内容正文:
考向08 函数的应用
一、单选题
1.(2021·天津高考真题)设
,函数
,若
在区间
内恰有6个零点,则a的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由
最多有2个根,可得
至少有4个根,分别讨论当
和
时两个函数零点个数情况,再结合考虑即可得出.
【详解】
最多有2个根,所以
至少有4个根,
由
可得
,
由
可得
,
(1)
时,当
时,
有4个零点,即
;
当
,
有5个零点,即
;
当
,
有6个零点,即
;
(2)当
时,
,
,
当
时,
,
无零点;
当
时,
,
有1个零点;
当
时,令
,则
,此时
有2个零点;
所以若
时,
有1个零点.
综上,要使
在区间
内恰有6个零点,则应满足
或
或
,
则可解得a的取值范围是
.
【点睛】关键点睛:解决本题的关键是分成
和
两种情况分别讨论两个函数的零点个数情况.
二、填空题
2.(2021·江苏高考真题)已知函数
,若其图像上存在互异的三个点
,
,
,使得
,则实数
的取值范围是__________.
【答案】
【分析】先画出函数
的图象,转化为函数
与函数
的图象有三个不同的交点,再画函数
的图象,观察交点的个数,从而求得
的取值范围.
【详解】解:画出函数
的图象如下图,
由题意得函数图象上存在互异的三个点,且
,
则可看做函数
与函数
的图象有三个不同的交点,
由图知,当
或
时,有且仅有两个交点,
要使两个图象有三个不同的交点,则
的取值范围为
.
故答案为:
.
3.(2021·北京高考真题)已知函数
,给出下列四个结论:
①若
,则
有两个零点;
②
,使得
有一个零点;
③
,使得
有三个零点;
④
,使得
有三个零点.
以上正确结论得序号是_______.
【答案】①②④
【分析】由
可得出
,考查直线
与曲线
的左、右支分别相切的情形,利用方程思想以及数形结合可判断各选项的正误.
【详解】对于①,当
时,由
,可得
或
,①正确;
对于②,考查直线
与曲线
相切于点
,
对函数
求导得
,由题意可得
,解得
,
所以,存在
,使得
只有一个零点,②正确;
对于③,当直线
过点
时,
,解得
,
所以,当
时,直线
与曲线
有两个交点,
若函数
有三个零点,则直线
与曲线
有两个交点,
直线
与曲线
有一个交点,所以,
,此不等式无解,
因此,不存在
,使得函数
有三个零点,③错误;
对于④,考查直线
与曲线
相切于点
,
对函数
求导得
,由题意可得
,解得
,
所以,当
时,函数
有三个零点,④正确.
故答案为:①②④.
【点睛】思路点睛:已知函数的零点或方程的根的情况,求解参数的取值范围问题的本质都是研究函数的零点问题,求解此类问题的一般步骤:
(1)转化,即通过构造函数,把问题转化成所构造函数的零点问题;
(2)列式,即根据函数的零点存在定理或结合函数的图象列出关系式;
(3)得解,即由列出的式子求出参数的取值范围.
三、解答题
4.(2021·江苏高考真题)某化工厂引进一条先进生产线生产某种化工产品,其生产的总成本
万元与年产量
吨之间的函数关系可以近似地表示为
,已知此生产线的年产量最小为60吨,最大为110吨.
(1)年产量为多少吨时,生产每吨产品的平均成本最低?并求最低平均成本;
(2)若每吨产品的平均出厂价为24万元,且产品能全部售出,则年产量为多少吨时,可以获得最大利润?并求最大利润.
【答案】(1)年产量为100吨时,平均成本最低为16万元;(2)年产量为110吨时,最大利润为860万元.
【分析】(1)列出式子,通过基本不等式即可求得;
(2)将式子化简后,通过二次函数的角度求得最大值.
【详解】(1)
,
当且仅当
时,即
取“=”,符合题意;
∴年产量为100吨时,平均成本最低为16万元.
(2)
又
,∴当
时,
.
答:年产量为110吨时,最大利润为860万元.
1.识图
对于给定函数的图象,要从图象的左右、上下分布范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性,注意图象与函数解析式中参数的关系.
2.用图
借助函数图象,可以研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等性质.利用函数的图象,还可以判断方程f(x)=g(x)的解的个数,求不等式的解集等.
3.转化思想在函数零点问题中的应用
方程解的个数问题可转化为两个函数图象交点的个数问题;已知方程有解求参数范围问题可转化为函数值域问题.
4.判断函数零点个数的常用方法
(1)通过解方程来判断.
(2)根据零点存在性定理,结合函数性质来判断.
(3)将函数y=f(x)-g(x)的零点个数转化为函数y=f(x)与y=g(x)图象公共点的个数来判断.
5.解函数应用问题的步骤
(1)审题:弄清题意,分清