内容正文:
训练7 函数与方程
一、单选题
1.函数f(x)=ln x-的零点所在的区间是( )
A.(1,2) B.(2,e)
C.(e,4) D.(3,+∞)
答案 C
2.如图,公园里有一处扇形花坛,小明同学从A点出发,沿花坛外侧的小路顺时针方向匀速走了一圈(路线为AB→BO→OA),则小明到O点的直线距离y与他从A点出发后运动的时间t之间的函数图象大致是( )
答案 D
解析 小明沿 走时,与O点的直线距离保持不变,
沿BO走时,随时间增加与O点的距离越来越小,
沿OA走时,随时间增加与O点的距离越来越大,故结合选项可知D正确.
3.(2022·深圳六校联考)已知x1是ln x+x=5的根,x2是ln(4-x)-x=1的根,则( )
A.x1+x2=4 B.x1+x2∈(5,6)
C.x1+x2∈(4,5) D.x1+x2=5
答案 A
解析 令t=4-x2,则ln t-(4-t)=1,即ln t+t=5,故t,x1都是ln x+x=5的根,显然y=ln x+x为增函数,故t=x1,即4-x2=x1,故x1+x2=4.
4.信号在传输介质中传播时,将会有一部分能量转化为热能或被传输介质吸收,从而造成信号强度不断减弱,这种现象称为衰减.在试验环境下,超声波在某种介质的传播过程中,声压的衰减过程可以用指数模型:P(s)=P0e-Ks描述声压P(s)(单位:帕斯卡)随传播距离s(单位:米)的变化规律,其中P0为声压的初始值,常数K为试验参数.若试验中声压初始值为900帕斯卡,传播5米声压降低为400帕斯卡,据此可得试验参数K的估计值约为(参考数据:ln 2≈0.69,ln 3≈1.10)( )
A.0.162 B.0.164
C.0.166 D.0.168
答案 B
解析 由题意知,400=900e-5K,
两边取自然对数,则ln 4=ln 9-5K,
所以K==≈=0.164.
二、多选题
5.下列命题中是真命题的为( )
A.若幂函数y=f(x)的图象过点,则f(3)>
B.函数f(x)=ax-1+1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点(1,2)
C.函数f(x)=x2-1-log2x有两个零点
D.若函数f(x)=x2-2x+4在区间[0,m]上的最大值为4,最小值为3,则实数m的取值范围是[1,2]
答案 BD
解析 对于A,若幂函数y=f(x)的图象过点,可得幂函数为f(x)=x-1,则f(3)=<,A不正确;
对于B,函数f(x)=ax-1+1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点(1,2),B正确;
对于C,作出y=x2-1和y=log2x的图象,如图所示,
由函数的图象可知函数只有1个交点,
即函数f(x)=x2-1-log2x只有一个零点,C不正确;
对于D,∵函数f(x)=x2-2x+4的对称轴为x=1,此时函数取得最小值为3,
当x=0或x=2时,函数值等于4,
又函数f(x)=x2-2x+4在区间[0,m](m>0)上的最大值为4,最小值为3,
∴实数m的取值范围是[1,2],D正确.
6.(2023·南京模拟)如图,函数f(x)的图象由一条射线和抛物线的一部分构成,f(x)的零点为-,则( )
A.函数g(x)=f(x)-f(4)·lg 有3个零点
B.f(|x|)≥log84恒成立
C.函数h(x)=|f(x)|-有4个零点
D.f ≥f(x)恒成立
答案 BCD
解析 对于A,当x≥1时,设f(x)=m(x-2)2+1(m>0),因为f(1)=m+1=2,所以m=1.由此得f(4)=5,又5lg =lg <1,所以g(x)只有1个零点,所以A错误;
对于B,由题可知射线经过点,(1,2),则射线的方程为y=x+(x≤1).由图可知f(|x|)≥f(0)==log84,所以B正确;
对于C,因为=∈(1,2),所以h(x)有4个零点,所以C正确;
对于D,令f(x)=t(1≤t≤2),则该方程的解为x1=,x2=2-,x3=2+,
x3-x1=2+-,
令=l(0≤l≤1),
则x3-x1=2+l-=-2+≤,故f ≥f(x)恒成立,所以D正确.
三、填空题
7.为了预防信息泄露,保证信息的安全传输,在传输过程中都需要对文件加密,有一种加密密钥密码系统(Private Key Cryptosystem),其加密、解密原理为:发送方由明文→密文(加密),接收方由密文→明文.现在加密密钥为y=kx3,如“4”通过加密后得到密文“2”,若接收方接到密文“”,则解密后得到的明文是________.
答案
解析 由题可知,加密密钥为y=kx3,
由已知可得,当x=4时,y=2,
所以2=k×43,解得k==,
故y=x3,显然令y=,即=x3,
解得x3=,即x=.
8.(2022·岳阳模拟)已知函数f(x)=若实数a,b,c,d互不相等且|f(a)|=|f(b)|=|f(c)|=|f(d)|,则abcd的取值范围为__________.
答案 (0,16)
解析 由题意,实数a,b,c,d互不相等且|f(a)|=|f(b)|=|f(c)|=|f(d)|,
设|f(a)|=|f(b)|=|f(c)|=|f(d)|=m,
可得|f(x)|=m有四个不同的根a,b,c,d,不妨设a<b<c<d,
作出函数y=m与函数y=|f(x)|的图象,如图所示,
则有a和b为y=m与f(x)=|x+4|交点的横坐标,
c和d为y=m与f(x)=|ln x|交点的横坐标,
可得-(a+4)=b+4,即a+b=-8,
又由-ln c=ln d,即ln cd=0,可得cd=1,
由图象可知,-4<b<0,
所以abcd=(-b-8)b=-b2-8b=-(b+4)2+16∈(0,16).
四、解答题
9.已知y=f(x)是定义域为R的奇函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2-2x.
(1)写出函数y=f(x)的解析式;
(2)若方程f(x)=a恰有3个不同的解,求a的取值范围.
解 (1)设x<0,则-x>0,
所以f(-x)=x2+2x.又因为f(x)是奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-x2-2x.
所以f(x)=
(2)方程f(x)=a恰有3个不同的解,
即y=f(x)与y=a的图象有3个不同的交点.
作出y=f(x)与y=a的图象,如图所示,
故若方程f(x)=a恰有3个不同的解,
只需-1<a<1,
故a的取值范围为(-1,1).
10.声音通过空气的振动所产生的压强叫做声压强,简称声压,单位为帕(Pa).把声压的有效数值取对数来表示声音的强弱,这种表示声音强弱的数值叫做声压级.声压级以符号SPL表示,单位为分贝(dB),公式为:SPL(声压级)=20lg (dB),式中pe为待测声压的有效值,pref为参考声压,在空气中参考声压pref一般取值为2×10-5 Pa.根据上述材料,回答下列问题:
(1)若某两人小声交谈时的声压有效值pe=0.002 Pa,求其声压级;
(2)已知某班开主题班会,测量到教室内最高声压级达到90 dB,求此时该教室内声压的有效值.
解 (1)因为某两人小声交谈时的声压有效值pe=0.002 Pa,在空气中参考声压pref一般取值为2×10-5 Pa,SPL(声压级)=20lg (dB),
所以SPL(声压级)=20lg
=20lg =20lg 102=40(dB).
(2)因为开主题班会,测量到教室内最高声压级达到90 dB,
所以90=20lg ,
所以90=20lg =20(lg pe-lg 2×10-5)=20(lg pe-lg 2-lg 10-5),
即lg pe=lg 2-=lg ,
所以pe==(Pa),
所以此时该教室内声压的有效值为 Pa.
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