内容正文:
[对应学生用书P43]
(2022·南通模拟)某地计划对一片面积为a的沙漠进行治理,每年治理面积占上一年年底沙漠面积的百分比均为x(0<x<1),当治理面积达到这片沙漠面积的一半时,正好用了10年时间,则x的值为________;若2020年年初这片沙漠面积为原沙漠面积的,按照计划至少还需________年,使剩余沙漠面积至多为原沙漠面积的.
[解析] 由于每年治理面积占上一年年底沙漠面积的百分比均为x,
则a(1-x)10=a,即(1-x)10=,解得x=1-.设从2020年开始,还需治理n年,则n年后剩余沙漠面积为a(1-x)n,依题意,得a(1-x)n≤a,即(1-x)n≤,
所以≤,
所以≥,解得n≥15,故至少还需治理15年,使剩余沙漠面积至多为原沙漠面积的.
[答案] 1- 15
[点评] 本题以“沙漠治理”为背景,考查指数方程与指数不等式,以及指数函数的单调性等知识,意在考查数学建模、逻辑推理和数学运算等核心素养.破解此类题的关键是提炼题目的关键字眼,得出相应的方程或不等式,解方程或解不等式,即可得解.
(2022·扬州模拟)改革开放40多年来,从开启新时期到跨入新世纪,从站上新起点到进入新时代,我们党引领人民绘就了一幅波澜壮阔、气势恢宏的历史画卷,谱写了一曲感天动地、气壮山河的奋斗赞歌.40年来,我们始终坚持保护环境和节约资源,坚持推进生态文明建设.若已知某市市财政下拨一项10 000万元的专款,分别用于植绿护绿和处理污染两个生态维护项目,植绿护绿项目五年内带来的生态受益可表示为关于投放资金x(单位:百万元)的函数M(x)(单位:百万元),M(x)=,处理污染项目五年内带来的生态受益可表示为关于投放资金x(单位:百万元)的函数N(x)(单位:百万元),N(x)=0.25x.
(1)设分配给植绿护绿项目的资金(单位:百万元)为a,两个生态维护项目五年内带来的收益总和(单位:百万元)为y,写出y关于a的函数解析式和定义域;
(2)生态项目的投资开始利润薄弱,只有持之以恒,才能功在当代,利在千秋,试求出y的最大值,并求出此时对两个生态项目的投资分别为多少.
[解析] (1)由题意可得处理污染项目投放资金(单位:百万元)为100-a.
所以N(a)=0.25(100-a),
所以y=+0.25(100-a),其定义域为[0,100].
(2)由(1)可得y=+0.25(100-a)=65-=67.5-≤67.5-2=67.5-20=47.5,
当且仅当=,即a=30时等号成立,
此时100-a=100-30=70.
所以y的最大值为47.5,投资给植绿护绿项目、污染处理项目的资金分别为3000万元、7000万元.
[点评] 本题以“植绿护绿和处理污染两个生态维护项目”为背景,考查函数模型、利用基本不等式求最值等知识,求解此类优化问题的关键是读懂题意,并会构建函数模型,注意联系实际求函数的定义域.
[对应学生用书P277]
[保分练]
1.(2022·成都名校联考)下列函数在区间(-1,1)内有零点且单调递增的是( )
A.y=0.3x- B.y=x3+1
C.y=log(-x) D.y=3x-1
解析 对于A,y=0.3x-在(-1,1)上单调递减,不符合题意;对于B,y=x3+1在(-1,1)上单调递增,令y=x3+1=0,解得x=-1,不符合题意;对于C,y=log(-x)在[0,1)上没有定义,不符合题意;对于D,y=3x-1在(-1,1)上有零点x=0,且在(-1,1)上单调递增,符合题意.故选D.
答案 D
2.函数f(x)=-x的零点位于区间( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
解析 函数f(x)在R上为减函数,其图象为一条不间断的曲线.∵f(1)=-=>0,f(2)=-=-<0,∴f(1)f(2)<0,∴由零点存在性定理可知,函数f(x)的零点位于区间(1,2).故选B.
答案 B
3.已知实数a>1,0<b<1,则函数f(x)=ax+x-b的零点所在的区间是( )
A.(-2,-1) B.(-1,0)
C.(0,1) D.(1,2)
解析 因为a>1,0<b<1,f(x)=ax+x-b,所以f(-1)=-1-b<0,f(0)=1-b>0,由零点存在性定理可知f(x)在区间(-1,0)上存在零点.
答案 B
4.已知函数f(x)=x-(x>0),g(x)=x+ex,h(x)=x+ln x(x>0)的零点分别为x1,x2,x3,则( )
A.x1<x2<x3 B.x2<x1<x3
C.x2<x3<x1 D.x3<x1<x2
解析 作出y=x与y=(x>0),y=-ex,y=-ln x(x>0)的图象,
如图所示