内容正文:
专题06 函数的零点问题和实际应用
4大高频考点概览
考点01 求函数的零点
考点02 零点存在定理
考点03 根据零点分布求参数取值范围
考点04 函数的实际应用
地 城
考点01
求函数零点
一、单选题
1.(24-25高一上·辽宁沈阳五校协作体·期中)对任意实数表示不超过的最大整数,如,关于函数,有下列命题:①是奇函数;②是偶函数;③函数的值域为;④函数有两个不同的零点,其中正确的命题个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.0
【答案】B
【来源】辽宁省沈阳市五校协作体2024-2025学年高一上学期期中联考数学试题
【分析】结合题意计算可得,即可得函数周期,则有,即可得其奇偶性及其值域,结合值域即可得零点.
【详解】,
故为周期函数,且周期为,
当时,,
当时,,
即,,
故不是奇函数也不是偶函数,故①、②错误;
结合其周期性可得的值域为,故③正确;
令可得,令可得,
又,,故函数有两个不同的零点,故④正确.
故选:B.
二、填空题
2.(24-25高一上·辽宁大连育明高级中学·期中)已知函数,函数,则函数的零点个数为 个.
【答案】2
【来源】辽宁省大连育明高级中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】
函数的零点个数问题转化为求函数与直线的交点个数,求的表达式,作图数形结合即可得到结果.
【详解】
由得,函数的零点个数为函数与直线的交点个数.
由题意得,,则,
∴.
如图,在坐标系中画出函数与的图象,观察图象可知,函数只有2个零点.
故答案为:2.
3.(24-25高一上·江苏盐城五校联盟·调研)函数的零点为 .
【答案】2
【来源】江苏省盐城市五校联盟2024-2025学年高一上学期第一次学情调研(10月)数学试题
【分析】先解方程,由函数零点定义可知方程的根即为函数零点.
【详解】解方程得,
所以函数的零点为2.
故答案为:2.
三、解答题
4.(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)已知函数,的定义域均为.
(1)请在所给的图中画出的图像;
(2)若不等式的解集为,求a的取值范围;
(3)讨论函数的零点个数.
【答案】(1)图象见解析
(2)
(3)当或时,函数的零点个数为0;当时,函数的零点个数为1;当时,函数的零点个数为2.
【来源】辽宁省辽阳市2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】(1)将函数写成分段函数的形式,再画出图象即可;
(2)利用函数图象可以解决恒成立问题;
(3)将零点问题转化为两个函数图象的交点问题,再结合函数图像,分类讨论,即可解决.
【详解】(1)由题意知 ,
所以其函数图象如下所示:
(2)因为不等式的解集为,所以在上恒成立,
函数图象的对称轴为:,函数和的图象如下:
所以,由图可知:
,
故的取值范围为:.
(3)因为,所以函数和图象的交点个数即为函数的零点个数,
由(2)可知,①当,或时,
函数和图象的交点个数为0,此时函数的零点个数为0,
此时或,
②当,且时,
函数和图象的交点个数为2,此时函数的零点个数为2,
此时,
③当,即时,
函数和图象的交点个数为1,此时函数的零点个数为1,
综上所述:当或时,函数的零点个数为0;
当时,函数的零点个数为1;
当时,函数的零点个数为2.
地 城
考点02
零点存在定理
一、单选题
1.(24-25高一上·辽宁抚顺六校协作体·期中)已知函数,在下列区间中,一定包含零点的区间的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省抚顺市六校协作体2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】根据零点存在定理,结合选项,即可求解.
【详解】对于函数,
当时, ,则 ,
, ,
,,
所以根据零点存在定理可知,,,内不一定包含的零点,
内一定包含的零点.
故选:C.
2.(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)函数的一个零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【来源】辽宁省辽阳市2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】根据函数的单调性,结合函数零点存在性定理,即可判断.
【详解】和都是增函数,所以函数为增函数,
且,,,
,所以函数在区间存在唯一零点,所以函数的一个零点所在区间为.
故选:B
3.(23-24高一上·辽宁部分学校·期中)已知函数,则函数的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省部分学校2023-2024学年高一上学期期中数学试题
【分析】可直接求的对应方程的根,即可.
【详解】由,解得,因为,
所以,则函数的零点所在区间为.
故选:C
二、填空题
4.(23-24高一上·辽宁大连育明高级中学·期中)用二分法求函数的一个零点,根据参考数据,可得函数的一个零点的近似解(精确到0.1)为 .
(参考数据:,,,.)
【答案】1.8/
【来源】辽宁省大连市育明高级中学2023-2024学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】根据零点存在性定理结合二分法分析求解.
【详解】由题意可知:,
,
又因为函数在上连续,
所以函数在区间上有零点,约为.
故答案为:1.8.
5.(23-24高一上·辽宁县级重点高中协作体·期中)函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高一上学期期中考试数学试题
【分析】得到函数单调性,结合特殊点的函数值,由零点存在性定理得到答案.
【详解】的图象是一条连续不断的曲线,则在上递增,
而,,,,,
可得,满足零点存在性定理,
故零点所在的区间是.
故选:C.
地 城
考点03
根据零点分布求参数取值范围
一、单选题
1.(24-25高一上·辽宁名校联盟·期中)已知函数至少有一个零点在区间内,求实数m的取值范围是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】C
【来源】辽宁省名校联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】根据判别式、零点存在性定理、二次函数的性质等知识确定正确答案.
【详解】对于函数,
,
当,即时,没有零点,不符合题意.
当,即或时,
当时,,零点为,
,符合题意.
当时,,零点为,
,不符合题意.
当,即或时,有两个不相等的零点,
至少有一个零点在区间内,
则需或,
解得,,
另外若,
则,零点为或,不符合题意.
若,
则,零点为或,
,符合题意.
综上所述,的取值范围是:.
故选:C
2.(24-25高一上·辽宁鞍山第一中学·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
【来源】辽宁省鞍山市第一中学2024-2025学年高一上学期期中数学试题
【分析】分析与时函数的性质,再根据存在互不相同的三个实数,,满足确定的取值范围,最后根据函数性质求出的取值范围.
【详解】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.
3.(24-25高一上·辽宁盘锦高级中学·期中)已知函数在区间内只有一个零点,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省盘锦市高级中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】方法一:根据函数的零点个数分类讨论,再结合零点存在性定理,解不等式组确定参数取值范围.
方法二:对解析式变形,在统一平面直角坐标系中画出函数图象,利用数形结合法求解.
【详解】解法一:
当函数只有一个零点且在区间内时,
;
当函数有两个零点时,,解得或,
当时,显然在上恒成立,此时无内的零点,
当时,又在内只有一个零点,则或或,
即或或,
解得或或.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:C.
解法二:
由,得,又,所以,
所以,
令,,,要使在区间内只有一个零点,
只需直线与的图象在上只有一个交点,作出两函数图象如图所示,
由图可知或,解得或,
所以的取值范围是.
故选:C.
4.(24-25高一上·辽宁实验中学·期中)已知函数的三个零点分别为,,,若函数满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省实验中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】根据题设得函数关于对称,进而有、,且,结合,得到是的两个零点,根据二次函数性质求得、,即可求的范围.
【详解】由,即,故函数关于对称,
所以,则,
故,
令,且开口向上,对称轴为,
由题意,且,它们也是的两个零点,
所以,且,故,则,
所以.
故选:C
【点睛】关键点点睛:应用因式分解及已知得到是的两个零点,且,且为关键.
5.(24-25高一上·辽宁普通高中·期中)已知函数若函数有3个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省普通高中2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】转化为与有3个交点,利用数形结合,即可求解.
【详解】由题意可知,有3个实数根,即和有3个交点,
画出函数的图象,
若与有3个交点,则.
故选:C
二、多选题
6.(24-25高一上·辽宁实验中学·期中)已知函数,若,且,则下列结论正确的是( )
A.的取值范围为
B.的取值范围为
C.若方程有5个不同的实根,则
D.若方程有5个不同的实根,则
【答案】BCD
【来源】辽宁省实验中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】根据解析式画出函数大致图象,令得,数形结合可得且,结合函数零点知识依次判断各项正误.
【详解】根据解析式可得函数大致图象如下,令,则,
所以且,故,A错;
由,而从过程中对应从,
注意端点值取不到,所以,B对;
由,可得或,
由图知,对应有2个不同解,故对应必有3个不同解,所以,C对;
由图,当时原方程无解;
当时,,此时原方程只有1个解,不符;
当时,且,此时原方程有1或2或3个解,不符;
令,得或或,
当时,或或,
若,原方程无解;
若,原方程有2个解;
若,原方程有1个解,
故原方程共有3个不同解,不符;
当时,或或,原方程共有4个解,不符;
当时,或或,
若,原方程有2个解;
若,原方程有2个解;
若,原方程有1个解,
故原方程共5个不同解,符合;
当时,有1个解或有2个解,原方程共3个解,不符;
当时,,原方程只有1个解,不符;
综上,满足题设,D对.
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:D项,注意从负到正依次讨论的范围,结合图象确定对应范围,进而判断解的个数.
三、填空题
7.(22-23高一上·辽宁大连大连育明高级中学·期中)已知函数有一个零点在区间内,则实数的取值范围是 .
【答案】
【来源】辽宁省大连市大连育明高级中学2022-2023学年高一上学期期中数学试题
【分析】分类讨论为一次函数和二次函数,当为二次函数时再分类讨论存在一个零点和两个零点两种情况,一个零点时,两个零点时满足题意需用零点存在性定理求出实数的取值范围.
【详解】,函数的零点为,不满足题意;
当时,若二次函数只有一个零点,则,解得,此时的零点为,不满足题意;
若二次函数有两个零点,有且只有一个零点在区间中,则,解得
检验:当时,,即两个零点异号
因此当,时,函数有且只有一个零点在区间中
当若二次函数有两个零点,两个零点在区间中时
,无解,故不存在两个零点在区间中;
故答案为:
四、解答题
8.(24-25高一上·辽宁大连第二十四中学·期中)函数是定义在上的奇函数,已知当时,;
(1)求函数的解析式;
(2)作出函数的图象,并写出函数的单调增区间;
(3)若方程有个相异的实数根,求实数的取值集合.
【答案】(1)
(2)图象见解析,的单调增区间为和
(3)或
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】(1)先求得,然后再根据奇偶性求解出时的解析式,则的解析式可知;
(2)根据分段函数解析式作出函数图象,然后根据图象结合二次函数的对称轴确定出单调递增区间;
(3)将问题转化为的图象有个不同交点,然后根据图象分析出的取值集合.
【详解】(1)当时,因为为奇函数,所以,所以;
当时,,所以,
因为为奇函数,所以,所以;
所以.
(2)函数的图象如下图所示:
由图象可知,的单调增区间为和.
(3)因为方程有个相异的实数根,所以的图象有个不同交点,
由图象可知,的取值集合为或.
9.(22-23高一上·辽宁协作校·期中)已知函数,有两个不同的零点.
(1)若其中一个零点在区间上,求k的取值范围;
(2)若函数的两个不同的零点是,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)4
【来源】辽宁省协作校2022-2023学年高一上学期期中考试数学试题
【分析】(1)由函数有两个不同的零点得,解方程,解得,,由其中一个根在上得k的取值范围.
(2)利用根与系数的关系,用k表示,求出最小值.
【详解】(1)因为函数有两个不同的零点,所以,
即,所以.
令,得,,所以
(2),
由(1)得,故当时,有最小值4,所以的最小值为4.
10.(24-25高一上·辽宁鞍山第一中学·期中)已知函数,是定义在上的函数,其中是奇函数,是偶函数,且
(1)求和的解析式
(2)若对于任意,,都有,求实数的取值范围
(3)在上有两个零点,求实数的取值范围
【答案】(1),
(2)
(3)
【来源】辽宁省鞍山市第一中学2024-2025学年高一上学期期中数学试题
【分析】(1)运用奇偶性得性质,构造方程组,解出解析式即可;
(2)对式子变形,构造函数,研究单调性解题即可;
(3)根据零点个数,结合二次函数图象,判定零点的位置与对称轴关系,构造不等式组计算.
【详解】(1)根据题意,,则,
两式相加可得,
又由是定义在上的奇函数,是定义在上的偶函数,
所以,即,.
(2)若对于任意,都有,变形可得,
令,则在区间上单调递减,
(1)若,则在上单调递减,满足题意;
(2)若,则是对称轴为的二次函数,
若在区间上单调递减,或,
综上可得,所以实数的取值范围为.
(3),
函数在上有两个零点,则
,解得,
所以实数的取值范围为.
11.(24-25高一上·辽宁沈阳东北育才中学·期中)已知函数,
(1)解关于的不等式;
(2)若关于的方程有两个小于的不等实根,求的取值范围:
(3)若对任意的,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3)
【来源】辽宁省沈阳市东北育才中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试题
【分析】(1)原式化简得,按的不同取值分类讨论即可;
(2)根据二次函数的图象和性质得到关于的不等式组,解出即可;
(3)分离参数,利用均值不等式求解即可.
【详解】(1)由整理得,
所以,
(i)当时,不等式解集为;
(ii)当时,不等式解集为;
(iii)当时,不等式解集为;
综上所述,(i)当时,不等式解集为;
(ii)当时,不等式解集为;
(iii)当时,不等式解集为.
(2)方程有两个小于的不等实根,
所以,解得,
故的取值范围为.
(3)对任意的,恒成立,
即恒成立,即对任意的,恒成立.
①时,不等式为恒成立,此时;
②当时,,
因为,所以,
所以,
当且仅当时,即,时等号成立,
所以,
综上.
12.(24-25高一上·湖北宜昌协作体·期中)若函数在区间上的值域恰为,则称区间为的一个“倒域区间”.已知定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的解析式;
(2)若关于的方程在上恰有两个不相等的根,求的取值范围;
(3)求函数在定义域内的所有“倒域区间”.
【答案】(1)
(2)
(3)和
【来源】湖北省宜昌市协作体2024-2025学年高一上学期期中考试数学试题
【分析】(1)根据奇函数的性质,取相反数,利用已知的函数解析式,整理可得答案;
(2)整理方程,构造函数,结合二次函数的性质,可得答案;
(3)根据题目中的新定义,利用分类讨论,结合函数的单调性,建立方程,可得答案.
【详解】(1)当时,则,
由奇函数的定义可得,
所以.
(2)方程即,设,
由题意知,解得.
(3)因为在区间上的值域恰为,
其中且,所以,则,
所以或.
①当时,因为函数在上单调递增,在上单调递减,
故当时,,则,所以,所以,
则,解得,
所以在内的“倒域区间”为;
②当时,在上单调递减,在上单调递增,
故当时,,所以,所以,所以,
则,解得,
所以在内的“倒域区间”为.
综上所述,函数在定义域内的“倒域区间”为和.
13.(24-25高一上·辽宁名校联盟·期中)已知函数
(1)方程在上有两个不等实数根,求a的取值范围
(2)求解关于x不等式
【答案】(1)
(2)答案见解析
【来源】辽宁省名校联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】(1)根据方程根的分布列出不等式组求解;
(2)根据对一元二次方程根的情况分类讨论,得出不等式的解集.
【详解】(1)因为方程在上有两个不等实数根,
所以需满足,即,
解得,
即a的取值范围为.
(2)方程的判别式,
①当,即时,方程无实数根,
所以的解集为;
②当,即或时,方程有两相等实根,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为;
③当,即或时,方程有两不相等实根,
所以不等式的解集为或;
综上,当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当或时,不等式的解集为或.
14.(24-25高一上·辽宁沈阳五校协作体·期中)关于的方程
(1)若方程无实根,求的取值范围;
(2)若方程有3个不等实根,求的取值范围;
(3)若,且满足,试判断方程根的个数.
【答案】(1)
(2);
(3)3个实根.
【来源】辽宁省沈阳市五校协作体2024-2025学年高一上学期期中联考数学试题
【分析】(1)令,问题转化为关于的一元二次方程无实根或实根均小于零,利用判别式和韦达定理即可算出结果.
(2)找到和的对应关系,根据原方程有3个不等实根分析一元二次方程实数根的情况,逐类分析验证即可得到结果.
(3)确定的取值范围,利用的取值范围得到方程一根在之间,另一根大于1,即可得到结果.
【详解】(1)令,则,原方程转化为(*),
原方程无实根,则需(*)式无实根或实根均小于零,
令,
①若(*)式无实根,则,解得,
②两根均为负,则,解得,
综合①②,可知的取值范围是.
(2)作函数的图象,
可知或时,每一个值对应1个值,时一个值对应2个不同的值,
要使原方程有3个不等实根,
①(*)式一根为零,另一根在之间,所以,则(*)式为,解得或,不合题意;
②(*)有两不等根且一根大于1,另一根在之间,则,解得;
③(*)式有一根在之间,另一根为1,则,则(*)式为;
解得或,不合题意.
综上所述,取值范围为.
(3)因为,
所以
因为为正实数,所以,所以,即,
当且仅当,即时等号成立,故,
由(1)知时,,,
故(*)式有两不等实根,且一根在之间,另一根大于1,
故原方程有3个实根.
【点睛】思路点睛:本题考查方程综合问题,具体思路如下:
(1)找方程中相同的结构,令,问题转化为方程无实根或实根均小于零,利用判别式和韦达定理即可算出结果.
(2)作函数的图象,找到和的对应关系,根据原方程有3个不等实根分析方程实数根的情况,逐类分析验证即可得到结果.
(3)通过基本不等式确定的取值范围,利用的取值范围分析方程实数根的情况,结合(2)即可得到结果.
地 城
考点04
函数的实际应用
一、解答题
1.(24-25高一上·山西三晋联盟山西名校·期中)梅州金柚、德庆贡柑、信宜三华李、紫金春甜桔、连平鹰嘴蜜桃、阳春马水桔、云安砂糖桔、高州储良龙眼、从化荔枝、徐闻香蕉并称为“岭南十大佳果”.眼下正值梅州金柚热销之时,某水果店为促销梅州金柚,提供了阶梯式购买方案,购买方案如下表:
购买的金柚重量/kg
金柚单价/(元/kg)
不超过5kg的部分
10
超过5kg但不超过10kg的部分
9
超过10kg的部分
8
记顾客购买的金柚重量为xkg,消费额为元.
(1)求函数的解析式;
(2)已知甲、乙两人计划在这家水果店购买金柚,甲、乙计划购买的金柚重量分别为4kg,8kg,求甲、乙两人一起购买时比他们各自购买时节省了多少钱.
【答案】(1)
(2)6元钱
【来源】山西省三晋联盟山西名校2024-2025学年高一上学期11月期中联考数学试题
【分析】(1)根据表格即可列出各段函数解析式;
(2)分别计算各自购买的金额和一起购买金额,作差即可得到节省金额.
【详解】(1)当时,;
当时,;
当时,.
故
(2)当甲、乙两人各自购买时,消费总额为元.
当甲、乙一起购买时,消费总额为元.
故甲、乙一起购买时比他们各自购买时节省了6元钱.
2.(24-25高一上·辽宁普通高中·期中)展销会上,在消费品展区,某企业带来了一款新型节能环保产品参展,并决定大量投放市场.已知该产品年固定研发成本为80万元,每生产一台需另投入60万元.设该企业一年内生产该产品万台且全部售完,每万台的销售收入(单位:万元)
(1)写出年利润(单位:万元)关于年产量(单位:万台)的函数解析式;(利润销售收入成本)
(2)当年产量为多少万台时,该企业获得的利润最大?并求出最大利润.
【答案】(1)
(2)当时,的最大值为.
【来源】辽宁省普通高中2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】(1)由题意,利用已知函数与公式,结合分段函数,可得答案;
(2)根据函数解折式,利用二次函数性质与基本不等式,可得答案.
【详解】(1),.
(2)当时,,;
当时,,
当且仅当,即时,等号成立.
综上所述,当时,的最大值为.
3.(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)辽阳大果榛子外形美观、果大皮薄,深受消费者欢迎.某辽阳大果榛子网店为回馈新老顾客,提供两种购买大果榛子的优惠方案:第一种方案,每斤的售价为24元,顾客买x()斤,每斤的售价降低x元;第二种方案,顾客买x()斤,每斤的售价为元.已知每位顾客限购9斤大果榛子.设一名顾客按照第一种方案购买大果榛子的付款额为元,按照第二种方案购买大果榛子的付款额为元.
(1)分别求函数,的解析式;
(2)已知顾客甲、乙在这家网店均选择了更经济实惠的方案购买大果榛子,甲、乙的付款总额为135元,且甲购买了5斤大果榛子,试问乙购买了多少斤大果榛子?
【答案】(1),;,.
(2)乙购买了2斤大果榛子
【来源】辽宁省辽阳市2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】(1)根据题意,写出函数的解析式;
(2)先求出,确定甲选择方案二购买,花费91元,得到乙花费44元,再分别讨论按照方案一和方案二乙可以购买的大果榛子斤数,得到答案.
【详解】(1)根据题意,,,
,.
(2)由(1),,,所以,则甲选择方案二购买,花费91元,
则乙花费元,
若乙按照方案一购买,则,解得或,又,
,即乙可以购买2斤大果榛子,
若乙按照方案二购买,则,解得,
所以乙应该按照方案一购买,乙购买2斤大果榛子.
4.(24-25高一上·辽宁名校联盟·期中)2024年10月29日,小米SU7Ultra量产版正式面世,代表了我国新能源汽车的蓬勃发展.如今中国已经成为全球最大的新能源汽车消费市场,并且建成了高效的协同产业体系.某企业计划引进新能源汽车生产设备,通过市场分析,每生产(千辆)获利(万元),关系如下:,该公司预计2024年全年其他成本总投入为万元.由市场调研知,该种车销路畅通,供不应求.记2024年的全年利润为(单位:万元).
(1)求函数的解析式;
(2)当2024年产量为多少千辆时,该企业利润最大?最大利润是多少?请说明理由.
【答案】(1)
(2)当2024年产量为4千辆时,该企业利润最大,最大利润是480万元.
【来源】辽宁省名校联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】(1)根据给定的信息,由求出解析式即得.
(2)按分段求出最大值,再比较大小即得.
【详解】(1)依题意,,而,
所以函数的解析式为,
即.
(2)当时,在上单调递减,在上单调递增,
当时,;
当时,
,当且仅当,即时取等号,
而,则当时,,
所以当2024年产量为4千辆时,该企业利润最大,最大利润是480万元.
5. FISS足球世界杯是很受全球高中生欢迎的足球赛事,中国成功获得国际中体联足球世界杯2024,2026,2028年主办权,经过大连市的积极申办,教育部正式推荐,大连最终成为2024年国际中体联足球世界杯承办地.筹备期间组委会委托A工厂生产某种纪念品,生产该纪念品需投入年固定成本为3万元,每生产x万件,需另投入流动成本为万元,在年产量不足9万件时,(万元),在年产量不小于9万件时,(万元),每件纪念品售价为10元,通过市场分析,此纪念品当年能全部售完.
(1)写出年利润(万元)关于年产量x(万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入-固定成本-流动成本)
(2)年产量为多少万件时,该工厂在这一纪念品的生产中所获利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)当年产量为10万件时,所获利润最大,最大利润为30万元
【来源】辽宁省大连市滨城高中联盟2023-2024学年高一上学期期中考试数学试题
【分析】(1)根据题意分和两种情况,求分段函数解析式;
(2)根据题意分和两种情况,根据二次函数和基本不等式求最值.
【详解】(1)因为每件商品售价为10元,则x万件商品销售收入为10x万元,
当时,;
当时,;
所以.
(2)由(1)可知:
当时,,
当时,取得最大值29;
当时,,
当且仅当时等号成立,即时,取得最大值30;
因为,所以当年产量为10万件时,所获利润最大,最大利润为30万元.
试卷第1页,共3页
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专题06函数的零点问题和实际应用
☆4大高频烤点概览
考点01求函数的零点
考点02零点存在定理
考点03根据委点分布求参数取值范围
考点04函数的实际应用
目目
考点01
求函数零点
一、单选题
1.(2425高一上辽宁沈阳五校协作体期中)对任意实数x,[x]表示不超过x的最大整数,如
[3.6]=3,[-34]=-4,关于函数f(x)=[学-[等],有下列命题:①f(x)是奇函数:②
f(x)是偶函数;③函数f(x)的值域为{0,1};④函数g(x)=f(x)-x+1有两个不同的零点,其中
正确的命题个数为()
A.1
B.2
C.3
D.0
二、填空题
12-x,x≤2
2.425高一上辽宁大连育明高级中学期中)已知函数f(x)={K-2x>2,函数
g(x)=3-f(2-x),则函数y=f(x)-gx的零点个数为个.
3.(24-25高一上江苏盐城五校联盟·调研)函数y=2x-4的零点为
三、解答题
4.(24-25高一上辽宁辽阳期中)已知函数f(x)=-k-2+2,g(x)=x2-4x+a(a∈R)的定义域
均为[0,4].
-10
12:3:451
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(1)请在所给的图中画出f(x)的图像:
(2)若不等式f(x)≥g(x)的解集为[0,4],求a的取值范围:
(3)讨论函数h(x)=f(x)-g(x)的零点个数,
目目
考点02
零点存在定理
一、单选题
1.(24-25高一上辽宁抚顺六校协作体期中)已知函数f(x)=x-忌,在下列区间中,一定包含f(x)零
点的区间的是()
A.(-1,0)
B.(0,1)
C.(1,2)
D.(2,3)
2.(24-25高一上·辽宁辽阳期中)函数f(x)=2x3+3x-7的一个零点所在的区间是()
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,4)
3.(23-24高一上辽宁部分学校期中)已知函数f(x)=是-x2,则函数f(x)的零点所在区间为()
A.(-2,-1)B.(0,1)
C.(1,2)
D.(2,3)
二、填空题
4.(23-24高一上辽宁大连育明高级中学期中)用二分法求函数(x)=lgx+x-2的一个零点,根据参考
数据,可得函数fx)的一个零点的近似解(精确到0.1)为」
(参考数据:1g1.5≈0.176,1g1.625≈0.211,lg1.75≈0,243,1g1.875≈0.273.1g1.9375≈0.287)
5.(23-24高一上辽宁县级重点高中协作体期中)函数f(x)=x3+x一20的零点所在的区间是()
A.(0,1
B.(1,2
C.(2,3
D.(3,4)
目目
考点03
根据零点分布求参数取值范围
一、
单选题
1.(24-25高一上辽宁名校联盟期中)已知函数f(x)=x2+2mx+2m+3至少有一个零点在区间0,2)内,
求实数m的取值范围是()
A.m=-1
B.m=-1或m=3
C.-号<m≤-1
D.m=-1或-月<m<-名
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x2-x+g,x<1
2.(2425高一上辽宁鞍山第一中学期中已知f(x)=
4x十毫,x≥1
,t为常数,若存在互
不相同的三个实数a,b,c满足f(a)=f(b)=f(c)=t,则a+b十c的取值范围是()
A.(-1,V2-2)
B.[-1,2)
C.(1V2)D.(-1,0)
3.(24-25高一上·辽宁盘锦高级中学期中)己知函数f(x)=x2+2mx+2m+3在区间(0,2)内只有一个
零点,则实数m的取值范围是()
A.{mm=-1}
B.{mm=-1或m=3}
c.{mlm=-1或-号<m≤-名}D.{mlm=-1或-号<m<-名}
4.(24-25高一上辽宁实验中学期中)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c的三个零点分别为1,x1,
x2(0<X1<X2),若函数满足f(2x+1)=-f(1-2x),则f(3)的取值范围为()
A.[2,4]
B.(4,6)
C.(6,8)
D.[4,8]
5x2-2,x≤1
5.(2425高一上辽宁普通高中期中)已知函数f(x)=
是,x>1,
若函数g(x)=f(x)-k有3
个零点,则实数k的取值范围是()
A.(-2,0)B.(1,3)
C.(0,3)
D.(-2,3)
二、多选题
1|x-2-1,x20
6.425商-上辽宁实验中学期已知联数F(x)={21十支,x<0,若<x<x,且
f(x1)=f(x2)=f(x3),则下列结论正确的是()
A.X1十X2十X3的取值范围为(-∞,4]
B.受+婴的取值范围为(号+∞)
C.若方程[f(x)]-(b+)f(x)+b=0有5个不同的实根,则b∈(告,1)
D.若方程f(f(x)=a有5个不同的实根,则aE(,1)
三、填空题
7.(22-23高一上辽宁大连大连育明高级中学期中)己知函数f(x)=2(m+1)x2+4mx+2m-1有一
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个零点在区间(0,1)内,则实数m的取值范围是
四、解答题
8.(24-25高一上·辽宁大连第二十四中学·期中)函数f(x)是定义在R上的奇函数,已知当x>0时,
f(x)=x2-2x-3;
(1)求函数f(x)的解析式:
(②)作出函数F(x)的图象,并写出函数F(x)的单调增区间;
(3)若方程f(x)一m=0有3个相异的实数根,求实数m的取值集合.
9.(22-23高一上辽宁协作校期中)已知函数f(x)=x2-(k十2)x+2k,有两个不同的零点.
(1)若其中一个零点在区间(一1,1)上,求k的取值范围:
(2)若函数的两个不同的零点是x1,x2,求x十x的最小值
10.(24-25高一上辽宁鞍山第一中学期中)已知函数f(x),g(x)是定义在R上的函数,其中f(x)是奇
函数,g(x)是偶函数,且f(x)+g(x)=ax2-x
(1)求f(x)和g(x)的解析式
2)若对于任意x1,X2∈[1,2],都有型<4,求实数a的取值范围
(3)h(x)=f(x)+g(x)+(1-a)x2-2ax+4在[1,3]上有两个零点,求实数a的取值范围
11.(24-25高一上辽宁沈阳东北育才中学.期中)已知函数f(x)=x2-(a+2)x+4,(aER)
(1)解关于x的不等式f(x)≤-2a+4:
(2)若关于x的方程f(x)=0有两个小于-1的不等实根,求a的取值范围:
(3)若对任意的x∈[1,4],f(x)+a+1≥0恒成立,求a的取值范围,
12.(24-25高一上湖北宜昌协作体期中)若函数f(x)在区间[a,b]上的值域恰为[吉,吉],则称区间
[a,b]为f(x)的一个“倒域区间”.已知定义在[-2,2]上的奇函数g(x),当x∈[0,2]时,
g(x)=-x2+2x
(1)求g(x)的解析式:
(2)若关于x的方程g(x)=一mx-m在(0,2)上恰有两个不相等的根,求m的取值范围;
(3)求函数g(x)在定义域内的所有“倒域区间”,
13,(24-25高一上辽宁名校联盟期中)已知函数f(x)=x2-2ax+a+2(a∈R)
(1)方程f(x)=0在(0,6)上有两个不等实数根,求a的取值范围
(2)求解关于x不等式x2+2ax十a十2>0
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14.(24-25高一上·辽宁沈阳五校协作体·期中)关于x的方程
(2-1)2-k2+1-2+k+1=0(k∈R)
(1)若方程无实根,求k的取值范围;
(2)若方程有3个不等实根,求k的取值范围:
(3)若k=a+b,且满足#十点=克,a>0,b>0,试判断方程根的个数
目目
考点04
函数的实际应用
一、解答题
1.(24-25高一上·山西三晋联盟山西名校期中)梅州金柚、德庆贡柑、信宜三华李、紫金春甜桔、连平鹰嘴
蜜桃、阳春马水桔、云安砂糖桔、高州储良龙眼、从化荔枝、徐闻香蕉并称为“岭南十大佳果”.眼下正值梅
州金柚热销之时,某水果店为促销梅州金柚,提供了阶梯式购买方案,购买方案如下表:
购买的金柚重量kg
金柚单价/(元/kg)
不超过5kg的部分
10
超过5kg但不超过10kg的部分
9
超过10kg的部分
8
记顾客购买的金柚重量为kg,消费额为f(x)元.
(1)求函数f(x)的解析式:
(2)已知甲、乙两人计划在这家水果店购买金柚,甲、乙计划购买的金柚重量分别为4kg,8kg,求甲、乙两
人一起购买时比他们各自购买时节省了多少钱.
2.(24-25高一上·辽宁普通高中期中)展销会上,在消费品展区,某企业带来了一款新型节能环保产品参展,
并决定大量投放市场.已知该产品年固定研发成本为80万元,每生产一台需另投入60万元.设该企业一年内
160-2x,0<X≤20,
生产该产品x万台且全部售完,每万台的销售收入R(x)(单位:万元)
50+290-号,x>20,
(1)写出年利润S(x)(单位:万元)关于年产量x(单位:万台)的函数解析式;(利润=销售收入一成
本)
(2)当年产量为多少万台时,该企业获得的利润最大?并求出最大利润.
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3.(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)辽阳大果榛子外形美观、果大皮薄,深受消费者欢迎某辽阳大果榛子网店
为回馈新老顾客,提供两种购买大果榛子的优惠方案:第一种方案,每斤的售价为24元,顾客买x
(x>0)斤,每斤的售价降低x元:第二种方案,顾客买x(x>0)斤,每斤的售价为(14+安)元.已
知每位顾客限购9斤大果榛子.设一名顾客按照第一种方案购买大果榛子的付款额为f(x)元,按照第二种
方案购买大果榛子的付款额为g(x)元
(I)分别求函数f(x),g(x)的解析式:
(2)已知顾客甲、乙在这家网店均选择了更经济实惠的方案购买大果榛子,甲、乙的付款总额为135元,且
甲购买了5斤大果榛子,试问乙购买了多少斤大果榛子?
4.(24-25高一上:辽宁名校联盟·期中)2024年10月29日,小米SU7U1ra量产版正式面世,代表了我国新能
源汽车的蓬勃发展.如今中国已经成为全球最大的新能源汽车消费市场,并且建成了高效的协同产业体系某
企业计划引进新能源汽车生产设备,通过市场分析,每生产x(千辆)获利W(x)(万元),关系如下:
75(x2+3),0≤x≤2
W(x)=
7,2<x≤6
,该公司预计2024年全年其他成本总投入为30x万元.由市场调研知,
该种车销路畅通,供不应求.记2024年的全年利润为f(x)(单位:万元)
(1)求函数f(x)的解析式:
(2)当2024年产量为多少千辆时,该企业利润最大?最大利润是多少?请说明理由
5.FI$S足球世界杯是很受全球高中生欢迎的足球赛事,中国成功获得国际中体联足球世界杯2024,2026,
2028年主办权,经过大连市的积极申办,教育部正式推荐,大连最终成为2024年国际中体联足球世界杯承
办地.筹备期间组委会委托A工厂生产某种纪念品,生产该纪念品需投入年固定成本为3万元,每生产x
万件,需另投入流动成本为P(x)万元,在年产量不足9万件时,P(x)=x2+2x(万元),在年产量
不小于9万件时,P(x)=11x+-53(万元),每件纪念品售价为10元,通过市场分析,此纪念
品当年能全部售完,
(1)写出年利润L(x)(万元)关于年产量x(万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入一固定成本
一流动成本)
(②)年产量为多少万件时,该工厂在这一纪念品的生产中所获利润最大?最大利润是多少?