第8章 函数应用 本 章 复 习
一、 单项选择题
1 (2024湖北期末)下列函数图象与x轴均有交点,且已知其解析式,不能用二分法求图中函数零点的是( )
A B C D
2 (2025唐山期末)设函数f(x)=x+lg x-3,则f(x)的零点所在的区间为( )
A. (0,1) B. (1,2)
C. (2,3) D. (3,4)
3 某厂借嫦娥奔月的东风,推出品牌为“玉兔”的新产品,生产“玉兔”的固定成本为 15 000元,每生产一件“玉兔”需要增加投入100元,根据初步测算,总收益满足函数R(x)=其中x(单位:件)是“玉兔”的月产量,则该厂所获最大利润为(总收益=成本+利润)( )
A. 2万元
B. 2.5万元
C. 3万元
D. 4万元
4 在一次物理实验中,某同学采集到如下一组数据:
x 0.5 0.99 2.01 3.98
y -0.99 0.01 0.98 2.00
在四个函数模型中,最能反映x,y函数关系的是( )
A. y=2x B. y=x2-1
C. y=2x-2 D. y=log2x
5 (2025威海期末)某纯净水制造厂在净化水的过程中,每过滤一次可使水中杂质减少50%,若要使水中杂质减少到原来的2%以下,则至少需要过滤( )
A. 4次 B. 5次
C. 6次 D. 7次
6 (2025昭通期初)设函数f(x)=2sin (ωx+φ),若f(x)的图象经过点(0,1),且f(x)在区间[0,π]上恰有2个零点,则实数ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、 多项选择题
7 (2025绍兴期末)设函数f(x)=若x1A. 0C. x1x2>1 D. x1+x2>2
8 (2024西宁期末)下列说法中,正确的是( )
A. 函数f(x)=x2+2x-8的零点是(-4,0),(2,0)
B. 方程ex=3+x有两个解
C. 函数y=3x,y=log3x的图象关于直线y=x对称
D. 用二分法求方程3x+3x-8=0在x∈(1,2)上的近似解的过程中得到f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间(1,1.25)上
三、 填空题
9 已知函数f(x)=-cos x,则f(x)在区间[0,2π]上的零点个数为________.
10 (2024西安期中)根据市场调查结果,预测某种家用商品从年初开始的第x个月的需求量y(单位:万件)近似地满足y=-x2+20x-5(x=1,2,…,12),按此预测,在本年度内,需求量最大的月份是________.
11 (2025惠州期末)已知函数f(x)=2x-在区间(1,2)上有一个零点x0,如果用二分法求x0的近似值(精确度为0.01),则应将区间(1,2)至少等分的次数为________.
四、 解答题
12 已知函数f(x)=x2-bx+3.
(1) 若f(0)=f(4),求函数f(x)的零点;
(2) 若函数f(x)的一个零点大于1,另一个零点小于1,求实数b的取值范围.
13 (2025重庆七校联考)某电脑公司为了提高产值,预计生产电脑的固定成本为200万元,每生产x千台电脑,需投入成本R(x)万元,需投入成本R(x)与x的关系为R(x)=700x--1 250.按前几年的统计数据,最少生产0.4万台,最多每年生产1万台电脑.已知每台电脑的售价为1.1万元,且假设全年内生产的电脑当年能全部销售完.
(1) 以利润L(单位:万元)为函数y,年产量x(单位:千台)为自变量,求函数解析式;
(2) 求公司当年利润的取值范围.
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1. C 根据零点存在定理可知,函数f(x)的图象是一段连续不断的曲线,若在区间(a,b)上满足 f(a)·f(b)<0,则函数f(x)在区间(a,b)上存在零点.根据二分法概念可知,C选项中的图象在零点附近不满足f(a)·f(b)<0,所以C选项不能用二分法求图中函数零点.
2. C 因为y=x和y=lg x为增函数,所以f(x)=x+lg x-3也为增函数.因为f(2)=2+lg 2-3<0,f(3)=3+lg 3-3>0,f(2)f(3)<0,所以根据零点存在定理可知f(x)的零点所在区间为(2,3).
3. C 设总利润为 f(x).由题意可得 f(x)=R(x)-100x-15 000,即 f(x)=当0≤x≤400时,f(x)=-x2+300x-15 000=-(x-300)2+30 000,当x=300时,f(x)max=f(300)=30 000;当x>400时,f(x)=65 000-100x,在区间(400,+∞)上单调递减,所以f(x)4. D 对于A,当x=0.5时,y=1,与表格相差过大,故A错误;对于B,当x=2.01时,y=3.040 1,与表格相差过大,故B错误;对于C,当x=2.01时,y=2.02,与表格相差过大,故C错误;对于D,由对数函数性质知,表格里的数与y=log2x上的点相差较小,故D正确.
5. C 因为每过滤一次可使水中杂质减少50%,设要使水中杂质减少到原来的2%以下至少需要过滤n次,所以≤2%,即2n≥50.又n∈Z,所以n≥6.
6. B 因为f(x)的图象经过点(0,1),所以sin φ=.又|φ|<,所以φ=,则函数f(x)=2sin ,ω>0.当x∈[0,π]时,ωx+∈.因为f(x)在区间[0,π]上恰有2个零点,所以2π≤ωπ+<3π,所以≤ω<,即实数ω的取值范围是.
7. BCD 作出函数f(x)的图象如图所示,则0,故A错误,B正确;由2x1x2=x1+x2,得x1x2=>,所以x1x2>1,故C正确;由C知,x1+x2=2x1x2>2,故D正确.故选BCD.
8. BC 对于A,令f(x)=x2+2x-8=0,解得x1=-4,x2=2,即函数f(x)=x2+2x-8的零点是-4 和2,故A错误;对于B,分别作出函数y=ex,y=3+x的图象,如图所示.令g(x)=ex-x-3,则g(-2)=e-2-1<0,f(-3)=e-3>0,g(0)=-2<0,g(10)=e10-13>210-13=1 024-13=1 011>0,由零点存在定理,得g(x)=ex-x-3(其图象连续不断)在区间(-3,-2),(0,10)上各有一个零点,故B正确;对于C,函数y=3x,y=log3x互为反函数,所以函数y=3x,y=log3x的图象关于直线y=x对称,故C正确;对于D,用二分法求方程3x+3x-8=0在x∈(1,2)上的近似解的过程中得到f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间(1.25,1.5)上,故D错误.故选BC.
9. 3 如图,作出g(x)=与h(x)=cos x的图象,可知其在区间[0,2π]上的交点个数为3,所以函数f(x)在区间[0,2π]上的零点个数为3.
10. 10月 因为y=-x2+20x-5=-(x-10)2+95,且x=1,2,…,12,所以当x=10时,需求量y取最大值.
11. 7 因为每等分一次,零点所在区间的长度变为原来的,所以等分n(n∈N*)次后的区间长度变为原来的.由题意可得<,即2n>100.又26<100<27,所以正整数n的最小值为7,即至少等分的次数为7.
12. (1) 因为f(0)=f(4),则3=16-4b+3,解得 b=4,
所以 f(x)=x2-4x+3.
令 f(x)=0,即x2-4x+3=0,得x1=3,x2=1,
故函数 f(x)的零点是1和3.
(2) 因为 f(x)的零点一个大于1,另一个小于1,
所以f(1)<0,即1-b+3<0,所以b>4.
故实数b的取值范围为(4,+∞).
13. (1) 由题意,得y=1 100x-R(x)-200=400x++1050(4≤x≤10).
(2) 由(1),得y=400x++1 050=400+1050(4≤x≤10),
由对勾函数图象性质,得函数在区间[4,5)上单调递减,在区间(5,10]上单调递增.
又当x=4,即年产4 000台时,y=5 150;
当x=10,即年产10 000台时,y=6 050;
当x=5,即年产5 000台时,y=5 050,
所以当年产量为10 000台时,公司所获利润最大,最大利润为6 050万元,当年产量为5 000台时,公司所获利润最小,最小利润为5 050万元.
综上,公司当年利润的取值范围是[5 050,6 050].