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第1页(共1页)2020-2021学年广东省广州市番禺区仲元中学高一(上)期末数学试卷一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的)。1.(5分)若集合A={x|x>1},B={x|x2﹣2x﹣3≤0},则A∩B=()A.(1,3] B.[1,3] C.[﹣1,1) D.[﹣1,+∞)2.(5分)函数f(x)=+log2(3x﹣1)的定义域为()A. B. C. D.(0,1]3.(5分)已知命题p:﹣1<x<2,q:|x|<1,则p是q成立的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件4.(5分)设x,y为正数,则(x+y)(+)的最小值为()A.6 B.9 C.12 D.155.(5分)如图是函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)在一个周期内的图象,则其解析式是()A.f(x)=3sin(x+) B.f(x)=3sin(2x+) C.f(x)=3sin(2x﹣) D.f(x)=3sin(2x+)6.(5分)三个数a=log30.3,b=log32,的大小顺序是()A.a<b<c B.c<a<b C.a<c<b D.b<c<a7.(5分)定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈[0,+∞),(x1≠x2),有,且f(2)=0,则不等式xf(x)<0的解集是()A.(﹣2,2) B.(﹣2,0)∪(2,+∞) C.(﹣∞,﹣2)∪(0,2) D.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)8.(5分)对于a,b∈R,定义运算“⊗”:,设f(x)=(2x﹣1)⊗(x﹣1),且关于x的方程f(x)=t(t∈R)恰有三个互不相等的实数根x1,x2,x3,则x1+x2+x3的取值范围是()A. B. C. D.(1,2)二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分。(多选)9.(5分)下面选项中正确的有()A.集合{1,2,3}的子集个数为7个 B.“xy>0”是“x>0,y>0”的充分不必要条件 C.命题“∃x∈R,使得x2+x﹣1<0”的否定是“∀x∈R,均有x2+x﹣1≥0” D.∃α,β∈R,使sin(α+β)=sinα+sinβ成立(多选)10.(5分)已知a,b,c,d均为实数,则下列命题正确的是()A.若a>b,c>d,则ac>bd B.若a2+b2=1,则 C.若a>b,c>d,则a﹣d>b﹣c D.若a>0,则(多选)11.(5分)已知函数f(x)=sin(3x+φ)(﹣<φ<)的图象关于直线x=对称,则()A.函数f(x+)为奇函数 B.函数f(x)在[,]上单调递增 C.若|f(x1)﹣f(x2)|=2,则|x1﹣x2|的最小值为 D.函数f(x)的图象向右平移个单位长度得到函数y=﹣cos3x的图象(多选)12.(5分)函数f(x)=的图象可能是()A. B. C. D.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.(5分)cos225°=.14.(5分)设函数f(x)=,则f(f())=.15.(5分)已知sin()=,则cos()=.16.(5分)已知函数f(x)=﹣x2+2x+1,x∈[0,2],函数g(x)=ax﹣1,x∈[﹣1,1],对于任意x1∈[0,2],总存在x2∈[﹣1,1],使得g(x2)≥f(x1)成立,则实数a的取值范围是.四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.(10分)(1)计算:8+lg5+lg2﹣log216﹣e0;(2)已知tanα=,求的值.18.(12分)已知函数.(1)判断函数f(x)的奇偶性并证明;(2)判断f(x)在(1,+∞)上的单调性并加以证明.19.(12分)已知函数只能同时满足下列三个条件中的两个:①函数f(x)的最大值为2;②函数f(x)的图像可由的图像平移得到;③函数f(x)图像的相邻两条对称轴之间的距离为.(1)请写出这两个条件的序号,说明理由,并求出f(x)的解析式;(2)求不等式f(x)≥1的解集.20.(12分)已知函数.(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在上的值域;(3)将f(x)的图象向右平移得到函数g(x)的图象,若h(x)=g(x)﹣lnx,探究h(x)在上是否存在零点.21.(12分)参加劳动是学生成长的必要途径,每个孩子都要抓住日常生活中的劳动实践机会,自觉参与、自己动手,坚持不懈进行劳动,掌握必要的劳动技能.在劳动中接受锻炼、磨炼意志,培养正确的劳动价值观和良好的劳动品质.大家知道,用清水洗衣服,其上残留的污渍用水越多,洗掉的污渍量也越多,但是还有污渍残留在衣服上,在实验基础上现作如下假定:用x单位的水清洗1次后,衣服上残留的污渍与本次清洗前残留的污渍之比为函数.(1)(ⅰ)试解释f(0)与f(1)的实际意义;(ⅱ)写出函数f(x)应该满足的条件或具有的性质(写出至少2条,不需要证明);(2)现有a(a>0)单位量的水,可以清洗一次,也可以把水平均分成2份后清洗两次.哪种方案清洗后衣服上残留的污渍比较少?请说明理由.22.(12分)已知函数f(x)=loga(x﹣2a)+loga(x﹣3a)(a>0且a≠1).(1)当,求f(2)的值;(2)当时,若方程在(3,4)上有解,求实数p的取值范围;(3)若f(x)≤1在[a+3,a+4]上恒成立,求实数a的值范围.

2020-2021学年广东省广州市番禺区仲元中学高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的)。1.(5分)若集合A={x|x>1},B={x|x2﹣2x﹣3≤0},则A∩B=()A.(1,3] B.[1,3] C.[﹣1,1) D.[﹣1,+∞)【分析】可以求出集合B,然后进行交集的运算即可.【解答】解:∵A={x|x>1},B={x|﹣1≤x≤3},∴A∩B=(1,3].故选:A.【点评】本题考查了描述法、区间的定义,一元二次不等式的解法,交集的运算,考查了计算能力,属于基础题.2.(5分)函数f(x)=+log2(3x﹣1)的定义域为()A. B. C. D.(0,1]【分析】根据函数的解析式,列出使解析式有意义的不等式组,求出解集即可.【解答】解:由题意可知,解得,∴函数f(x)的定义域为(,1],故选:A.【点评】本题考查了求函数定义域的问题,解题时应求出使函数有意义的自变量的取值范围,是基础题目.3.(5分)已知命题p:﹣1<x<2,q:|x|<1,则p是q成立的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件【分析】直接利用不等式的解法和充分条件和必要条件的应用求出结果.【解答】解:命题p:﹣1<x<2,q:|x|<1,整理得:﹣1<x<1,则p是q成立的必要不充分条件.故选:B.【点评】本题考查的知识要点:必要条件和充分条件,不等式的解法,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.4.(5分)设x,y为正数,则(x+y)(+)的最小值为()A.6 B.9 C.12 D.15【分析】函数中含有整式和分式的乘积,展开出现和的部分,而积为定值,利用基本不等式求最值【解答】解:x,y为正数,(x+y)()=≥1+4+2=9当且仅当时取得“=”∴最小值为9故选:B.【点评】利用基本不等式求最值,需要满足的条件“一正,二定,三相等”5.(5分)如图是函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)在一个周期内的图象,则其解析式是()A.f(x)=3sin(x+) B.f(x)=3sin(2x+) C.f(x)=3sin(2x﹣) D.f(x)=3sin(2x+)【分析】根据图象求出周期和振幅,利用五点对应法求出φ的值即可得到结论.【解答】解:由图象知A=3,函数的周期T=﹣(﹣)=π,即=π,即ω=2,则f(x)=3sin(2x+φ),由五点对应法得2×(﹣)+φ=0,即φ=,则f(x)=3sin(2x+),故选:B.【点评】本题主要考查三角函数解析式的求解,根据条件确定A,ω和φ的值是解决本题的关键.6.(5分)三个数a=log30.3,b=log32,的大小顺序是()A.a<b<c B.c<a<b C.a<c<b D.b<c<a【分析】结合指数与对数函数的单调性确定各数范围,即可比较大小.【解答】解:因为a=log30.3<0,b=log32∈(,1),c=,所以b>c>a.故选:C.【点评】本题主要考查了指数与对数函数的单调性比较函数值大小,属于基础题.7.(5分)定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈[0,+∞),(x1≠x2),有,且f(2)=0,则不等式xf(x)<0的解集是()A.(﹣2,2) B.(﹣2,0)∪(2,+∞) C.(﹣∞,﹣2)∪(0,2) D.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)【分析】由题意可知f(x)在[0,+∞)上是减函数,再根据对称性和f(2)=0得出f(x)在各个区间的函数值符号,从而得出答案.【解答】解:∵在∈[0,+∞)上恒成立,∴f(x)在[0,+∞)上是减函数,又f(2)=0,∴当x>2时,f(x)<0,当0≤x<2时,f(x)>0,又f(x)是偶函数,∴当x<﹣2时,f(x)<0,当﹣2<x<0时,f(x)>0,∴xf(x)<0的解为(﹣2,0)∪(2,+∞).故选:B.【点评】本题考查了函数单调性与奇偶性的性质,属于中档题.8.(5分)对于a,b∈R,定义运算“⊗”:,设f(x)=(2x﹣1)⊗(x﹣1),且关于x的方程f(x)=t(t∈R)恰有三个互不相等的实数根x1,x2,x3,则x1+x2+x3的取值范围是()A. B. C. D.(1,2)【分析】根据所给的新定义,写出函数的分段形式的解析式,画出函数的图象,在图象上可以看出当直线与函数的图象有三个不同的交点时m的取值,根据一元二次方程的根与系数之间的关系,写出两个根的积和第三个根,表示出三个根之和,并判断出函数的单调性,求出函数的值域,得到结果.【解答】解:∵2x﹣1≤x﹣1时,有x≤0,∴根据题意得f(x)=,即f(x)=,画出函数的图象,如下图所示:从图象上观察当关于x的方程为f(x)=t(t∈R)恰有三个互不相等的实数根时,t的取值范围是(0,),当﹣x2+x=t时,有x1+x2=1,当2x2﹣x=t时,由于直线与抛物线的交点在y轴的左边,得到x3=,∴x1+x2+x3=1+=,t∈(0,),令y=,t∈(0,),则函数是减函数,又由t=0时,y=1,t=时,y=,故x1+x2+x3的取值范围是,故选:A.【点评】本题考查分段函数的图象,考查新定义问题,这种问题解决的关键是根据新定义写出符合条件的解析式,本题是一个综合问题,难度中档.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分。(多选)9.(5分)下面选项中正确的有()A.集合{1,2,3}的子集个数为7个 B.“xy>0”是“x>0,y>0”的充分不必要条件 C.命题“∃x∈R,使得x2+x﹣1<0”的否定是“∀x∈R,均有x2+x﹣1≥0” D.∃α,β∈R,使sin(α+β)=sinα+sinβ成立【分析】选项A,元素个数为n个的集合的子集个数为2n;选项B,若xy>0,则x>0,y>0或x<0,y<0,再根据充分必要条件的概念可得解;选项C,根据存在命题的否定形式,即可得解;选项D,由两角和的正弦公式推出cosβ=1,cosα=1,显然存在α,β满足.【解答】解:选项A,元素个数为3个的集合有23=8个子集,即A错误;选项B,若xy>0,则x>0,y>0或x<0,y<0,所以应是“必要不充分条件”,即B错误;选项C,命题“∃x∈R,使得x2+x﹣1<0”的否定是“∀x∈R,均有x2+x﹣1≥0”,即C正确;选项D,因为sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ,若sin(α+β)=sinα+sinβ成立,则cosβ=1,cosα=1,所以β=2k1π(k1∈Z),α=2k2π(k2∈Z),即D正确.故选:CD.【点评】本题考查命题的真假判断,主要包含子集个数,充分必要条件,命题的否定,两角和的正弦公式等,考查逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.(多选)10.(5分)已知a,b,c,d均为实数,则下列命题正确的是()A.若a>b,c>d,则ac>bd B.若a2+b2=1,则 C.若a>b,c>d,则a﹣d>b﹣c D.若a>0,则【分析】直接利用不等式的性质和基本不等式的应用判断A、B、C、D的结论.【解答】解:对于A:当a>b>0,c>d>0,所以ac>bd,故A错误;对于B:由于若a2+b2=1,则(a+b)2≤2a2+2b2=2,所以,故B正确;对于C:若a>b,c>d,则a﹣d>b﹣c,故C错误;对于D:由于a>0,所以,当且仅当a=1时,等号成立.故选:BD.【点评】本题考查的知识要点:不等式的性质,基本不等式的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.(多选)11.(5分)已知函数f(x)=sin(3x+φ)(﹣<φ<)的图象关于直线x=对称,则()A.函数f(x+)为奇函数 B.函数f(x)在[,]上单调递增 C.若|f(x1)﹣f(x2)|=2,则|x1﹣x2|的最小值为 D.函数f(x)的图象向右平移个单位长度得到函数y=﹣cos3x的图象【分析】使用代入法先求出φ的值,得函数解析式;再根据三角函数的性质逐一判断.【解答】解:∵函数f(x)=sin(3x+φ)(﹣<φ<)的图象关于直线x=对称,∴3×+φ=+kπ,k∈Z;∵﹣<φ<,∴φ=﹣;∴f(x)=sin(3x﹣);对于A,函数f(x+)=sin[3(x+)﹣]=sin(3x),根据正弦函数的奇偶性,所以f(﹣x)=﹣f(x)因此函数f(x+)是奇函数,故A正确.对于B,由于x∈[,],3x﹣∈[0,],函数f(x)=sin(3x﹣)在[,]上不单调,故B错误;对于C,因为f(x)max=1,f(x)min=﹣1又因为|f(x1)﹣f(x2)|=2,f(x)=sin(3x﹣)的周期为T=,所以则|x1﹣x2|的最小值为,C正确;对于D,函数f(x)的图象向右平移个单位长度得到函数f(x﹣)=sin[3(x﹣)﹣]=﹣sin3x,故D错误.故选:AC.【点评】本题考查了三角函数的最小正周期、奇偶性、单调性、对称轴,属于基础题.(多选)12.(5分)函数f(x)=的图象可能是()A. B. C. D.【分析】分类讨论,根据函数的单调性即可判断.【解答】解:当a=0时,f(x)=,则选项C符合;当a>0,f(0)=0,故排除D;当x>0时,f(x)=≤,当且仅当x=时取等号,则函数f(x)在(﹣∞,)上为减函数,在(,+∞)为增函数,故选项B符合;当a<0时,函数的定义域为{x|x≠±},当x>0,f(x)=,由于y=x+在(0,),(,+∞)为增函数,则f(x)=在(0,),(,+∞)为减函数,故A符合,故选:ABC.【点评】本题考查了函数图象的识别和应用,关键掌握函数的单调性,属于基础题.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.(5分)cos225°=﹣.【分析】利用诱导公式把cos225°化为﹣cos45°,从而求得结果.【解答】解:cos225°=cos(180°+45°)=﹣cos45°=﹣,故答案为:.【点评】本题主要考查利用诱导公式进行化简求值,属于基础题.14.(5分)设函数f(x)=,则f(f())=﹣.【分析】根据题意,由函数的解析式求出f()的值,进而计算可得答案.【解答】解:根据题意,f(x)=,则f()=log2=﹣1,则f(f())=f(﹣1)=4﹣1﹣1=﹣1=﹣;故答案为:﹣.【点评】本题考查函数值的计算,涉及分段函数的解析式,属于基础题.15.(5分)已知sin()=,则cos()=.【分析】直接由已知利用三角函数的诱导公式化简求值.【解答】解:由sin()=,得cos()=cos()=sin()=,故答案为:.【点评】本题考查三角函数的化简求值,考查诱导公式的应用,是基础题.16.(5分)已知函数f(x)=﹣x2+2x+1,x∈[0,2],函数g(x)=ax﹣1,x∈[﹣1,1],对于任意x1∈[0,2],总存在x2∈[﹣1,1],使得g(x2)≥f(x1)成立,则实数a的取值范围是(﹣∞,﹣3]∪[3,+∞).【分析】依题意得g(x2)max≥f(x1)max,x∈[0,2],可求出f(x)=﹣x2+2x+1的最大值,分a>0和a<0两种情况,由函数的单调性可求解g(x)的最大值,列式求解即可.【解答】解:因为f(x)=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,x∈[0,2],所以f(x)的最大值为f(1)=2,①又函数g(x)=ax﹣1,x∈[﹣1,1],当a>0时,g(x)在[﹣1,1]上单调递增,所以g(x)max=g(1)=a﹣1;②当a<0时,g(x)在[﹣1,1]上单调递减,所以g(x)max=g(﹣1)=﹣a﹣1;③因为对于∀x1∈[0,2],∃x2∈[﹣1,1],使得g(x2)≥f(x1)成立,则g(x2)max≥f(x1)max,所以,当a>0时,a﹣1≥2,解得a≥3;当a<0时,﹣a﹣1≥2,解得a≤﹣3;综上所述,实数a的取值范围为(﹣∞,﹣3]∪[3,+∞).故答案为:(﹣∞,﹣3]∪[3,+∞).【点评】本题考查了函数恒成立问题,考查函数单调性的应用,考查了逻辑推理能力与运算求解能力,属于中档题.四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.(10分)(1)计算:8+lg5+lg2﹣log216﹣e0;(2)已知tanα=,求的值.【分析】(1)根据指数和对数的性质或运算法则,即可得解;(2)先利用诱导公式化简所求式子,再根据“同除余弦可化切”的思想,即可得解.【解答】解:(1)原式=+lg(5×2)﹣﹣1=22+lg10﹣4﹣1=0;(2)====.【点评】本题考查指数和对数的化简与求值,诱导公式的应用,同角三角函数商数关系的应用,考查逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.18.(12分)已知函数.(1)判断函数f(x)的奇偶性并证明;(2)判断f(x)在(1,+∞)上的单调性并加以证明.【分析】(1)先求函数的定义域,然后利用奇偶性进行判断;(2)利用函数单调性的定义判断.【解答】解:(1)函数f(x)为奇函数,证明如下:因为函数的定义域为{x|x≠0},关于原点对称,且f(﹣x)=﹣x﹣=﹣(x+)=﹣f(x),所以f(x)为奇函数.(2)f(x)在(1,+∞)上单调递增,证明如下:设1<x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)=(x1﹣x2)+(﹣)=(x1﹣x2)+=,因为1<x1<x2,所以x1﹣x2<0,x1x2﹣1>0,即f(x1)<f(x2),所以f(x)在(1,+∞)上单调递增.【点评】本题主要考查函数奇偶性与单调性的判断与证明,属于基础题.19.(12分)已知函数只能同时满足下列三个条件中的两个:①函数f(x)的最大值为2;②函数f(x)的图像可由的图像平移得到;③函数f(x)图像的相邻两条对称轴之间的距离为.(1)请写出这两个条件的序号,说明理由,并求出f(x)的解析式;(2)求不等式f(x)≥1的解集.【分析】(1)分别根据三个条件求出A和ω的值,得到矛盾,从而可判断出所选条件;然后根据所选条件即可求出函数的解析式;(2)结合正弦函数的图象即可求解三角不等式.【解答】解:函数f(x)满足的条件为①③,理由如下:若满足条件①,则A=2;若满足条件②,则A=2,ω=1,所以①②相互矛盾;若满足条件③,则T=π,所以ω=2,所以②③也相互矛盾,所以函数f(x)满足的两个条件只能为①③,此时.(2)由,得,所以,即,所以不等式f(x)≥1的解集为.【点评】本题考查三角函数的解析式,考查学生的运算能力,属于中档题.20.(12分)已知函数.(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在上的值域;(3)将f(x)的图象向右平移得到函数g(x)的图象,若h(x)=g(x)﹣lnx,探究h(x)在上是否存在零点.【分析】(1)利用辅助角公式进行化简,利用周期公式进行计算即可.(2)求出角的范围,根据值域进行求解即可.(3)求出g(x)和h(x)的解析式,根据函数定理判断条件进行判断即可.【解答】解:(1)f(x)=cos2x+sin2x=sin(2x+),则最小正周期T==π.(2)当x∈时,2x∈(0,π),2x+∈(,),即2x+=时,f(x)取得最小值,最小值为f(x)=sin==﹣1,当2x+=时,f(x)取得最大值,最大值为f(x)=sin=,即函数的值域为(﹣1,].(3)将f(x)的图象向右平移得到函数g(x)的图象,则g(x)=sin[2(x﹣)+]=sin2x,则h(x)=g(x)﹣lnx=sin2x﹣lnx,h(1)=sin2>0,h()=sinπ﹣ln=﹣ln<0,则h(1)h()<0,由根的存在性定理知h(x)在上存在零点.【点评】本题主要考查三角函数的恒等变换,利用辅助角公式进行化简是解决本题的关键,是中档题.21.(12分)参加劳动是学生成长的必要途径,每个孩子都要抓住日常生活中的劳动实践机会,自觉参与、自己动手,坚持不懈进行劳动,掌握必要的劳动技能.在劳动中接受锻炼、磨炼意志,培养正确的劳动价值观和良好的劳动品质.大家知道,用清水洗衣服,其上残留的污渍用水越多,洗掉的污渍量也越多,但是还有污渍残留在衣服上,在实验基础上现作如下假定:用x单位的水清洗1次后,衣服上残留的污渍与本次清洗前残留的污渍之比为函数.(1)(ⅰ)试解释f(0)与f(1)的实际意义;(ⅱ)写出函数f(x)应该满足的条件或具有的性质(写出至少2条,不需要证明);(2)现有a(a>0)单位量的水,可以清洗一次,也可以把水平均分成2份后清洗两次.哪种方案清洗后衣服上残留的污渍比较少?请说明理由.【分析】(1)(i)根据已知条件,将x=0,x=1,分别代入函数f(x),即可求解.(ii)结合已知条件,用清水洗衣服,其上残留的污渍用水越多,洗掉的污渍量也越多,即可求解.(2)根据已知条件,分别求出两种情况残留的污渍量,再结合作差法,即可求解.【解答】解:(1)(i)f(0)=1,表示没有用水清洗时,衣服上的污渍不变,f(1)=,表示用一个单位的水清洗时,可清除衣服上残留的污渍的.(ii)函数f(x)的定义域为(0,+∞),值域为(0,1],在(0,+∞)上单调递减.(2)设清洗前衣服上的污渍为1,用a单位量的水清洗后,残留的污渍为W1,则,用单位的水清洗1次,残留的污渍为,,∵W1﹣W2==,∴W1﹣W2的符号由a2﹣16决定,当a>4时,W1>W2,则把a单位的水平均分成2份后,清洗两次,残留的污渍较少,当a=4时,W1=W2,则两种清洗方法效果相同,当a<4时,W1<W2,则用a单位的水清洗一次,残留的污渍较少.【点评】本题主要考查函数的实际应用,考查转化能力,属于中档题.22.(12分)已知函数

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