内容正文:
章末过关检测卷(八) 函数应用
(用时:120分钟,满分:150分)
一、单项选择题(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.函数f(x)=(x2-1)·的零点个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选B.要使函数有意义,则x2-4≥0,解得x≥2或x≤-2.由f(x)=0得x2-4=0或x2-1=0(不成立舍去),即x=2或x=-2.所以函数的零点个数为2.故选B.
2.若f(x)=,则函数y=f(4x)-x的零点是( )
A. B.-
C.2 D.-2
解析:选A.根据函数零点的概念,函数y=f(4x)-x的零点就是方程f(4x)-x=0的根,解方程f(4x)-x=0,即-x=0,得x=,故选A.
3.函数f(x)=log2x-的零点所在的区间为( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
解析:选B.由f(x)=0,得log2x=,函数y=log2x和y=(x>0)的图象(如图所示)的交点的横坐标在(1,2)内,故选B.
4.某商场在销售空调旺季的4天内的利润如下表所示.
时间
1
2
3
4
利润(千元)
2
3.98
8.01
15.99
现构建一个销售这种空调的函数模型,应是下列函数中的( )
A.y=log2x B.y=2x
C.y=x2 D.y=2x
解析:选B.画出散点图(图略),由散点图可知,这种空调的函数模型为y=2x.
5.利用二分法求方程log3x=5-x的近似解,可以取得一个区间( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
解析:选D.设函数f(x)=log3x-(5-x),因为f(3)=1-2=-1<0,f(4)=log34-1>0,所以f(3)·f(4)<0,由零点存在定理可知函数f(x)在区间(3,4)上至少存在一个零点.
6.相思豆俗称“红豆”,是一种生于热带山地疏林中的豆科植物.如图给出了红豆生长时间t(月)与枝数y(枝)的散点图,下列函数模型拟合红豆生长时间与枝数的关系最好的是( )
A.指数函数:y=2t
B.对数函数:y=log2t
C.幂函数:y=t3
D.二次函数:y=t2
解析:选A.由题意知函数的图象在第一象限是一个单调递增的函数,并且增长得比较快,且图象过(2,4),(3,8)点,所以图象由指数函数y=2t来模拟比较好,故选A.
7.已知函数f(x)=若关于x的方程f(x)=k有两个不等的实根,则实数k的取值范围是( )
A.(0,+∞) B.(-∞,1)
C.(1,+∞) D.(0,1]
解析:选D.作出函数f(x)的图象,由图象可知,当0<k≤1时,y=k与y=f(x)的图象有两个交点,此时方程f(x)=k有两个不等实根,所以0<k≤1,故选D.
8.已知函数y=f(x)和y=g(x)的定义域及值域均为[-a,a](a>0),它们的图象如图所示,则函数y=f(g(x))的零点的个数为( )
A.2 B.3
C.5 D.6
解析:选D.由题意,知函数y=f(g(x))的零点,即方程f(g(x))=0的根.令g(x)=t,t∈[-a,a],则f(g(x))=f(t)=0.当t∈[-a,0]时,满足方程f(x)=0的t有2个,此时g(x)=t有4个不同的实数根;当t∈(0,a]时,满足方程f(t)=0的t有1个,此时g(x)=t有2个不同的实数根.综上可知方程f(g(x))=0共有6个实数根,即函数y=f(g(x))共有6个零点.
二、多项选择题(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.某工厂生产一种溶液,按市场要求杂质含量不得超过0.1%,而这种溶液最初的杂质含量为2%.现进行过滤,已知每过滤一次杂质含量减少,则使产品达到市场要求的过滤次数可以为(参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)( )
A.6 B.9
C.8 D.7
解析:选BC.设经过n次过滤,产品达到市场要求,则×≤,即≤,则n lg ≤-lg 20,则n(lg 2-lg 3)≤-(1+lg 2),得n≥≈7.4,所以选BC.
10.已知函数f(x)=xex-ax-1,则关于f(x)的零点,叙述错误的是( )
A.当a=0时,函数f(x)有两个零点
B.函数f(x)必有一个零点是正数
C.当a<0时,函数f(x)有两个零点
D.当a>0时,函数f(x)只有一个零点
解析:选ACD.f(x)=0⇔ex=a+,在同一坐标系中作出y=ex与y=的图象,可观察出ACD错误,故选ACD.
11.关于x的方程ax2-|x|+a=0有四个不同的实数解,则实数a的值可能是( )
A. B.
C. D.
解析:选BCD.对于方程ax2-|x|+a=0,当a=0时,只有一个解x=0,因此若方程axx-|x|+a=0有四个不同的解,则a≠0,x≠0,此时方程可变为==|x|+.作出函数y=|x|+的图象,如图所示.结合图象可知当>2时,直线y=与函数y=|x|+的图象有四个不同的交点,即原方程有四个不同的实数解.结合选项知满足>2的有BCD,故选BCD.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.若函数f(x)=x2-ax-b的两个零点是2和3,则不等式bx2-ax-1>0的解集为__________.
解析:根据题意,
⇒则不等式可化为
-6x2-5x-1>0⇒6x2+5x+1<0⇒(2x+1)(3x+1)<0⇒x∈.
答案:
13.函数f(x)=x+2x-10的零点所在区间为(n,n+1),n∈Z则n=____________.
解析:因为f(2)=2+4-10=-4<0,f(3)=3+8-10=1>0,所以f(2)f(3)<0,由函数零点存在定理知函数f(x)=x+2x-10在区间(2,3)上有零点,所以n=2.
答案:2
14.已知[x]表示不超过实数x的最大整数,如[1.8]=1,[-1.2]=-2·x0是函数f(x)=ln x-的零点,则[x0]等于________.
解析:∵函数f(x)的定义域为(0,+∞),∴函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.由f(2)=ln 2-1<0,f(e)=ln e->0,知x0∈(2,e),∴[x0]=2.
答案:2
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.(10分)已知函数f(x)=x3-x2++.证明:存在x0∈,使f(x0)=x0.
证明:令g(x)=f(x)-x=x3-x2-+.
∵g(0)=,g=-,
∴g(0)·g<0.又函数g(x)在上连续,
∴存在x0∈,使g(x0)=0.即f(x0)=x0.
16.(15分)已知关于x的函数y=(m+6)x2+2(m-1)x+m+1恒有零点.
(1)求m的取值范围;
(2)若函数有两个不同零点,且其倒数之和为-4,求m的值.
解:(1)当m+6=0,即m=-6时,函数为y=-14x-5,显然有零点.
当m+5≠0时,由Δ=4(m-1)2-4(m+6)(m+1)=-36m-20≥0,得m≤-.
∴当m≤-且m≠-6时,二次函数有零点.综上所述,m≤-.
(2)设x1,x2是函数的两个零点,则有x1+x2=-,x1x2=.
∵+=-4,即=-4,
∴-=-4,解得m=-3.
且当m=-3时,m+6≠0,Δ>0符合题意,∴m的值为-3.
17.(15分)某公司对营销人员有如下规定:①年销售额x(单元:万元)在8万元以下,没有奖金;
②年销售额x(单位:万元),x∈[8,64]时,奖金为y万元,且y=logax,y∈[3,6],且年销售额越大,奖金越多;
③年销售额超过64万元,按年销售额的10%发奖金.
(1)求奖金y关于x的函数解析式;
(2)若某营销人员争取奖金y∈[4,10](单位:万元),则年销售额x(单位:万元)在什么范围内?
解:(1)依题意,y=logax在x∈[8,64]上为增函数,所以
解得a=2,所以y=
(2)易知x≥8,当8≤x≤64时,要使y∈[4,10],则4≤log2x≤10,解得16≤x≤1 024,所以16≤x≤64;当x>64时,要使y∈[4,10],则40≤x≤100,所以64<x≤100.
综上所述,当年销售额x∈[16,100](单位:万元)时,奖金y∈[4,10](单位:万元).
18.(17分)已知函数f(x)=-x2-2x,g(x)=
(1)求g[f(1)]的值;
(2)若方程g[f(x)]-a=0有4个实数根,求实数a的取值范围.
解:(1)g[f(1)]=g(-3)=-3+1=-2.
(2)令f(x)=t,则原方程化为g(t)=a,易知方程f(x)=t在t∈(-∞,1)上有2个不同的解,
则原方程有4个解等价于函数y=g(t)(t<1)与y=a的图象有2个不同的交点,作出函数y=g(t)(t<1)的图象,如图,
由图象可知,当1≤a<时,函数y=g(t)(t<1)与y=a有2个不同的交点,即所求a的取值范围是.
19.(17分)某个体经营者把开始六个月试销A,B两种商品的逐月投资与所获纯利润列成下表:
投资A种商品金额(万元)
1
2
3
4
5
6
获纯利润(万元)
0.65
1.39
1.85
2
1.84
1.40
投资B种商品金额(万元)
1
2
3
4
5
6
获纯利润(万元)
0.25
0.49
0.76
1
1.26
1.51
该经营者准备下月投入12万元经营这两种产品,但不知投入A,B两种商品各多少万元才合算.请你帮助制定一个资金投入方案,使得该经营者获得最大利润,并按你的方案求出该经营者下月可获得的最大利润(结果保留两位有效数字).
解:以投资额为横坐标,纯利润为纵坐标,在平面直角坐标系中画出散点图,如下图所示.
观察散点图可以看出,A种商品所获纯利润y与投资额x之间的变化规律可以用二次函数模型进行模拟,如图(1)所示,
取(4,2)为最高点,则y=a(x-4)2+2,再把点(1,0.65)代入,得0.65=a(1-4)2+2,解得a=-0.15,
所以y=-0.15(x-4)2+2.
B种商品所获纯利润y与投资额x之间的变化规律是线性的,可以用一次函数模型进行模拟,如图(2)所示.
设y=kx+b,取点(1,0.25)和(4,1)代入,
得解得所以y=0.25x.
即前六个月所获纯利润y关于月投资A种商品的金额x的函数关系式是y=-0.15(x-4)2+2;前六个月所获纯利润y关于月投资B种商品的金额x的函数关系式是y=0.25x.
设下月投入A,B两种商品的资金分别为xA,xB(万元),总利润为W(万元),
那么
所以W=-0.15+0.15×+2.6.
当xA=≈3.2(万元)时,W取最大值,约为4.1万元,此时xB=8.8(万元).
即该经营者下月把12万元中的3.2万元投资A种商品,8.8万元投资B种商品,可获得最大利润约为4.1万元.
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