话费用的算法.要求写出算法,画出程序框图,编写程序.
考点:分段函数的应用。
专题:综合题。
分析:本题考查的知识点是设计程序框图解决实际问题,我们根据题目已知中物品的托运费用计算规则,然后可根据分类标准,设置两个判断框的并设置出判断框中的条件,再由各段的输出,确定判断框的“是”与“否”分支对应的操作,由此即可画出流程图,再编写满足题意的程序.
解答:解 我们用c(单位:元)表示通话费,t(单位:分钟)表示通话时间,21cnjy
则依题意有
算法步骤如下:第一步,输入通话时间t;
第二步,如果t≤3,那么c=0.2;否则令 c=0.2+0.1 (t﹣3);
第三步,输出通话费用c;
程序框图如图所示
点评:本题考查的知识点是算法程序框图,伪代码,编写程序解决分段函数问题,其中根据算法步骤画出程序框图,熟练掌握各种框图对应的语句是解答本题的关键.