第三章 函数的应用
一、选择题
1.下列方程在(0,1)内存在实数解的是( ).
A.x2+x-3=0 B.+1=0
C.x+ln x=0 D.x2-lg x=0
2.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且一个零点是2,则使得f(x)<0的x的取值范围是( ).
A.(-∞,-2] B.(-∞,-2)∪(2,+∞)
C.(2,+∞) D.(-2,2)
3. 若函数f(x)=ax-x-a(a>0且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是( ).
A.{a|a>1} B.{a|a≥2}
C.{a|0<a<1} D.{a|1<a<2}
4.若函数f(x)的图象是连续不断的,且f(0)>0,f(1)f(2)f(4)<0,则下列命题正确的是( ).
A.函数f(x)在区间(0,1)内有零点
B.函数f(x)在区间(1,2)内有零点
C.函数f(x)在区间(0,2)内有零点
D.函数f(x)在区间(0,4)内有零点
5. 函数f(x)=的零点个数为( ).
A.0 B.1 C.2 D.3
6. 图中的图象所表示的函数的解析式为( ).
A.y=|x-1|(0≤x≤2)
B.y=-|x-1|(0≤x≤2)
C.y=-|x-1|(0≤x≤2)
D.y=1-|x-1|(0≤x≤2)
7.当x∈(2,4)时,下列关系正确的是( ).
A.x2<2x B.log2 x<x2 C.log2 x< D.2x<log2 x
8.某种动物繁殖数量y(只)与时间x(年)的关系为y=alog2(x+1),设这种动物第1年有100只,则第7年它们繁殖到( ).
A.300只 B.400只 C.500只 D.600只
9.某商场出售一种商品,每天可卖1 00 ( http: / / www.21cnjy.com )0件,每件可获利4元.据经验,若这种商品每件每降价0.1元,则比降价前每天可多卖出100件,为获得最好的经济效益每件单价应降低( )元.
A.2元 B.2.5元 C.1元 D.1.5元
二、填空题
10.已知函数f(x)=x2+ax+a-1的两个零点一个大于2,一个小于2,则实数a的取值范围是 .
11.用100米扎篱笆墙的材料扎一个矩形羊圈,欲使羊的活动范围最大,则应取矩形长
米,宽 米.
12.在国内投寄平信,将每封信不超过20克 ( http: / / www.21cnjy.com )重付邮资80分,超过20克重而不超过40克重付邮资160分,将每封信的应付邮资(分)表示为信重x(0<x≤40)(克)的函数,其表达式为 .
13.为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消毒.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)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)之间的函数关系式为 .
(2)据测定,当空气中每立方米的含药量降低 ( http: / / www.21cnjy.com )到0.25毫克以下时,学生方可进教室,那从药物释放开始,至少需要经过 小时后,学生才能回到教室.
三、解答题
14.已知f(x)=(x+1)·|x-1|,若关于x的方程f(x)=x+m有三个不同的实数解,求实数m的取值范围.
15.设正△ABC边长为2 ( http: / / www.21cnjy.com )a,点M是边AB上自左至右的一个动点,过点M的直线l垂直与AB,设AM=x,△ABC内位于直线l左侧的阴影面积为y,求y关于x的函数表达式.
16.某农家旅游公司有客房300间,日 ( http: / / www.21cnjy.com )房租每间为20元,每天都客满. 公司欲提高档次,并提高租金,如果每间客房日房租每增加2元,客房出租数就会减少10间. 若不考虑其他因素,旅社将房间租金提高到多少时,每天客房的租金总收入最高?
17.A市和B市分别有某种库存机 ( http: / / www.21cnjy.com )器12台和6台,现决定支援C市10台机器,D市8台机器.已知从A市调运一台机器到C市的运费为400元,到D市的运费为800元;从B市调运一台机器到C市的运费为300元,到D市的运费为500元.
(1)若要求总运费不超过9 000元,共有几种调运方案?
(2)求出总运费最低的调运方案,最低运费是多少?
18.某地西红柿从2月1号起开始上 ( http: / / www.21cnjy.com )市,通过市场调查,得到西红柿种植成本Q(单位:元/100 kg)与上市时间t(距2月1日的天数,单位:天)的数据如下表:
时间t 50 110 250
成本Q 150 108 150
(1)根据上表数据,从下列函数中选取一个函数 ( http: / / www.21cnjy.com )描述西红柿种植成本Q与上市时间t的变化关系:Q=at+b,Q=at2+bt+c,Q=a·bt,Q=a·logb t;
(2)利用你选取的函数,求西红柿种植成本Q最低时的上市天数及最低种植成本.
19.设计一幅宣传画,要 ( http: / / www.21cnjy.com )求画面面积为4 840 cm2,画面的宽与高的比为λ(λ<1 ),画面的上、下各留8 cm空白,左、右各留5 cm空白.怎样确定画面的高与宽尺寸,能使宣传画所用纸张面积最小
参考答案
一、选择题
1.C
解析:易知A,B,D选项对应的函数在区间(0,1)内的函数值恒为负或恒为正,当x是接近0的正数时,x+lnx<0;当x接近1时,x+lnx>0. 所以选C.
2.D
解析:因为函数f(x)是 ( http: / / www.21cnjy.com )定义在R上的偶函数且一个零点是2,则另一个零点为-2,又在(-∞,0]上是减函数,则f(x)<0的x的取值范围是(-2,2).
3.A
解析:设函数y=ax(a>0,且a≠1)和函数y=x+a,则函数f(x)=ax-x-a(a>0且a1)有两个零点, 就是函数y=ax(a>0,且a≠1)与函数y=x+a的图象有两个交点,由图象可知当0<a<1时两函数只有一个交点,不符合,当a>1时,因为函数y=ax(a>1)的图象过点(0,1),而直线y=x+a所过的点(0,a)一定在点(0,1)的上方,所以一定有两个交点.所以实数a的取值范围是{a|a>1}.
4.D
解析:因为f(0)>0,f(1)f(2 ( http: / / www.21cnjy.com ))f(4)<0,则f(1),f(2),f(4)恰有一负两正或三个都是负的,函数的图象与x轴相交有多种可能.例如,
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
所以函数f(x)必在区间(0,4)内有零点,正确选项为D.
5. C
解析:当x≤0时,令x2+2x-3=0解得x=-3;
当x>0时,令-2+ln x=0,得x=100,所以已知函数有两个零点,选C.
还可以作出f(x)的图象,依图判断.
6. B
解析:取特殊值x=1,由图象知y=f(1)=,据此否定A,D,在取x=0, 由图象知y=f(0)=0,据此否C,故正确选项是B.
或者勾画选项B的函数图象亦可判断.
7.B
解析:当x∈(2,4)时,x2∈(4,16),2x∈(4,16),log2 x∈(1,2),∈,显然C、D不正确,但对于选项A,若x=3时,x2=9>23=8,故A也不正确,只有选项B正确.
8.A
解析:由题意知100=alog2(1+1),得a=100,则当x=7时,y=100 log2(7+1)=100×3=300.
9.D
解析:设每件降价0.1x元,则每件获利(4-0.1x)元,每天卖出商品件数为(1 000+100x).
经济效益:y=(4-0.1x)(1 000+100x)
=-10x2+300x+4 000
=-10(x2-30x+225-225)+4 000
=-10(x-15)2+6 250.
x=15时,ymax=6 250.
每件单价降低1.5元,可获得最好的经济效益.
二、填空题
10.参考答案:(-∞,-1).
解析:函数f(x)=x2+ax+a-1的两个零点一个大于2,一个小于2,即f(2)<0,可求实数a的取值范围是(-∞,-1).
11.参考答案:长宽分别为25米.
解析:设矩形长x米,则宽为(100-2x)=(50-x)米,所以矩形面积y=x(50-x)=-x2+50 x=-(x-25)2+625,矩形长宽都为25米时,矩形羊圈面积最大.
12.参考答案:f(x)=
解析:在信件不超过20克重时,付邮资8 ( http: / / www.21cnjy.com )0分,应视为自变量在0<x≤20范围内,函数值是80分;在信件超过20克重而不超过40克重时,付邮资160分,应视为自变量在20<x≤40范围内,函数值是160分,遂得分段函数.
13.参考答案:(1) y=; (2)0.6.
解析:(1)据图象0≤t≤0.1时,正比例函数y=kt图象过点(0.1,1),所以,k=10,
即y=10t;当t>0.1时,y与t的函数y=(a为常数)的图像过点(0.1,1),即得
1=,所以a=0.1,即y=.
(2)依题意得≤0.25,再由y=lg x是增函数,得(t-0.1)lg≤lg,∵ lg<0,即得t-0.1≥0.5,所以,t≥0.6.
三、解答题
14.参考答案:-1<m<.
解析:由f(x)=(x+1)|x-1|=
得函数y=f(x)的图象(如图).
按题意,直线y=x+m与曲线y=(x+1)|x-1|有三个不同的公共点,求直线y=x+m在y轴上的截距m的取值范围.
由 得x2+x+m-1=0.
Δ=1-4(m-1)=5-4m,由Δ=0,得m=,易得实数m的取值范围是-1<m<.
15.参考答案:y=
解析:当直线l平移过程中,分过AB中点前、后两段建立y与x的函数表达式.
(1)当0<x≤a时,y=x·x= x2;
(2)当a<x≤2a时,y=·2a·a-(2a-x)·(2a-x)=-x2+2ax-a2.
所以,y=
16.参考答案:每间客房日租金提高到40元.
解析:设客房日租金每间提高2x元,则每天客房出租数为300-10x,
由x>0,且300-10x>0,得0<x<30.
设客房租金总收入y元,y=(20+2x)(300-10x)=-20(x-10)2 +8 000(0<x<30),
当x=10时,ymax=8 000.即当每间客房日租金提高到20+10×2=40元时,客房租金总收入最高,为每天8 000元.
17.参考答案:设从B市调运x(0≤x≤6)台到C市,则总运费
y=300x+500(6-x)+400(10-x)+800[8-(6-x)]=200x+8 600(0≤x≤6).
(1)若200x+8 600≤9 000,则x≤2.
所以x=0,1,2,故共有三种调运方案.
(2)由y=200x+8 600(0≤x≤6)可知,当x=0时,总运费最低,最低费用是8 600元.
18.参考答案:(1)根据表中数据 ( http: / / www.21cnjy.com ),表述西红柿种植成本Q与上市时间t的变化关系的函数决不是单调函数,这与函数Q=at+b,Q=a·bt,Q=a·logb t均具有单调性不符,所以,在a≠0的前提下,可选取二次函数Q=at2+bt+c进行描述.
把表格提供的三对数据代入该解析式得到:
解得a=,b=-,c=.
所以,西红柿种植成本Q与上市时间t的函数关系是Q=t2-t+.
(2)当t=-=150天时,西红柿种植成本Q最低为
Q=×1502-×150+=100(元/100 kg).
19.参考答案:高为88 cm,宽为55 cm.
解析:设画面高为x cm,宽为λx cm,λx2=4 840,设纸张面积为S,有
S=(x+16)( λx+10)=λx2+(16 λ+10)x+160,
将λ=代入上式可得,S=10(x+)+5 000=10(-)2+6 760,
所以,=,即x=88 cm时,宽为λx=55 cm,所用纸张面积最小.
(第14题)
(第4题)
(第15题)
x2-1,x≥1
1-x2,x<1
y=1-x2,
y=x+m