内容正文:
假期作业8 函数的应用
1.函数的零点
(1)函数零点的定义
对于函数y=f(x),我们把使 的
实数x0 叫做函数y=f(x)的零点.
(2)几个等价关系
方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的
图象与 有交点⇔函数y=f(x)有
.
(3)函数零点的判定(零点存在性定理)
若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图象
是连续不断的一条曲线,并且有 ,
那么,函数y=f(x)在开区间 内
至少有一个零点,即在区间(a,b)内相应的
方程f(x)=0至少有一个解.
2.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与零
点的关系
Δ>0 Δ=0 Δ<0
图象
与x轴
的交点
无交点
零点个数
◆[考点一] 函数的零点
1.(多选)下列图象表示的函数中有两个零点
的有 ( )
2.(多选)下列函数中,在(-1,1)内有零点且
单调递增的是 ( )
A.y=log12x B.y=2
x-1
C.y=x2-12 D.y=x
3
3.设函数f(x)=x+log2x-m,若函数f(x)
在 1
4
,8
æ
è
ç
ö
ø
÷上存在零点,则m 的取值范围是
( )
A.-74
,5
æ
è
ç
ö
ø
÷ B.-74
,11
æ
è
ç
ö
ø
÷
C.94
,5
æ
è
ç
ö
ø
÷ D.94
,11
æ
è
ç
ö
ø
÷
4.函数f(x)=lg|x|-|x2-2|的零点个数为
( )
A.2 B.3 C.4 D.5
◆[考点二] 用二分法求方程的近似解
5.(多选)下列函数,有零点但不能用二分法求
零点的近似值的是 ( )
71
A.y=2x+1
B.y=
-x+1,x≥0,
x+1,x<0{
C.y=12x
2+4x+8
D.y=|x|
6.下列区间不能用函数零点存在定理判断函
数f(x)= 2x-3
是否有零点的是 ( )
A.[-2,0] B.[0,2]
C.[2,4] D.[4,6]
7.用二分法求方程x2=2的正实根的近似解
(精确度为0.001)时,如果我们选取初始区
间是[1.4,1.5],那么要达到精确度至少需
要计算的次数是 ( )
A.5 B.6 C.7 D.8
8.用“二分法”求方程x2-2x-5=0在区间
[2,4]内的实根,取区间中点为x0=3,那么
下一个有根区间是 .
◆[考点三] 函数模型的应用
9.在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或
亮度 来 描 述,两 颗 星 的 星 等 与 亮 度 满 足
m2-m1=
5
2lg
E1
E2
,其中星等为mk 的星的亮
度为Ek(k=1,2).已知太阳的星等是-26.7,
天狼星的星等是-1.45,则太阳与天狼星的
亮度的比值为 ( )
A.1010.1 B.10.1
C.lg10.1 D.10-10.1
10.某化工厂生产一种溶液,按市场要求杂质
含量不超过0.1 ,若初始时含杂质2,每
过滤一次可使杂质含量减少1
3
,至少应
过滤 次才能达到市场要求? (已
知lg2=0.3010,lg3=0.4771)
11.某省两重要城市之间人员交流频繁,为了
缓解交通压力,特修一条时速350公里的
城际高铁,已知该车每次拖挂4节车厢,一
天能来回16次,如果每次拖挂7节车厢,
则每天能来回10次.
(1)若每天来回的次数是车头每次拖挂车
厢节数的一次函数,求此一次函数解析式;
(2)在(1)的条件下,每节车厢能载乘客
110人.问这列火车每天来回多少次才能
使运营人数最多? 并求出每天最多运营
人数.
81
12.某纪念章从2024年1月6日起开始上市.
通过市场调查,得到该纪念章每枚的市场
价y(单位:元)与上市时间x(单位:天)的
数据如下:
上市时间x天 4 10 36
市场价y元 90 51 90
(1)根据表中数据,从下列函数中选取一个
恰当的函数描述该纪念章的市场价y与上
市时间x 的变化关系并说明理由:①y=
ax+b;②y=ax2+bx+c;③y=alogbx;
(2)利用你选取的函数,求该纪念章市场价
最低时的上市天数及最低的价格.
1.(2023天津卷)若函数f(x)=ax2-2x-
|x2-ax+1|有且仅有两个零点,则a的取
值范围为 .
2.酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了
保障交通安全,根据国家有关规定:100mL
血液中酒精含量达到20~79mg的驾驶员
即为酒后驾车,80mg及以上认定为醉酒驾
车.假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血
液中酒精含量上升到100mg/100mL.如果
在停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每
小时30%的速度减少,那么他至少要经过
多少小时才能驾驶(参考数据:lg2≈0.3,
lg7≈0.85) ( )
A.1 B.3 C.5 D.7
一个姑 娘 上 了 高 铁,
见自己的座位上坐着一男
士.她 核 对 自 己 的 票,客
气地说:“先生,您坐错位置了吧?”男士拿出
票,嚷嚷着:“看清楚点,这是我的座,你瞎了?”
女孩仔细看了他的票,不再做声,默默地站在
他的身旁.一会儿高铁起程了,女孩低头轻松
对男士说:“先生,您没坐错位,您坐错车了!”
有一种忍让,叫做让你后悔都来不及,如
果嚎叫能解决问题,驴早就统治了世界!
91
∴g(x1)<g(x2).
又∵0<a<1,∴f(x1)>f(x2),
∴f(x)是(a,+∞)上的减函数.
(2)∵loga 1-
a
x( ) >1,且0<a<1,
∴0<1-ax <a
,∴1-a<ax <1.
∵0<a<1,∴1-a>0,
从而a<x< a1-a.
∴x的取值范围是 a,a1-a( ).
12.解:(1)当m=1时,f(x)=log2(x2-2x+3)=log2[(x-
1)2+2],故f(x)的值域为[1,+∞).
(2)由f(1)<f(2),得
log2(4-2m)<log2(7-4m),
所以
4-2m>0,
7-4m>0,
4-2m<7-4m,{
解得m<32
,
即实数m 的取值范围为 -∞,32( ).
(3)f(x)=log2(x2-2mx+3)
=log2[(x-m)2+3-m2].
若f(x)在区间(2,+∞)上单调递增,
则m≤2且7-4m≥0,所以m≤74
,
即实数m 的取值范围为 -∞,74( ].
新题快递
1.D [因为函数f(x)满足x1≠x2 时恒有
f(x1)-f(x2)
x1-x2
>0
成立,所以函数f(x)=
(2-a)x-3a+3,x<1,
logax,x≥1{ 在 R 上单
调递增,所以
2-a>0,
a>1,
(2-a)-3a+3≥loga1,{
解得a∈ 54
,2[ ) ,故选 D.]
2.解析:当x≥0时,g(x)=2⇔log2(x+1)=2,解得x=3;
当x<0时,g(x)=f(-x)=2x+1=2,解得x=0(舍);
所以g(x)=2的解为:x=3.
答案:x=3
假期作业7
思维整合室
1.(1)y=xα 3.单调递增 单调递增 单调递增 y 轴
x轴
技能提升台 素养提升
1.C [令f(x)=xα,则4α=2,∴α=12
,
∴f(x)=x
1
2 .]
2.B [由于f(x)为幂函数,所以n2+2n-2=1,
解得n=1或n=-3,经检验只有n=1适合题意,故选B.]
3.BD [∵由题意a-1=1,解得a=2,∴f(x)=xb,则2b=18
=2-3,∴b=-3,即f(x)=x-3,∴f(x)=x-3为奇函数,且
在(0,+∞)上为减函数.]
4.解析:不等式(a+1)-
1
3 <(3-2a)-
1
3 等价于a+1>3-2a>
0或3-2a<a+1<0或a+1<0<3-2a,解得a<-1或
2
3<a<
3
2.
则实数a的取值范围是(-∞,-1)∪ 23
,3
2( )
答案:(-∞,-1)∪ 23
,3
2( )
5.D [当x充分大时,指数函数y=ax(a>1)增长最快,因此
选 D.]
6.A [由已知得100=alog3(2+1),得a=100,
则当x=8时,y=100log3(8+1)=200(只).故选 A.]
7.D [根据x=0.50,y=-0.99,代入计算,可以排除 A;根据
x=2.01,y=0.98,代入计算,可以排除 B、C;将各数据代入
函数y=log2x,可知满足题意.故选 D.]
8.解析:将x=3分别代入y=x2+1及y=3x-1中,得y=32
+1=10,y=3×3-1=8.由于10更接近10.2,所以选用甲
模型.
答案:甲
9.B [在 同 一 坐 标 系 中 画 出 函 数 y=
log2x,y=x2,y=2x 的图象,在区间(2,
4)内从上往下依次是y=x2,y=2x,y=
log2x 的 图 象,∴x2 > 2x >log2x.
故选B.]
10.解析:依题意有ae-b×8=12a
,
∴b=-ln28
,
∴y=ae-
ln2
8
t若容器中只有开始时的八分之一,
则有ae-
ln2
8
t=18a
,解得t=24,
所以再经过的时间为24-8=16min.
答案:16
11.解:(1)C1 对应的函数为g(x)=x2(x>0),C2 对应的函数
为f(x)=2x(x>0).
(2)因为f(2)=4,g(2)=4,f(4)=16,g(4)=16,
所以A(2,4),B(4,16).
(3)由题图和(2)可知,
当0<x<2时,f(x)>g(x),
当2<x<4时,f(x)<g(x),
当x>4时,f(x)>g(x),
所以f(2023)>g(2023),f(3)<g(3),
又因为g(x)在(0,+∞)上为增函数,
所以g(2023)>g(3),
故f(2023)>g(2023)>g(3)>f(3).
12.解:(1)设每年砍伐面积的百分比为x 0<x<34( ) ,
则a(1-x)10=12a
,即(1-x)10=12
,解得x=1- 12( )
1
10
.
所以所求百分比为1- 12( )
1
10
.
(2)设经过n年的砍伐,森林的剩余面积为原面积的 22
,则
a 12( )
n
10
= 22a
,即 1
2( )
n
10
= 12( )
1
2 ,解得n=5,所以到
今年为止,已经砍伐了5年.
(3)设该 片 森 林 一 共 可 砍 伐 m 年,则a 12( )
m
10
= 14a
,即
1
2( )
m
10
= 12( )
2
,解得m=20,
所以该片 森 林 一 共 可 砍 伐 20 年,故 今 后 最 多 还 能 砍 伐
20-5=15(年).
新题快递
1.C [因为幂函数y=x
1
3 在(0,+∞)上单调递增,所以b>a>20
=1.c=2-1=12
,由对数函数的性质得d=log2 12 =-1
,故
b>a>c>d,故选C.]
2.解析:当x≤0时,由f(x)=ax 为减函数,知0<a<1;当x
>0时,由f(x)=3a-x
1
2 为减函数,知a∈R,且要满足a0≥
3a,解得a≤13.
综上可知,实数a的取值范围为 0,13( ].
答案:0,13( ]
假期作业8
思维整合室
1.(1)f(x0)=0 (2)x轴 零点 (3)f(a)f(b)<0 (a,b)
2.(x1,0),(x2,0) (x1,0) 2 1 0
技能提升台 素养提升
1.CD [有 两 个 零 点 就 是 函 数 图 象 与 x 轴 有 两 个 交 点,故
选 CD.]
78
2.BD
3.B [函数f(x)=x+log2x-m 在
1
4
,8( ) 上单调递增,则函
数f(x)在 14
,8( ) 上存在零点,
需 f
1
4( )=
1
4+log2
1
4-m<0
f(8)=8+log28-m>0{ ,解得-
7
4<m<11.
]
4.C[如图,根据图像可得两个函数交点的
个数为4个,
所以函数f(x)=lg|x|-|x2-2||的零点
个数为4个.]
5.CD [对于选项 C,y= 12x
2+4x+8=
1
2
(x+4)2≥0,故不能用二分法求零点的近似值.
对于选项 D,y=|x|≥0,故不能用二分法求零点的近似值.
易知选项 A,B有零点,且可用二分法求零点的近似值.故
选 CD.]
6.C [函数f(x)= 2x-3
的定义域为(-∞,3)∪(3,+∞),所
以函数y=f(x)的图象在区间[2,4]上不是一条连续的曲
线,故不能用 函 数 零 点 存 在 定 理 来 判 断 是 否 存 在 零 点.故
选 C.]
7.C [设至少需要计算n次,则1.5-1.42n <0.001
,
所以2n>100.因为26=64,27=128,所以要达到精确度至
少要计算7次,故选 C.]
8.解析:令f(x)=x2-2x-5,可得f(2)=-5,f(3)=-2,
f(4)=3,所以f(3)f(4)<0,所 以 下 一 个 有 根 区 间 是
[3,4].
答案:[3,4]
9.A
10.解析:设过滤n次才能达到市场要求,则2 1-13( )
n
≤0.1,即
2
3( )
n
≤0.12
,∴nlg23≤-1-lg2.
∴n≥7.39,∴n=8.
答案:8
11.解:(1)设每天来回y次,每次挂x节车厢,由题意设y=kx
+b.
当x=4时,y=16,当x=7时,y=10,得到16=4k+b,10=7k
+b.二式联立解得k=-2,b=24,
∴一次函数的解析式为y=-2x+24.
(2)设每天来回y次,每次挂x节车厢,由题意知,每天挂车厢
最多时,运营人数最多,设每天运营S 节车厢,则S=xy=
x(-2x+24)=-2x2+24x=-2(x-6)2+72,所以当x=6
时,Smax=72,此时y=12,则每日最多运营人数为110×72=
7920(人).
12.解:(1)∵随着时间x的增加,y的值先减后增,而所给的三个
函数中y=ax+b和y=alogbx 显然都是单调函数,不满足
题意,
∴用函数y=ax2+bx+c描述该纪念章的市场价y与上市时
间x的变化关系.
(2)把点(4,90),(10,51),(36,90)分别代入y=ax2+bx+c中,
得
16a+4b+c=90,
100a+10b+c=51,
1296a+36b+c=90,{ 解得
a=14
,
b=-10,
c=126,
ì
î
í
ïï
ï
∴y=14x
2-10x+126=14
(x-20)2+26.
∴当x=20时,y有最小值26.
故该纪念章市场价最低时的上市天数为20天,最低的价格为
26元.
新题快递
1.解析:(1)当x2-ax+1≥0时,f(x)=0⇔(a-1)x2+(a-2)x-1
=0,
即[(a-1)x-1](x+1)=0,
若a=1时,x=-1,此时x2-ax+1≥0成立;
若a≠1时,x= 1a-1
或x=-1,
若方程有一根为x=-1,则1+a+1≥0,即a≥-2且a≠1;
若方程有一根为x= 1a-1
,则 1
a-1( )
2
-a× 1a-1+1≥0
,解得a
≤2且a≠1;
若x= 1a-1=-1
时,a=0,此时1+a+1≥0成立.
(2)当x2-ax+1<0时,f(x)=0⇔(a+1)x2-(a+2)x+1=0,
即[(a+1)x-1](x-1)=0,
若a=-1时,x=1,显然x2-ax+1<0不成立;
若a≠-1时,x=1或x= 1a+1
,
若方程有一根为x=1,则1-a+1<0,即a>2;
若方程有一根为x= 1a+1
,则 1
a+1( )
2
-a× 1a+1+1<0
,解得a
<-2;
若x= 1a+1=1
时,a=0,显然x2-ax+1<0不成立;
综上可知,当a<-2时,零点为 1a+1
,1
a-1
;
当-2≤a<0时,零点为 1a-1
,-1;
当a=0时,只有一个零点-1;
当0<a<1时,零点为 1a-1
,-1;
当a=1时,只有一个零点-1;
当1<a≤2时,零点为 1a-1
,-1;
当a>2时,零点为1,-1.
所以当函数有两个零点时,a≠0且a≠1.
点睛:本题的解题关键是根据定义去掉绝对值,求出方程的根,
再根据根存在的条件求出对应的范围,然后根据范围讨论根(或
零点)的个数,从而得解.
答案:(-∞,0)∪(0,1)∪(1,+∞)
2.C [设经过x小时才能驾驶,则100×(1-30%)x<20,即0.7x
<0.2.又函数y=0.7x 在定义域上单调递减,
∴x>log0.70.2=lg0.2lg0.7=
lg2-1
lg7-1≈
0.3-1
0.85-1≈4.67
,
∴他至少要经过5小时才能驾驶.故选C.]
假期作业9
思维整合室
1.普查 2.一部分个体
3.(1)可能性 (2)抽签法 随机数法 (3)①总体平均值 ②样
本平均值
4.(1)互不交叉 层 比例 分层随机抽样
技能提升台 素养提升
1.B [在抽样过程中,个体A 每一次被抽中的概率是相等的,因
为总容量为21,故个体A“第一次被抽到”的可能性与“第二次被
抽到”的可能性均为1
21.
]
2.BC
3.B [由题意,这批垫片中非优质品约为 5280×500≈8.9kg.
]
4.解析:一个总体含有100个个体,每个个体每一次被抽到的可能
性均为 1
100
,故用简单随机抽样的方法从该总体中抽取一个容量
为25的样本,则个体m被抽到的可能性为 1100×25=
1
4.
答案:1
4
5.D
6.A [利用分层抽样,每个学生被抽到的概率是相同的,故所求
的概率为 900
2000+3000+4000=
1
10.
]
7.解析:A、B、C株数之比为4∶5∶7,则B类抽取的株数为320×
5
16=100.
答案:100
88