内容正文:
第6讲 函数的应用
考点一 求零点
【例1】(24-25高一下·江苏扬州·期中)函数的零点是
【变式】
1.(24-25高一下·四川资阳·阶段练习)函数在内的零点为
2.(2025黑龙江)已知函数f(x)=,则函数f(x)的零点为
3.(2025北京)若函数的零点是(),则函数的零点是
考点二 零点区间
【例2-1】(24-25高一上·河北石家庄·期末)函数的零点所在大致区间是( )
A. B. C. D.
【例2-2】(2025湖南)若的零点所在的区间为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式】
1.(24-25广东深圳)函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·云南昭通·开学考试)设函数,则函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·河南·开学考试)已知函数的零点在区间内,且,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
4.(2023·山西阳泉·三模)函数在区间存在零点.则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点三 零点个数
【例3-1】(2025·山东枣庄·二模)函数在区间上的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【例3-2】(2024高三·全国·专题练习)函数的零点个数为 .
【变式】
1.(2025·贵州安顺·模拟预测)曲线与直线的交点个数为
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(2025江苏)方程的实根的个数为________.
3.(2025·贵州毕节)若函数,则函数的零点个数为
考点四 比较零点大小
【例4】(24-25高一上·全国·课后作业)设,,均为实数,且,,,则( )
A. B.
C. D.
【变式】
1.(24-2黑龙江)已知函数的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
2.(24-25天津和平)设,,分别为函数,,的零点,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.(2024·广东)设,,分别为函数,,的零点,则,,的大小关系为( ).
A. B.
C. D.
考点五 已知零点个数求参数
【例5-1】(2025·湖南)若函数与直线恰有三个交点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式】
1.(24-25高一下·云南·阶段练习)已知函数,若函数有2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
2.(2025·陕西西安)已知函数,,若有一个零点,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2025·陕西西安)已知函数,若在上有2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点六 零点之和或取值范围
【例6-1】(2024·贵州六盘水)已知函数的零点分别为,,,则( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【例6-2】(24-25高一上·山东济宁·阶段练习)(多选)已知函数若方程有4个不同的零点,,,,且,则( )
A. B.
C. D.的取值范围为
【变式】
1.(24-25高一上·浙江绍兴·期末)(多选)设函数.若,且,则( )
A. B.
C. D.
2.(24-25·安徽)已知函数,若a,b,c,d互不相等,且,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25 福建福州 )函数恰有两个零点,则 .
考点七 函数在实际生活中的应用
【例7-1】(24-25高一下·湖北·阶段练习)“绿色出行,低碳环保”已成为新的时尚,近几年,国家相继出台了一系列的环保政策,在汽车行业提出了重点扶持新能源汽车的政策,为新能源汽车行业的发展开辟了广阔的前景.某新能源沉车配件公司为扩大生产,计划改进技术生产某种组件,已知生产该产品的年固定成本为2000万元,每生产万件,需另投入成本万元,且时,;当时,,由市场调研知,该产品每件的售价为2000元,且全年内生产的该产品当年能全部销售完.
(1)年利润y(万元)与年产量x(万件)的关系式(利润=销售收入-成本);
(2)当该产品的年产量为多少万件时,公司所获年利润最大?最大年利润是多少?
【变式】
1.(24-25 安徽安庆·阶段练习)随着我国经济发展,医疗消费需求增长,人们健康观念转变以及人口老龄化进程加快等影响,医疗器械市场近年来一直保持了持续增长的趋势.某医疗器械公司为了进一步增加市场力,计划改进技术生产某产品.已知生产该产品的年固定成本为300万元,最大产能为100台,每生产台,需另投入成本万元,且,由市场调研知,该产品每台的售价为200万元,且全年内生产的该产品当年能全部销售完.
(1)写出年利润万元关于年产量台的函数解析式(利润=销售收入-成本);
(2)当该产品的年产量为多少时,公司所获利润最大?最大利润是多少?
2.(24-25高一下·江西赣州·开学考试)某科研小组研究发现:一颗梨树的产量(单位:百千克)与肥料费用(单位:百元)满足如下关系:投入的肥料费用不超过6百元时,;投入的肥料费用超过6百元且不超过10百元时,.此外,还需要投入其他成本(如施肥的人工费等)百元.已知这种梨的市场售价为18百元/百千克,且市场需求始终供不应求.记该棵梨树获得的利润为(单位:百元).
(1)求利润的函数解析式;
(2)当投入的肥料费用为多少时,该梨树获得的利润最大?最大利润是多少?
3.(24-25高一下·甘肃平凉·开学考试)平凉崆峒山是国家首批5A级旅游景区,集奇险灵秀的自然景观和古朴精湛的人文景观于一身,具有极高的观赏、文化和科考价值.每年吸引了大量游客前来参观游玩.景区也设置了文创产品销售中心,今年10月份以来,通过对文创中心某纪念品销售情况的统计发现:该纪念品在过去一个月内(以30天计),每件的销售价格(单位:元)与时间(单位:天)的函数关系式为:(为常数且).其销售量(单位:件)与时间(单位:天)的部分数据如下表所示:
10
15
20
25
30
500
550
600
550
500
已知第10天的日销售收入为5050元.
(1)给出如下四个函数模型:① ② ③ ④请根据表中数据,从中选择出你认为最合适的一种模型来表示销售量与时间的关系,并求出该函数解析式;
(2)设该纪念品的销售收入为(单位:元),求的最小值.
1. 单选题
1.(24-25高一下·江苏南京·期中)在用二分法求方程在上的近似解时,先构造函数,再依次计算得,,,,,则该近似解所在的区间可以是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·广西柳州·期中)某工厂产生的废气经过滤后排放,过滤过程中废气中的污染物含量P(单位:)与时间t(单位:h)间的关系为,其中,,初始时污染物的含量为,若在前5h内消除了10%的污染物,则再过滤10h后污染物含量还剩余初始时的( )
A.70% B.85% C.81% D.72.9%
3.(24-25高一下·湖南·期中)已知函数在区间上有零点,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高一下·湖南邵阳·阶段练习)已知函数的零点分别为,则( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一下·甘肃平凉·开学考试)设定义域为的函数,则关于的函数的零点的个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
6.(24-25高一下·云南玉溪·阶段练习)若函数,,的零点分别为,,,则( )
A. B. C. D.
7(24-25高一下·安徽·阶段练习)已知函数,则方程实数根的个数为( )
A.10 B.8 C.6 D.5
8.(24-25高一上·辽宁鞍山·期中)已知,为常数,若存在互不相同的三个实数,,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2. 多选题
9.(24-25高一下·江苏扬州·阶段练习)已知函数有两个零点,则零点所在区间为( )
A. B. C. D.
110.(24-25高一下·湖北·阶段练习)已知函数,若有四个不等的实数解,,,,下列说法正确的是( )
A.有最小值2 B.m的取值范围是
C. D.方程有4个不同的解
11.(24-25高一上·江西·期末),下列说法正确的有( )
A.的减区间为
B.的值域为
C.若有3个零点,则
D.若有5个零点,则
3. 填空题
12.(24-25高一下·云南昭通)某淘宝网店新年礼盒促销,其中,,,四款礼盒价格分别为40元/盒、45元/盒、60元/盒、70元/盒.为增加销量,一次购买礼盒的总价达到80元,顾客就少付元.每笔订单顾客网上支付成功后,店家会得到支付款的80%.在促销活动中,为保证每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则的最大值为 .
13.(24-25高一下·山西·期中)若分别是定义在上的奇函数和偶函数,且,则函数的零点个数为 .
14.(2025北京)若函数满足:在定义域内存在实数,使得成立,则称函数为“1的饱和函数”.给出下列四个函数:
①; ②; ③; ④.
其中是“1的饱和函数”的所有函数的序号为 .
4. 解答题
15.(24-25高一上·上海杨浦·期中)某服装设计公司打算在2023年度建设某童装生产线,建设该生产线投入成本为300万元,若该生产线每年均可产出x万套童装,还需要投入物料,人工成本等合计y(万元),通过市场统计调查得出:当0<x≤20时,y=x2+40x-100;当x>20时,y=81x+600,生产的每件童装都可以以80元的价格售出.
(1)设2024年该童装生产线的利润为W(2024年利润=总收入-生产线的成本-物料及人工等成本合计),求:W的函数解析式及其定义域;
(2)请问2025年生产多少万套童装时,使得生产线利润最大,最大利润为多少?
16.(24-25高一上·浙江丽水·期末)已知函数,函数为偶函数,且当时,,.
(1)若函数在上是增函数,求的最小值;
(2)若方程有个不同的实数解,求的取值范围;
17.(24-25高一上·云南曲靖·期末)已知函数.
(1)判断并用定义证明在上的单调性;
(2)若函数恰有4个零点,求实数的取值范围.
18.(24-25高一下·湖北·阶段练习)已知函数为偶函数.
(1)求实数k的值;
(2)若函数有两个零点,求实数a的取值范围;
(3)若函数,是否存在实数m使得的最小值为0,若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由.
19.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·期末)取名于荷兰数学家鲁伊兹•布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理.该定理表明:对于满足一定条件的图象连续不间断的函数,在其定义域内存在一点,使得,则称为函数的一个“不动点”.若,则称为的“稳定点”.
已知函数,若
(1)已知,若只有一个“不动点”,求的值;
(2)函数的“不动点”和“稳定点”组成的集合分别记为A和,即.证明:;
(3)讨论的稳定点个数.
1
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$$
第6讲 函数的应用
考点一 求零点
【例1】(24-25高一下·江苏扬州·期中)函数的零点是
【答案】
【解析】由,得,所以函数的零点是.
【变式】
1.(24-25高一下·四川资阳·阶段练习)函数在内的零点为
【答案】
【解析】令,即,即,解得,
因为,所以当时,符合题意.故答案为:
2.(2025黑龙江)已知函数f(x)=,则函数f(x)的零点为
【答案】0
【解析】当时,令f(x)=2x-1=0,解得x=0;当时,令f(x)=1+log2x=0,解得x=,
又因为,所以此时方程无解.综上所述,函数f(x)的零点只有0.
3.(2025北京)若函数的零点是(),则函数的零点是
【答案】2和0
【解析】由条件知,∴,∴的零点为和.
考点二 零点区间
【例2-1】(24-25高一上·河北石家庄·期末)函数的零点所在大致区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】的定义域为,又与在上单调递增,
所以在上单调递增,又,,所以,
根据函数零点存在性定理可得函数的零点所在的大致区间为,故选:A.
【例2-2】(2025湖南)若的零点所在的区间为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为的零点所在的区间为,又函数在R上单调递增,则需,即,解得.故选:C.
【变式】
1.(24-25广东深圳)函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由于,,且中,
故,在单调递增,因此至多一个零点,
,,,
因此的零点所在的区间是,故选:C
2.(24-25高一下·云南昭通·开学考试)设函数,则函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】和均为增函数,函数在区间上单调递增.
又,,
由零点存在性定理得,函数存在唯一零点在区间上.
故选:C.
3.(24-25高一下·河南·开学考试)已知函数的零点在区间内,且,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【解析】因为函数定义域为,与均在上单调递增,
所以在上单调递增,又,即,
由零点存在性定理可得,的零点所在区间为,所以.
故选:B.
4.(2023·山西阳泉·三模)函数在区间存在零点.则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【解析】由在上单调递增,在上单调递增,得函数在区间上单调递增,因为函数在区间存在零点,
所以,即,解得,所以实数m的取值范围是.故选:B.
考点三 零点个数
【例3-1】(2025·山东枣庄·二模)函数在区间上的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】函数,由,得或,
当时,,因此函数在上的零点个数为4.
故选:B
【例3-2】(2024高三·全国·专题练习)函数的零点个数为 .
【答案】4
【解析】令,得或.
设,,在平面直角坐标系中先画出的图象,
保留轴上方的部分图象并把轴下方的图象向上翻折即得的图象,
再作出的图象,如图所示,由图可知两者共有3个交点.
综上所述,函数共有4个零点.
故答案为:4.
【变式】
1.(2025·贵州安顺·模拟预测)曲线与直线的交点个数为
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】3
【解析】,,
,
作出与的大致图象,易知共有3个交点.
故选:A.
2.(2025江苏)方程的实根的个数为________.
【答案】2个
【解析】方程的实根个数可转为函数和的交点个数,
在同一坐标系中作出和的图像,
如图,可得交点个数为2个,
故方程的实根个数是2个,
故答案为:2个
3.(2025·贵州毕节)若函数,则函数的零点个数为
【答案】7
【解析】令,则有或,作出函数的图象,如图所示:
因为直线与的图象有3个交点,直线与的图象有4个交点,
所以原方程有7个解.
考点四 比较零点大小
【例4】(24-25高一上·全国·课后作业)设,,均为实数,且,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意得,分别是函数与,,图象的交点横坐标.
在同一坐标系内作出函数,,,的图象,
如图所示,由图可得.
故选:A.
【变式】
1.(24-2黑龙江)已知函数的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得在R上单调递增,在上单调递增,
又,,故,,,故,
,故,故.故选:B
2.(24-25天津和平)设,,分别为函数,,的零点,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
又由,得,即函数与的交点横坐标就是,
根据递增且过点,在递减,由图可得:,
又由,得,即函数与的交点横坐标就是,
根据递增且过点,在递减且过点,由图可得:,
由于,根据幂函数,解得,即,(也可以数形结合判断)
综上可知:,
故选:A.
3.(2024·广东)设,,分别为函数,,的零点,则,,的大小关系为( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为时,,又因为单调递增,所以;
若,则,所以时,,即;
若,则,所以时,,即.综上所述,,故选:D.
考点五 已知零点个数求参数
【例5-1】(2025·湖南)若函数与直线恰有三个交点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】画出的图象,
由图象可知a的范围是.
故选:D
【变式】
1.(24-25高一下·云南·阶段练习)已知函数,若函数有2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【解析】由函数解析式可画出函数图象如图:
若函数有2个零点,可得函数与函数有两个交点,可得或.
故选:C
2.(2025·陕西西安)已知函数,,若有一个零点,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,得,因此有一个零点,
当且仅当函数的图象与直线有且仅有一个公共点,
函数在上单调递增,函数值集合为,在上单调递增,函数值集合为R,
在同一坐标系内作出函数的图象与直线的图象,
观察图象知,当时,函数的图象与直线有两个交点,
当时,函数的图象与直线有1个交点,
所以m的取值范围是.
故选:C
3.(2025·陕西西安)已知函数,若在上有2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当时,有1个零点,
则当时,只有一个零点,即方程在时有一个解,即方程在时有一个解,
因为函数为增函数,且当时,,则,即.故选:B.
考点六 零点之和或取值范围
【例6-1】(2024·贵州六盘水)已知函数的零点分别为,,,则( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【答案】A
【解析】由题设,,,,
所以问题可转化为与、、的交点问题,函数图象如下:
因为与关于对称,而与互相垂直,
所以,,则.故选:A
【例6-2】(24-25高一上·山东济宁·阶段练习)(多选)已知函数若方程有4个不同的零点,,,,且,则( )
A. B.
C. D.的取值范围为
【答案】ABD
【解析】由题得,所以作出和的图象如下:
因为方程有4个不同的零点,,,,且,
所以,令,则由图可知,
故,,故C错误,AB正确,
令,则或;
令,则或,所以
所以,故D正确.
故选:ABD
【变式】
1.(24-25高一上·浙江绍兴·期末)(多选)设函数.若,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】作出函数的图象,如图,
由图可知,,
由知,,即,
即,得,故A错误,B正确;
由,得,所以故C正确,
所以故D正确,.
故选:BCD.
2.(24-25·安徽)已知函数,若a,b,c,d互不相等,且,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】令,则或,令,则或,
由解析式知:在上递减且值域为,在上递增且值域为,在上递减且值域为,在上递增且值域为.
作出的草图如下,
令,不妨设,则,,,为曲线与直线的交点横坐标,
由图知:,且,
则,
由对勾函数可知在上递减,故,
故.
故选:C
3.(24-25 福建福州 )函数恰有两个零点,则 .
【答案】
【解析】因为函数恰有两个零点,所以
又在关于对称,所以即
故答案为:
考点七 函数在实际生活中的应用
【例7-1】(24-25高一下·湖北·阶段练习)“绿色出行,低碳环保”已成为新的时尚,近几年,国家相继出台了一系列的环保政策,在汽车行业提出了重点扶持新能源汽车的政策,为新能源汽车行业的发展开辟了广阔的前景.某新能源沉车配件公司为扩大生产,计划改进技术生产某种组件,已知生产该产品的年固定成本为2000万元,每生产万件,需另投入成本万元,且时,;当时,,由市场调研知,该产品每件的售价为2000元,且全年内生产的该产品当年能全部销售完.
(1)年利润y(万元)与年产量x(万件)的关系式(利润=销售收入-成本);
(2)当该产品的年产量为多少万件时,公司所获年利润最大?最大年利润是多少?
【答案】(1)
(2)50;2200
【解析】(1)由题意可知,
当时,,
当时,,
所以年利润y(万元)与年产量x(万件)的关系式为.
(2)当时,,开口向下,
所以当时,;
当时,
,
当且仅当即时,等号成立,此时,
因为,
所以,该产品的年产量为50万件时,公司所获年利润最大,利润最大为2200.
【变式】
1.(24-25 安徽安庆·阶段练习)随着我国经济发展,医疗消费需求增长,人们健康观念转变以及人口老龄化进程加快等影响,医疗器械市场近年来一直保持了持续增长的趋势.某医疗器械公司为了进一步增加市场力,计划改进技术生产某产品.已知生产该产品的年固定成本为300万元,最大产能为100台,每生产台,需另投入成本万元,且,由市场调研知,该产品每台的售价为200万元,且全年内生产的该产品当年能全部销售完.
(1)写出年利润万元关于年产量台的函数解析式(利润=销售收入-成本);
(2)当该产品的年产量为多少时,公司所获利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1);
(2)年产量为60台时,公司所获利润最大,最大利润是1680万元
【解析】(1)当时,;
当时,,
.
(2)若,当时,万元;
若,
,
当且仅当时,即时,万元,
由于,故该产品的年产量为60台时,公司所获利润最大,
最大利润是1680万元.
2.(24-25高一下·江西赣州·开学考试)某科研小组研究发现:一颗梨树的产量(单位:百千克)与肥料费用(单位:百元)满足如下关系:投入的肥料费用不超过6百元时,;投入的肥料费用超过6百元且不超过10百元时,.此外,还需要投入其他成本(如施肥的人工费等)百元.已知这种梨的市场售价为18百元/百千克,且市场需求始终供不应求.记该棵梨树获得的利润为(单位:百元).
(1)求利润的函数解析式;
(2)当投入的肥料费用为多少时,该梨树获得的利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)当投入的肥料费用为2百元时,该梨树获得的利润最大,最大利润是52百元
【解析】(1)由题意,,
即;
(2)当时,,
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以当时,取得最大值52;
当时,,
所以当时,取得最大值,最大值为,
所以当投入的肥料费用为2百元时,该梨树获得的利润最大,最大利润是52百元.
3.(24-25高一下·甘肃平凉·开学考试)平凉崆峒山是国家首批5A级旅游景区,集奇险灵秀的自然景观和古朴精湛的人文景观于一身,具有极高的观赏、文化和科考价值.每年吸引了大量游客前来参观游玩.景区也设置了文创产品销售中心,今年10月份以来,通过对文创中心某纪念品销售情况的统计发现:该纪念品在过去一个月内(以30天计),每件的销售价格(单位:元)与时间(单位:天)的函数关系式为:(为常数且).其销售量(单位:件)与时间(单位:天)的部分数据如下表所示:
10
15
20
25
30
500
550
600
550
500
已知第10天的日销售收入为5050元.
(1)给出如下四个函数模型:① ② ③ ④请根据表中数据,从中选择出你认为最合适的一种模型来表示销售量与时间的关系,并求出该函数解析式;
(2)设该纪念品的销售收入为(单位:元),求的最小值.
【答案】(1)选择②分段函数模型,
(2)4410元.
【解析】(1)由表中数据可知,销售量随时间先增大后减小,并且呈对称趋势,
而①、③、④分别对应的一次函数模型、指数函数模型和对数函数模型都是单调的,
故选择②分段函数模型.
将点,,代入(2),得,
解得,故函数解析式为.
分别将和代入,解得,,与题中数据相符,因此该函数模型合理.
(2)由(1)知,
又由题意知,
即,解得,
所以,
故.
当时,;
当时,,在上单调递减,
所以.
综上所述,销售收入的最小值为4410元.
1. 单选题
1.(24-25高一下·江苏南京·期中)在用二分法求方程在上的近似解时,先构造函数,再依次计算得,,,,,则该近似解所在的区间可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意,,,,,,
则由二分法可得近似解所在的区间为.
故选:C.
2.(24-25高一下·广西柳州·期中)某工厂产生的废气经过滤后排放,过滤过程中废气中的污染物含量P(单位:)与时间t(单位:h)间的关系为,其中,,初始时污染物的含量为,若在前5h内消除了10%的污染物,则再过滤10h后污染物含量还剩余初始时的( )
A.70% B.85% C.81% D.72.9%
【答案】D
【解析】当时,;
当时,,即;
当时,,
故选:D.
3.(24-25高一下·湖南·期中)已知函数在区间上有零点,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】函数在区间上有零点方程在区间上有解,
函数在区间上单调递减,在上单调递增,
则,则.
故选:D.
4.(24-25高一下·湖南邵阳·阶段练习)已知函数的零点分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由复合函数的单调性易知三个函数均连续且在定义域内单调递增.
对于,由零点存在定理知.
对于.
对于,可知的零点.
故选:B
5.(24-25高一下·甘肃平凉·开学考试)设定义域为的函数,则关于的函数的零点的个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【解析】方程的解为或,作出的图象,由图象可知零点的个数为6.
故选:C.
6.(24-25高一下·云南玉溪·阶段练习)若函数,,的零点分别为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数,,的零点,
即为函数的图象
分别与函数,,的图象交点的横坐标,
如图所示:
由图象可得,
故选:B.
7(24-25高一下·安徽·阶段练习)已知函数,则方程实数根的个数为( )
A.10 B.8 C.6 D.5
【答案】C
【解析】设,则,
若,则,解得或,
则或,
当时,,不合题意,
则,或,
解得,此时方程仅一个根;
若,则,解得或,即或,
当时,或,
方程即在仅一个根,
方程,即,
,且,,两根均为负,合题意,
当时 ,,解得或,方程有两根,
综上,方程的实根个数为6.
故选:C.
8.(24-25高一上·辽宁鞍山·期中)已知,为常数,若存在互不相同的三个实数,,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当时,,将其化为顶点式:
可知该函数图象开口向下,对称轴为.
当时,,根据对勾函数性质,知道函数在上单调递增,.
因为存在互不相同的三个实数,,满足,结合函数图象可知.
设,由二次函数的对称性可知,关于对称轴对称,则.
由,,即.
解不等式,即,,因为,所以.
解不等式,即,,解得,结合,所以.
则,因为,所以,即的取值范围是.
故选:D.
2. 多选题
9.(24-25高一下·江苏扬州·阶段练习)已知函数有两个零点,则零点所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】因为的定义域为,所以函数是连续不间断函数,
又,,
,,
,
且,,
所以由零点存在性定理可知函数在和上有零点.
故选:AD.
110.(24-25高一下·湖北·阶段练习)已知函数,若有四个不等的实数解,,,,下列说法正确的是( )
A.有最小值2 B.m的取值范围是
C. D.方程有4个不同的解
【答案】ACD
【解析】由题意作出函数的图像,如图所示:
可得,,,,
所以有最小值2,故A正确;
有四个不等的实数解,,,,可得,故B错误;
因为为偶函数,所以图象关于轴对称,
又的对称轴为直线,
所以由对称性可知,,可得,故C正确;
令,则方程可化为方程,
结合图像得有4个解,且,,,,
因为有最小值2,所以只有当时,有4个不同的x与之对应,
故方程有4个不同的解,故D正确,
故选:ACD.
11.(24-25高一上·江西·期末),下列说法正确的有( )
A.的减区间为
B.的值域为
C.若有3个零点,则
D.若有5个零点,则
【答案】BCD
【解析】函数的草图如下:
由图象可知: 函数的减区间为和两个,不能用“并集”符号连接,故A错误;
函数值域为,故B正确;
若有3个零点,则,故C正确;
对D:结合函数草图:由或;
由或,解得:或或.
设,由题意方程有5个不同的根.
由,
若,则只有1解,且,此时方程有3个解;
若,则有2解,且或,
此时方程有3个解,方程也有3个解,所以方程有6个解;
若,则有3解,且,,,
此时方程有1个解,方程有3个解,方程也有3个解,所以方程有7个解;
若,则有3解,且或或,
此时方程有1个解,方程有3个解,方程有和两个解,所以方程有6个解;
若,则有3解,且,,,
此时方程有1个解,方程有3个解,方程有1个解,所以方程有5个解;
若,则有2解,且或,
此时方程有,共2个解,方程有1个解,所以方程有3个解;
若,则有1解,且,此时方程至多有1个解.
综上:若有5个零点,则.故D正确.
故选:BCD
3. 填空题
12.(24-25高一下·云南昭通)某淘宝网店新年礼盒促销,其中,,,四款礼盒价格分别为40元/盒、45元/盒、60元/盒、70元/盒.为增加销量,一次购买礼盒的总价达到80元,顾客就少付元.每笔订单顾客网上支付成功后,店家会得到支付款的80%.在促销活动中,为保证每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则的最大值为 .
【答案】10
【解析】设订单总价为,若,没有优惠,符合题意;
若,则,,而,
所以,的最大值为10.
故答案为:10.
13.(24-25高一下·山西·期中)若分别是定义在上的奇函数和偶函数,且,则函数的零点个数为 .
【答案】2
【解析】由已知可得,.
又分别是定义在上的奇函数和偶函数,
所以,,,
所以有.
又,
两式相加化简可得,.
两式相减化简可得,.
所以,.
解可得,或.
所以,函数的零点个数为2.
故答案为:2.
14.(2025北京)若函数满足:在定义域内存在实数,使得成立,则称函数为“1的饱和函数”.给出下列四个函数:
①; ②; ③; ④.
其中是“1的饱和函数”的所有函数的序号为 .
【答案】①③④
【解析】对于①,有,解得,∴是“1的饱和函数”.
对于②,有,无解,∴不是“1的饱和函数”.
对于③,函数的定义域为, 由,
得,解得或(舍去),∴是“1的饱和函数”.
对于④,有,即,
整理得,
在同一平面直角坐标系中,作出函数与函数的图象,
则它们在第一象限有1个交点,即存在,满足题意,∴是“1的饱和函数”.
故答案为:①③④.
4. 解答题
15.(24-25高一上·上海杨浦·期中)某服装设计公司打算在2023年度建设某童装生产线,建设该生产线投入成本为300万元,若该生产线每年均可产出x万套童装,还需要投入物料,人工成本等合计y(万元),通过市场统计调查得出:当0<x≤20时,y=x2+40x-100;当x>20时,y=81x+600,生产的每件童装都可以以80元的价格售出.
(1)设2024年该童装生产线的利润为W(2024年利润=总收入-生产线的成本-物料及人工等成本合计),求:W的函数解析式及其定义域;
(2)请问2025年生产多少万套童装时,使得生产线利润最大,最大利润为多少?
【答案】(1),定义域为
(2)40万套, 520万元
【解析】(1)当时,;
当时,;
所以,且定义域为.
(2)当时,生产线利润,易知二次函数开口向下,对称轴,
所以当时,有最大,最大值为500;
当时, ,
当且仅当,即时,等号成立,此时的最大值为520;
综上所述,2025年生产40万套童装时,使得生产线利润最大,最大利润为520万元
16.(24-25高一上·浙江丽水·期末)已知函数,函数为偶函数,且当时,,.
(1)若函数在上是增函数,求的最小值;
(2)若方程有个不同的实数解,求的取值范围;
【答案】(1)5
(2)
【解析】(1)函数图象开口向上,对称轴方程为,
因为函数在上单调递增,∴,
又∵为偶函数,
∴.
∴的最小值是5.
(2)∵为偶函数,由,
所以时,
∴
∴,
∵方程有个不同的实数解,
∴当有两解,且当有两解,
所以,
解得.
17.(24-25高一上·云南曲靖·期末)已知函数.
(1)判断并用定义证明在上的单调性;
(2)若函数恰有4个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)在上单调递增,证明见解析
(2)
【解析】(1)在上单调递增.
证明如下:当时,.设,
则.
因为,所以,,
所以,即,
所以在上单调递增.
(2)的图象如图所示.
因为函数恰有4个零点,
所以方程恰有4个解.
即或共有4个解.
由图知,且或或,
解得或或,
即实数的取值范围为.
18.(24-25高一下·湖北·阶段练习)已知函数为偶函数.
(1)求实数k的值;
(2)若函数有两个零点,求实数a的取值范围;
(3)若函数,是否存在实数m使得的最小值为0,若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【解析】(1)是偶函数,
即对任意恒成立,
,
(2)函数有两个零点,即方程有两个实数根.
令,则函数的图象与直线有两个交点,
由复合函数的单递性知,在上单调递减,在上单调递增,
当时,;当时,,
当且仅当即时,等号成立.
的取值范围是
(3)
,,
令,,则,,
的最小值为0,
或或
或或
19.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·期末)取名于荷兰数学家鲁伊兹•布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理.该定理表明:对于满足一定条件的图象连续不间断的函数,在其定义域内存在一点,使得,则称为函数的一个“不动点”.若,则称为的“稳定点”.
已知函数,若
(1)已知,若只有一个“不动点”,求的值;
(2)函数的“不动点”和“稳定点”组成的集合分别记为A和,即.证明:;
(3)讨论的稳定点个数.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3)答案见解析.
【解析】(1)由题设,且,
令,则,
由只有一个“不动点”,则;
(2)若,则,即不动点一定是稳定点,所以,得证;
(3)令,则,可得,
所以,整理得,
所以且,显然、满足,
对于①,则,
当,时,①无解,此时稳定点有2个;
当,时,①的解为,此时稳定点有2个;
当,时,①有两个不同解(不为),此时稳定点有4个;
综上,时稳定点有2个,时稳定点有4个.
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