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文档简介
第第页专题3.4函数的应用(一)一、单选题1.一家旅社有100间相同的客房,经过一段时间的经营实践,旅社经理发现,每间客房每天的价格与住房率之间有如下关系:每间每天定价元元元元住房率要使收入每天达到最高,则每间应定价为(
)A.20元 B.18元C.16元 D.14元【答案】C【解析】本题首先可以求出在图表的四种情况下的每天的收入的数值,然后通过比较,即可得出结果.【详解】当定价为元时,每天的收入为(元);当定价为元时,每天的收入为(元);当定价为元时,每天的收入为(元);当定价为元时,每天的收入为(元);故当定价为元时,每天的收入最高,收入为元,故选:C.【点睛】本题考查根据表格中的数据求每天的收入的最大值,能否根据题意得出每天的收入的计算方式是解决本题的关键,意在考查学生的计算能力,是简单题.2.如图所示,液体从一个圆锥形漏斗漏入一个圆柱形桶中,开始时漏斗中盛满液体,经过3秒漏完,圆柱形桶中液面上升速度是一个常量,则漏斗中液面下降的高度H与下降时间t之间的函数关系的图象只可能是(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】利用特殊值法,圆柱液面上升速度是常量,表示圆锥漏斗中液体单位时间内落下的体积相同,当时间取1.5分钟时,液面下降高度与漏斗高度的比较.【详解】解:由于所给的圆锥形漏斗上口大于下口,当时间取时,漏斗中液面下落的高度不会达到漏斗高度的,对比四个选项的图象可得结果.故选:.【点睛】本题考查的是函数的图象和分段函数的综合类问题.在解答的过程当中充分体现了分段函数的知识、分类讨论的思想以及函数图象的知识.属于基础题.3.2020年3月,国内新冠肺炎疫情得到有效控制,人们开始走出家门享受春光.某旅游景点为吸引游客,推出团体购票优惠方案如下表:购票人数1~5051~100100以上门票价格13元/人11元/人9元/人两个旅游团队计划游览该景点.若分别购票,则共需支付门票费1290元;若合并成个团队购票,则需支付门票费990元,那么这两个旅游团队的人数之差为(
)A.20 B.30 C.35 D.40【答案】B【解析】根据990不能被13整除,得到两个部门的人数之和为,然后结合门票价格和人数之间的关系,建立方程组,即可求解.【详解】由题意,990不能被13整除,所以两个部门的人数之和为,(1)若,则,可得,……(1)由共需支付门票为1290元,可知,………(2)联立方程组,可得(舍去);(2)若,则,可得,……(3)由共需支付门票为1290元,可知,可得,…(4)联立方程组可得,所以两个部门的人数之差为.故选:B.【点睛】本题主要考查了函数的实际应用问题,其中解答中认真审题,结合门票价格和人数之间的关系,建立方程组是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力.4.函数与图象交点的横坐标所在的区间是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】作函数与的图象,数形结合求解.【详解】作函数与的图象,如图,由图且当时,,当时,,所以交点的横坐标在1与2之间.故选:A.5.已知函数的定义域为,且其图象关于点对称,则(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】由函数的对称性可知,结合倒序相加法即可选出正确答案.【详解】因为图象关于点对称,则,令,,两式相加得,所以.故选:.【点睛】关键点睛:本题的关键是由函数的中心对称性得,再结合倒序相加法求值.二、多选题6.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德,牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:对于实数x,符号表示不超过x的最大整数,则称为高斯函数,例如,,定义函数,则下列命题中正确的是(
)A.函数的最大值为1;B.函数的最小值为0C.函数的图象与直线有无数个交点D.函数是增函数【答案】BC【分析】由题意求出函数的解析式,即可求解.【详解】由题意,对于A:函数,故A错误;对于B:函数的最小值为0,故B正确;对于C:函数的图象与直线有无数个交点,故C正确;对于D:函数不是上的增函数,故D错误;故选:BC7.已知定义在R上的函数的图象连续不断,若存在常数,使得对任意的实数x成立,则称是回旋函数.给出下列四个命题中,正确的命题是(
)A.常值函数为回旋函数的充要条件是;B.若为回旋函数,则;C.函数不是回旋函数;D.若是的回旋函数,则在上至少有2015个零点.【答案】ACD【解析】A.利用回旋函数的定义即可判断;B.代入回旋函数的定义,推得矛盾,判断选项;C.利用回旋函数的定义,令,则必有,令,则,推得矛盾;D.根据回旋函数的定义,推得,再根据零点存在性定理,推得零点的个数.【详解】A.若,则,则,解得:,故A正确;B.若指数函数为回旋函数,则,即,则,故B不正确;C.若函数是回旋函数,则,对任意实数都成立,令,则必有,令,则,显然不是方程的解,故假设不成立,该函数不是回旋函数,故C正确;D.若是的回旋函数,则,对任意的实数都成立,即有,则与异号,由零点存在性定理得,在区间上必有一个零点,可令,则函数在上至少存在2015个零点,故D正确.故选:ACD【点睛】本题考查以新定义为背景,判断函数的性质,重点考查对定义的理解,应用,属于中档题型.8.已知定义在上的奇函数,满足,且在区间上单调递增,则下列说法正确的是(
)A.函数的图象关于对称B.函数在上单调递增C.D.若方程在内恰有2个不同的实根,则【答案】ACD【分析】由题设递推关系及奇函数可得的周期为8、关于对称、在上递增,在上递减,结合周期性、奇偶性、对称轴及各选项的描述判断正误即可.【详解】由题设,,则是的对称轴,A正确;∴,故的周期为8,且,C正确;又在上单调递增,易知:在上递增,上递减;∴根据周期性知:在上递减,B错误;由周期性、对称性知:若在内恰有2个不同的实根,则,D正确.故选:ACD.9.若函数的图像在R上连续不断,且满足,,,则下列说法错误的是(
)A.在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上一定没有零点B.在区间(0,1)上一定没有零点,在区间(1,2)上一定有零点C.在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上可能有零点D.在区间(0,1)上可能有零点,在区间(1,2)上一定有零点【答案】ABD【解析】根据的图像在上连续不断,,,,结合零点存在定理,判断出在区间和上零点存在的情况,得到答案.【详解】由题知,所以根据函数零点存在定理可得在区间上一定有零点,又,无法判断在区间上是否有零点,在区间(1,2)上可能有零点.故选:.10.某商品A以每件2元的价格出售时,销售量为10万件.经过调查,单价每提高0.2元,销售量减少5000件,要使商品A销售总收入不少于22.4万元,该商品A的单价可定为(
)A.2.6元 B.2.8元 C.3元 D.3.2元【答案】BCD【分析】根据题意设出商品A的单价为元,用含有的式子表示商品A销售总收入,列出不等式求解即可.【详解】设商品A的单价为元,则销量为万件,此时商品A销售总收入为万元,根据题意有,解得,故BCD符合题意.故选:BCD三、填空题11.函数的单调递增区间是_________.【答案】,【分析】画出函数图像观察即可.【详解】易得图像为故单调递增区间为与故答案为:,【点睛】本题主要考查了函数图像的运用与函数的单调性问题,属于基础题型.12.已测得的两组值为,,现有两个拟合模型,甲:,乙:.若又测得的一组对应值为,则选用________作为拟合模型较好.【答案】甲【分析】将分别代入甲乙两个拟合模型计算,即可判断.【详解】对于甲:时,,对于乙:时,,因此用甲作为拟合模型较好.故答案为:甲13.某同学设想用“高个子系数k”来刻画成年男子的高个子的程度,他认为,成年男子身高160及其以下不算高个子,其高个子系数k应为0;身高190及其以上的是理所当然的高个子,其高个子系数k应为1,请给出一个符合该同学想法、合理的成年男子高个子系数k关于身高的函数关系式___________.【答案】,(只要写出的函数满足在区间上单调递增,且过点和即可.答案不唯一)【分析】由题意,个数越高,系数越大,因此在上的函数是增函数即可,初始值,,设出函数式代入求解.【详解】由题意函数是上的增函数,设,,由,解得,所以,所以故答案为:注:在上设其他函数式也可以,只要是增函数,只有两个参数.如,等等.【点睛】思路点睛:本题考查函数的应用,解题时注意题目的要求,只要写出的函数满足在区间上单调递增,且过点和即可,因此函数模型可以很多,答案也不唯一.14.定义区间(a,b),[a,b],(a,b],[a,b]的长度为d=b-a,多个区间并集的长度为各区间长度之和,例如:(1,2)[3,5]的长度d=(2-1)+(5-3)=3,设f(x)=[x]•{x},g(x)=x-1,其中[x]表示不超过x的最大整数,{x}=x-[x],若用d表示不等式f(x)≥g(x)解集区间的长度,则当时x∈[-2009,2009],d=____.【答案】2011【分析】化简函数f(x)=[x]x-[x]2,对不等式f(x)≥g(x)分类讨论,求出解集而得.【详解】f(x)=[x]•{x}=[x]•(x-[x])=[x]x-[x]2,g(x)=x-1,f(x)≥g(x)⇒[x]x-[x]2>x-1,即([x]-1)x≥[x]2-1,当x∈[0,1)时,[x]=0,上式可化为x≤1,∴x∈[0,1);当x∈[1,2)时,[x]=1,上式可化为0≥0,∴x∈[1,2);当x∈[2,2009]时,[x]-1>0,上式可化为x≥[x]+1,而x<[x]+1,∴x∈∅;当x∈[-2019,0)时,[x]<0,上式可化为x≤[x]+1恒成立,∴x∈[-2009,0);∴f(x)≥g(x)在-2009≤x≤2009时的解集为[-2009,2),故d=2011.故答案为:2011【点睛】解决问题的关键是读懂取整函数[x]的意义及符号{x}=x-[x]的意义.15.将进货单价40元的商品按50元一个售出,能卖出500个;若此商品每涨价1元,其销售量减少10个.为了赚到最大利润,售价应定为_________元.【答案】【分析】根据总利润销售量每个利润.设售价为元,总利润为元,则销售量为,每个利润为,表示总利润,然后根据函数性质求最大值.【详解】设售价为元,总利润为元,则,当时,最大,最大的利润元;即定价为70元时可获得最大利润,最大的利润是9000元.故答案为:.四、解答题16.某企业生产,两种产品,根据市场调查与预测,产品的利润与投资成正比,其关系如图(1)所示;产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图(2)所示(注:利润和投资的单位均为万元).图(1)
图(2)(1)分别求,两种产品的利润关于投资的函数解析式.(2)已知该企业已筹集到18万元资金,并将全部投入,两种产品的生产.①若平均投入两种产品的生产,可获得多少利润?②如果你是厂长,怎样分配这18万元投资,才能使该企业获得最大利润?其最大利润为多少万元?【答案】(1),;(2)当,两种产品分别投入2万元,16万元时,可使该企业获得最大利润,最大利润为万元.【分析】(1)设投资为万元(),设,,根据函数的图象,求得的值,即可得到函数的解析式;,(2)①由(1)求得,,即可得到总利润.②设产品投入万元,产品投入万元,得到则,结合二次函数的图象与性质,即可求解.【详解】(1)设投资为万元(),,两种产品所获利润分别为,万元,由题意可设,,其中,是不为零的常数.所以根据图象可得,,,,所以,.(2)①由(1)得,,所以总利润为万元.②设产品投入万元,产品投入万元,该企业可获总利润为万元,则,.令,则,且,则,.当时,,此时,.当,两种产品分别投入2万元,16万元时,可使该企业获得最大利润,最大利润为万元.【点睛】本题主要考查了函数的实际应用问题,其中解答中能够从图象中准确地获取信息,利用待定系数法求得函数的解析式,再结合二次函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.17.如图,有一块矩形空地,要在这块空地上开辟一个内接四边形为绿地,使其四个顶点分别落在矩形的四条边上,已知且设,绿地面积为.(1)写出关于的函数关系式,并指出这个函数的定义域.(2)当为何值时,绿地面积最大?【答案】(1)y=-2x2+(a+2)x,0<x≤2;(2)当时,AE=时,绿地面积取最大值;当a≥6时,AE=2时,绿地面积取最大值2a-4.【详解】(1)SΔAEH=SΔCFG=x2,SΔBEF=SΔDGH=(a-x)(2-x).∴y=SABCD-2SΔAEH-2SΔBEF=2a-x2-(a-x)(2-x)=-2x2+(a+2)x.由,得∴y=-2x2+(a+2)x,其定义域为.(2)当,即a<6时,则x=时,y取最大值.当≥2,即a≥6时,y=-2x2+(a+2)x,在0,2]上是增函数,则x=2时,y取最大值2a-4.综上所述:当a<6时,AE=时,绿地面积取最大值;当a≥6时,AE=2时,绿地面积取最大值2a-4.18.已知甲、乙两地相距150km,某人开汽车以60km/h的速度从甲地到达乙地,在乙地停留1小时后再以50km/h的速度返回甲地,把汽车离开甲地的距离s表示为时间t(从甲地出发时开始)的函数,求此函数表达式.【答案】【分析】分为,,三段求函数解析式.【详解】某人开汽车以60km/h的速度从甲地到达乙地需要的时间为h,某人开汽车以50km/h的速度返回甲地需要的时间为h,当时,,当时,,当时,,综上所述:.【点睛】本题考查分段函数的解析式.关键在于正确的分段.19.根据市场调查,某种新产品投放市场的30天内,每件产品的销售价格P(单位:元)与时间t(单位:天)的关系如图,日销量Q(单位:件)与时间t之间的关系如下表所示.t/天5152030Q/件35252010(1)根据图示写出该产品每件的销售价格P与时间t的函数解析式.(2)在所给的平面直角坐标系(如图)中,根据表中提供的数据描出实数对的对应点,并确定日销量Q与时间t的一个函数解析式.(3)在这30天内,哪一天的日销售金额最大?(日销售金额=每件产品的销售价格×日销量)【答案】(1);(2)图像见解析,;(3)第5天【分析】(1)由图像为一次函数模型,是常函数模型,写出分段函数的形式即可.(2)由题中数据描点即可作出图像,再由图像判断函数模型,设出解析式,代入数据即可求解.(3)由(1)(2)的函数表达式列出利用分段函数的性质即可求解.【详解】解:(1)根据题图知每件产品的销售价格P与时间t的函数解析式为(2)描出实数对的对应点如图所示.从图中可以发现,点(5,35),(15,25),(20,20),(30,10)可能在同一条直线上,设它们所在直线l的解析式为(为常数).将点(5,35),(30,10)代入方程,得,解得所以.经检验,点(15,25),(20,20)也满足上式.因此日销量Q与时间t的一个函数解析式为(3)设日销售金额为y(单位:元),则即当时,,此时;当时,.所以在这30天内,第5天的日销售金额最大.【点睛】本题考查了一次函数模型、分段函数模型以及分段函数的性质,属于基础题.20.如图,已知底角为45°的等腰梯形,底边长为,腰长为,当一条垂直于底边(垂足为)的直线从左到右移动(与梯形有公共点)时,直线把梯形分成两部分,令,试写出直线左边部分的面积与的函数解析式.【答案】【分析】可以通过分类讨论明确图形的特征,再根据图形形状求出函数的解析式.【详解】解:过点A,D分别作AG⊥BC,DH⊥BC,垂足分别是G,H.∵ABCD是等腰梯形,底角为45°,AB=cm,∴BG=AG=DH=HC=2cm,又∵BC=7cm,∴AD=GH=3cm,①当点F在BG上时,,即时,;②当点F在GH上时,即时,.③当点F在HC上时,即时,y=S五边形ABFED=S梯形ABCD−S三角形CEF,∴函数解析式为.【点睛】本题考查求分段函数的解析式,找到分段点,在各段找出已学过得的规则图形,化未知为已知,结合图形,比较直观.用到转化,化归与数形结合的思想.21.为减少空气污染,某市鼓励居民用电(减少粉尘),并采用分段计费的方法计算电费.当每个家庭月用电量不超过100千瓦时时,按每千瓦时0.57元计算;当月用电量超过100千瓦时时,其中的100千瓦时仍按原标准收费,超过的部分按每千瓦时0.5元计算.(1)设月用电x千瓦时时,应交电费y元,写出y关于x的函数关系式;(2)若某家庭一月份用电120千瓦时,则应交电费多少元?(3)若某家庭第一季度缴纳电费的情况如下表:月份1月2月3月合计交费金额(元)766345.6184.6则这个家庭第一季度共用电多少千瓦时?【答案】(1);(2)67元;(3)第一季度共用电330千瓦时.【解析】(1)根据“阶梯电价”方法计算电价,可得分段函数;(2)由代入,可得结论;(3)分别计算3个月用电,可得结论.【详解】解:(1)由题意得,当时,;当时,.所以关于的函数关系式为.(2)已知,结合(1)得,即应交电费67元.(3)1月用电:因为,所以,由得;2月用电:因为,所以,由得;3月用电:因为,所以,由得.所以(千瓦时),即第一季度共用电330千瓦时【点睛】本题考查利用数学知识解决实际问题,考查分段函数,确定函数解析式是关键.22.已知函数在区间上的最小值为.(1)求函数的解析式.(2)定义在上的函数为偶函数,且当时,.若,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)【分析】(1)函数的对称轴,讨论对称轴所在的区间即可求解.(2)根据已知定义在的函数为偶函数,再对其单调性进行研究可知,即,实数的取值范围即可求解.【详解】(1)因为,所以当时,,此时.当时,函数在区间上单调递减,所以.综上可知.(2)因为当时,,所以当时,.易知函数在上单调递减,因为定义在上的函数为偶函数,且,所以,解得或.综上所述,实数的取值范围为.【点睛】本题主要考查函数的性质,求二次函数在闭区间上的最值问题主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动,不论是哪种类型,解决的关键是明确对称轴与区间的位置关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论.23.已知二次函数满足:对任意实数x,都有,且当时,有成立.(1)证明:;(2)设,,若图象上的点都位于直线的上方,求实数m的取值范围.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)
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