内容正文:
周测卷(四) 函数图象、函数与方程及其应用
(满分:150分 时间:120分钟)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知定义域为[0,1]的函数f(x)的图象如图所示,则函数f(-x+1)的图象是( )
2.已知函数f(x)=,那么在下列区间中含有零点的为( )
A. B.
C. D. (1,2)
3.叶广泥是一种相对新兴的有多孔隙结构特点的除甲醛材料,它有微小的孔隙能够收纳甲醛、甲苯等有害气体分子,因此是除甲醛的一种新材料,用来除甲醛基本上立竿见影.经研究发现,叶广泥除甲醛的量Q与叶广泥的质量m的关系是Q=2log2,当除甲醛的量为8个单位时,其质量m为多少个单位( )
A.2 B. 2log2
C. 160 D. 6
4.函数y=(2x-2-x)sin x在区间[-π,π]上的图象大致为( )
5.函数f(x)=的零点个数为( )
A.0 B. 1
C. 2 D. 3
6.(2024·河南省信阳市教学质量检测)荀子《劝学》中说:“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海.”在“进步率”和“退步率”都是1%的前提下,我们可以把(1+1%)365看作是经过365天的“进步值”,(1-1%)365看作是经过365天的“退步值”,则大约经过多少天时,“进步值”大约是“退步值”的100倍(参考数据:lg 101≈2.0043,lg 99≈1.9956)( )
A.100 B. 230
C. 130 D. 365
7.(2025·广东潮州测试)已知函数f(x)==f(x2)=f(x3),则x1+x2+x3的取值范围是( )
A.(2,8) B. (-8,4)
C.(-6,0) D. (-6,8)
8.如图,在正方形ABCD中,AB=2,点M从点A出发,沿A→B→C→D→A方向,以每秒2个单位的速度在正方形ABCD的边上运动;点N从点B出发,沿B→C→D→A方向,以每秒1个单位的速度在正方形ABCD的边上运动.点M与点N同时出发,运动时间为t(单位:秒),△AMN的面积为f(t)(规定A,M,N共线时其面积为零),则点M第一次到达点A时,y=f(t)的图象为( )
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.某公司一年购买某种货物900吨,现分次购买,若每次购买x吨,运费为9万元/次,一年的总储存费用为4x万元,要使一年的总运费与总储存费用之和最小,则下列说法正确的是( )
A.x=10时费用之和有最小值
B. x=45时费用之和有最小值
C.最小值为850万元
D. 最小值为360万元
10.已知函数f(x)=,且实数a,b,c(a>b>c)满足f(a)f(b)f(c)<0,若x0是函数f(x)的一个零点,则下列不等式中可能成立的是( )
A.x0<a B. x0>a
C. x0<b D. x0<c
11.已知函数f(x)=令g(x)=f(x)-m,则( )
A.m<0或m>1时,g(x)有1个零点
B.若g(x)有2个零点,则m=0或m=1
C.f(x)的值域是(-2,+∞)
D.若g(x)有3个零点x1,x2,x3,且x1<x2<x3,则x1x2x3的取值范围为(10,11)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.据报道,某地遭遇了70年一遇的沙漠蝗虫灾害.在所有的农业害虫中,沙漠蝗虫对人类粮食作物危害最大.沙漠蝗虫繁殖速度很快,迁徙能力很强,给农业生产和粮食安全构成了重大威胁.已知某蝗虫群在适宜的环境条件下,每经过15天,数量就会增长为原来的10倍.该蝗虫群当前有1亿只蝗虫,则经过________天,蝗虫数量会达到4000亿只.(参考数据:lg 2≈0.30,lg 3≈0.48)
13.设min{a,b}表示a,b两个数中的最小值,则函数f(x)=的最大值为________.
14.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x-1)=f(x+1),且当x∈[-1,0]时,f(x)=x2,函数g(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,g(x)=lg x,则函数h(x)=f(x)-g(x)的零点的个数是________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)设a∈R,已知函数f(x)=ax+.
(1)若a=1时,解不等式f(x)+1<f(x+1);
(2)若f(x)在区间[1,2]上有零点,求实数a的取值范围.
16.(15分)某地政府为增加农民收入,根据当地地域特点,积极发展农产品加工业,经过市场调查,加工某农产品需投入固定成本2万元,每加工x万千克该农产品,需另投入成本f(x)万元,且f(x)=已知加工后的该农产品每千克售价为6元,且加工后的该农产品能全部销售完.
(1)求加工后该农产品的利润y(万元)与加工量x(万千克)的函数关系式;
(2)求加工后的该农产品利润的最大值.
17.(15分)设函数f(x)=3x,且f(a+2)=18,函数g(x)=3ax-4x(x∈R).
(1)求g(x)的解析式;
(2)若方程g(x)-b=0在x∈[-2,2]上有两个不同的解,求实数b的取值范围.
18.(17分)(2024·辽宁锦州模拟)已知函数f(x)=,实数a,b满足a<b.
(1)在平面直角坐标系中画出函数f(x)的图象;
(2)若函数在区间[a,b]上的值域为,求a+b的值;
(3)若函数f(x)的定义域是[a,b],值域是[ma,mb](m>0),求实数m的取值范围.
19.(17分)a,b∈R,若函数f(x)定义域内的任意一个x都满足f(x)+f(2a-x)=2b,则函数f(x)的图象关于点(a,b)对称,反之,若函数f(x)的图象关于点(a,b)对称,则函数f(x)定义域内的任意一个x都满足f(x)+f(2a-x)=2b.已知函数g(x)=.
(1)证明:函数g(x)的图象关于点(-1,4)对称;
(2)已知函数h(x)的图象关于点(1,2)对称,当x∈[0,1]时,h(x)=x2-mx+m+1.若对任意的x1∈[0,2],总存在x2∈[2,4],使得h(x1)≤g(x2)成立,求实数m的取值范围.
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周测卷(四) 函数图象、函数与方程及其应用
1.B 2.B 3.C
4.B 设f(x)=y=(2x-2-x)sin x,定义域为R,又f(-x)=(2-x-2x)sin (-x)=(2x-2-x)sin x=f(x),所以f(x)为偶函数,故排除A、C;当x=时,y=>0,排除D.故选B.
5.D 当x>0时,f(x)=0⇒ln x=x2-2x,则函数f(x)的零点个数为函数y=ln x与函数y=x2-2x,x∈(0,+∞)的交点个数,作出两个函数的图象如图所示,由图可知,当x>0时,函数f(x)的零点有两个,当x≤0时,f(x)=x2-2x-3=0⇒x=-1,即当x≤0时,函数f(x)的零点有一个.综上,函数f(x)的零点有三个.故选D.
6.B 设大约经过n天“进步值”大约是“退步值”的100倍,
此时“进步值”为(1+1%)n=1.01n,“退步值”为(1-1%)n=0.99n,即=100,
所以n=n=100,则n=,
所以n=≈230天.故选B.
7.A 画出函数f(x)的图象如图.令x1<x2<x3.
由图可知:-8<2x1+4<4,所以-6<x1<0.
由于f(x2)=f(x3),故x2与x3关于x=4对称,因此x2+x3=2×4=8,则x1+x2+x3的取值范围是(2,8).故选A.
8.A 根据题意,当0≤t≤1,△AMN的面积为f(t)=2t·t=t2.当1<t≤2,△AMN的面积为f(t)=×[t-(2t-2)]=2-t;当2<t≤3,△AMN的面积为f(t)=×2×[(2t-4)-(t-2)]=t-2;当3<t≤4,△AMN的面积为f(t)=×[2-(2t-6)][2-(t-2)]=(4-t)2.所以f(t)=
所以根据分段函数的解析式即可得在区间上的函数图象为选项A.故选A.
9.BD 一年购买某种货物900吨,若每次购买x吨,则需要购买次,因为运费是9万元/次,一年的总储存费用为4x万元,所以一年的总运费与总储存费用之和为×9+4x≥=2×180=360,当且仅当=4x,即x=45时,等号成立,所以当x=45时,一年的总运费与总储存费用之和最小,为360万元,故选BD.
10.ABC 函数f(x)=在(0,+∞)上单调递增,其大致图象如图所示.因为实数a,b,c(a>b>c)满足f(a)f(b)f(c)<0,所以f(a),f(b),f(c)都小于0,或有一个小于0,另外两个大于0,故c<b<a<x0或c<x0<b<a,
则A,B,C中不等式可能成立,D中不等式不可能成立.故选ABC.
11.BCD 画出函数f(x)的图象,如图所示,
由图象可得,当m≤-2时,函数g(x)没有零点,故A错误;
当m=0或m=1时,函数y=f(x)的图象与直线y=m有两个不同的交点,即函数g(x)有2个零点,故B正确;
由函数f(x)的图象,可得函数的值域为(-2,+∞),故C正确;
由题意可得0<x1<1<x2<10<x3,由|lg x1|=|lg x2|,即-lg x1=lg x2,得lg x1+lg x2=lg (x1x2)=0,可得x1x2=1,又由0<-2<1,解得10<x3<11,所以x1x2x3的取值范围为(10,11),所以D正确.故选B、C、D.
12.解析:由每经过15天,蝗虫的数量就会增长为原来的10倍,
设每天的增长率为a,则有(1+a)15=10,解得a=-1,设经过x天后,蝗虫数量会达到4000亿只,
则有1×(1+a)x=4000,所以=4000,两边同取以10为底的对数=lg 4000,
故=3+lg 4=3+2lg 2≈3+2×0.3=3.6,所以x=54,故经过54天,蝗虫数量会达到4000亿只.
答案:54
13.解析:将两个函数图象画在同一坐标系中,由题意,可得f(x)图象如图所示:
当x=时,f(x)max=1.
答案:1
14.解析:因为f(x-1)=f(x+1),所以f(x)=f(x+2),则f(x)的周期为2,又f(x)为偶函数,且当x∈[-1,0]时,f(x)=x2,
所以可利用f(x)的周期性与奇偶性作出f(x)的大致图象,因为g(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,g(x)=lg x,所以函数y=g(x)的大致图象如图所示.
考虑特殊位置,当x=-1时,f(-1)=1,g(-1)=-g(1)=-lg 1=0;
当x=9时,f(9)=f(1)=f(-1)=1,g(9)=lg 9<1;
当x=11时,f(11)=f(1)=1,g(11)=lg 11>1,
当x=0时,f(0)=g(0)=0,
函数h(x)=f(x)-g(x)的零点个数即函数y=f(x)与函数y=g(x)图象的交点个数,所以由图象可知函数y=f(x)与函数y=g(x)图象的交点个数为11.
答案:11
15.解:(1)当a=1时,f(x)=x+,
不等式f(x)+1<f(x+1),
即为x++1<x+1+,
即<,故<0,
得-2<x<-1,所以不等式的解集为(-2,-1).
(2)由题意,令f(x)=0,即方程ax+=0在区间[1,2]上有实数解.
整理得a=-,x∈[1,2].
由1≤x≤2,得-6≤-x(x+1)≤-2,
-.
所以,实数a的取值范围为.
16.解:(1)当0<x<6时,
y=6x--2=-x2+5x-2.
当x≥6时,y=6x--2=-x-+25.
故加工后该农产品的利润y(万元)与加工量x(万千克)的函数关系式为y=
(2)当0<x<6时,
y=-(x-5)2+,
当x=5时,y取得最大值;
当x≥6时,
因为x+=14,当且仅当x=7时,等号成立,
所以当x=7时,y取得最大值11.
因为<11,
所以该农产品利润的最大值为11万元.
17.解:(1)∵f(x)=3x,且f(a+2)=18,
∴3a+2=18⇒3a=2.∵g(x)=3ax-4x,
∴g(x)=2x-4x.
(2)由(1)可知方程
g(x)-b=0即为2x-4x-b=0,令t=2x,x∈[-2,2],则≤t≤4,且方程t-t2-b=0在上有两个不同的解.
设y=t-t2=-2+,y=b,则两函数图象在内有两个交点.画出y=t-t2,t∈的大致图象,如图所示.由图知当b∈时,方程有两个不同的解.
综上,实数b的取值范围为.
18.解:(1)因为函数f(x)=,先作出函数y=1-的图象,然后再利用图象变换作出函数f(x)=的图象如图所示.
(2)由=解得x=或x=,由=3解得x=-或x=,由图象可知f(x)=只在第一象限内,所以[a,b]=,所以a+b=1.
(3)由题意得[a,b]在f(x)的增区间内且a>0,b>0,又f(x)=在[1,+∞)上单调递增,故
即
所以a,b是方程1-=mx的两个根,
即x-1=mx2(x>1),
所以mx2-x+1=0在区间[1,+∞)上有两个不相等的实数根,
设g(x)=mx2-x+1,
则解得0<m<,
故实数m的取值范围为.
19.解:(1)证明:∵g(x)=,∴g(-2-x)=,
∴g(x)+g(-2-x)==8.
即对任意的x∈(-∞,-1)∪(-1,+∞),
都有g(x)+g(-2-x)=8成立,
∴函数g(x)的图象关于点(-1,4)对称.
(2)若对任意的x1∈[0,2],总存在x2∈[2,4],使得h(x1)≤g(x2)成立,则h(x)max≤g(x)max.
∵g(x)=,易知g(x)在[2,4]上单调递增,
∴g(x)max=g(4)=3.
∵x∈[0,1]时,h(x)=x2-mx+m+1,∴h(1)=2,
即函数h(x)的图象过对称中心(1,2).
当≤0,即m≤0时,函数h(x)在[0,1]上单调递增.
由对称性知,h(x)在[1,2]上单调递增.
∴函数h(x)在[0,2]上单调递增,
∴h(x)max=h(2)=4-h(0)=3-m≤3,
∴m≥0,即m=0;
当0<<1,即0<m<2时,
函数h(x)在上单调递减,在上单调递增.
由对称性,知h(x)在上单调递增,在上单调递减.
∴h(x)max=h(0)或h.
∵0<m<2,∴h(0)=m+1<3,
易知h=4-h=-m+3<3,
即0<m<2时符合条件;
当≥1,即m≥2时,函数h(x)在[0,1]上单调递减.
由对称性,知h(x)在[1,2]上单调递减.
∴函数h(x)在[0,2]上单调递减,
∴h(x)max=h(0)=m+1≤3,∴m≤2,即m=2.
综上,实数m的取值范围为[0,2].
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