内容正文:
寒假作业08 函数与方程及函数模型与应用
函数与方程
知识点1 函数零点的定义
一般地,对于函数,把使 的实数 叫作函数的零点.函数的零点就是方程的实数解,也就是函数的图象与轴的交点的横坐标.
方程、函数、函数图象之间的关系:
方程有实数解函数的图象 与轴有公共点 函数 有零点 .
知识点2 函数零点存在性定理
如果函数在区间上的图象是 连续不断 的一条曲线,且有 ,那么函数在区间内 至少有一个 零点,即存在,使得,这个也就是方程的解.
知识点3 函数单调性对零点个数的影响
如果一个连续函数是单调函数,那么它的零点至多有一个。因此分析一个函数零点的个数前,可尝试判断函数是否单调
知识点4 几个“不一定”与“一定”(假设在区间连续)
(1)若,则“一定”存在零点,但“不一定”只有一个零点。要分析的性质与图象,如果单调,则“一定”只有一个零点
(2)若,则“不一定”存在零点,也“不一定”没有零点。如果单调,那么“一定”没有零点
(3)如果在区间中存在零点,则的符号是“不确定”的,受函数性质与图象影响。如果单调,则一定小于0
知识点5 零点与单调性配合可确定函数的符号
是一个在单增连续函数,是的零点,且,则时,;时,
知识点6 证明零点存在的步骤
(1)将所证等式中的所有项移至等号一侧,以便于构造函数
(2)判断是否要对表达式进行合理变形,然后将表达式设为函数
(3)分析函数的性质,并考虑在已知范围内寻找端点函数值异号的区间
(4)利用零点存在性定理证明零点存在
函数模型及其应用
知识点1 三种函数模型的性质
函数
性质
y=ax
(a>1)
y=logax
(a>1)
y=xn
(n>0)
在(0,+∞)上的增减性
单调递增
单调递增
单调递增
增长速度
越来越快
越来越慢
相对平稳
图象的变化
随x的增大逐渐表现为与y轴平行
随x的增大逐渐表现为与x轴平行
随n值变化而各有不同
知识点2 常见的函数模型
函数模型
函数解析式
一次函数模型
f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)
二次函数模型
f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
反比例函数模型
f(x)=+b(k,b为常数且k≠0)
指数函数模型
f(x)=bax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)
对数函数模型
f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)
幂函数模型
f(x)=axα+b(a,b,α为常数,a≠0,α≠0)
知识点3 解函数模型问题的步骤
(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型.
(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型.
(3)解模:求解数学模型,得出数学结论.
(4)还原:将数学问题还原为实际问题.
以上过程用框图表示如下:
一、@单选题
1.函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据零点存在定理直接判断.
【详解】由,得,,
,,,
因为,所以函数的零点所在区间为.
故选:A.
2.若函数在区间上无零点,则m取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据方程的根即可求解和时的根,由不等式即可求解.
【详解】当时,则,此时无零点,符合题意,
当时,令,则,故或,解得或,
综上可知在区间上无零点,则,
故选:D
二、@多选题
3.已知函数的图象是一条连续不断的曲线,且有如下对应值表:
1
3
5
7
24
13
1
则一定包含的零点的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据零点存在性定理结合表中的数据分析判断即可
【详解】因为的图象是一条连续不断的曲线,
且,
所以一定包含的零点的区间是.
故选:BCD
4.关于函数的零点,下列选项说法正确的是( )
A.是的一个零点
B.在区间内存在零点
C.至少有2零点
D.的零点个数与的解的个数相等
【答案】BCD
【分析】根据零点的定义和零点存在定理,结合选项逐个判断.
【详解】因为,所以是的一个零点,A不正确;
因为,,
所以在区间内存在零点,B正确;
令,得,
因为方程的判别式,且不是的根,
所以有3个零点,C正确;
由零点的定义可知D也是正确的.
故选:BCD.
三、@填空题
5.函数的零点是 .
【答案】1和3
【分析】直接利用对数函数的性质与零点的定义,令即可求解
【详解】依题意,令,解得:或,
故答案为:1和3.
6.水银体温计用汞柱的高度表示体温,当一个人的体温为时,汞柱高;体温为时,汞柱高.汞柱高与体温的关系用表示,其中(单位:℃)为人的体温,(单位:)为汞柱高,则当汞柱高时,此人的体温是 .
【答案】
【分析】由题意,结合待定系数法求得,从而得解.
【详解】依题意,得,解得,
于是,所以.
故答案为:.
四、@解答题
7.函数
(1)画出函数的图象;
(2)
当时,求函数的值域(直接写出值域,不要过程).
(3)若有四个不相等的实数根,求的取值范围.(直接写出结果,不要求过程)
【答案】(1)图象见解析;
(2);
(3).
【分析】(1)根据分段函数解析式画出函数图象即可;
(2)根据图象分析区间单调性,分别求出各区间端点值,即可知值域;
(3)由题意与有4个交点,数形结合即可确定参数范围.
【详解】(1)由解析式得图象如下,
(2)
由(1)图象知:在、上递增,在、上递递减,
且,,,,
综上,在上值域为.
(3)由函数图象知:有四个不相等的实数根,即与有4个交点,
所以.
8.某华为平板电脑体验店预计年月到年月全年可以销售台平板,已知该平板电脑的进价为元/台,为节约资金决定分批购入,若每批都购入台,则每批需付运费元,储存购入的平板电脑全年所付保管费与每批购入电脑的总价值(不含运费)成正比,若每批购入台,则全年需付运费和保管费元.
(1)求全年所付运费和保管费之和关于的函数;
(2)若全年只有元资金可用于支付运费和保管费,则能否恰当的安排每批进货的数量,使资金够用?如果够用,求出每批进货的数量:如果不够用,最少还需补多少?
【答案】(1)
(2)每批应购入平板电脑台,全年运费和保管费最少,此时还需补元
【分析】(1)根据已知条件构造函数模型,利用待定系数法即可求解;
(2)直接由基本不等式即可求解.
【详解】(1)设保管费与电脑总价值的比例系数为,
则
当时,,解得,
所以;
(2)由(1),,
当且仅当,即时,等号成立,
所以每批应购入平板电脑台,全年运费和保管费最少,为元,此时还需补元.
五、#单选题
9.某工厂生产的废气经过过滤后排放,排放时污染物的含量不超过1%,过滤过程中废气的污染物含量(单位:mg/L)与时间(单位:h)的关系为,其中,为正常数.如果在前10小时消除了50%的污染物,则排放前至少还需过滤的时间为(参考数据:)( )
A.23.2h B.39.8h C.56.4h D.73.0h
【答案】C
【分析】根据给定的模型及已知求出常数k的表达式,再求出排放前过滤的总时间即可计算作答.
【详解】依题意,,即,又,即,
于是得,即有,解得,
则排放前至少还需过滤的时间为.
故选:C
10.以下每个图象表示的函数都有零点,但不能用二分法求函数零点近似值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据二分法求解函数零点的要求判断四个选项即可.
【详解】由二分法的定义,可知只有当函数在区间上的图象连续不断,且,
即函数的零点是变号零点时,才能将区间一分为二,逐步得到零点的近似值.
对各选项分析可知,选项A,B,D都符合,而选项C不符合,
因为在零点两侧函数值不异号,因此不能用二分法求函数零点的近似值.
故选:C.
六、#多选题
11.已知函数,若关于的方程有4个不同的实根,则实数可能的取值有( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】作出图象,令,则,由题意,关于t的二次方程有两个不相等实根,可得判别式,根据关于x的方程有4个不同的实根,且与图象有2个交点,可得与图象也得有2个交点,分析即可得答案.
【详解】作出图象,如下图所示,
由图象可得,
令,则,
所以,
由题意,关于t的二次方程有两个不相等实根,
所以,解得,
解得或,
因为与图象有2个交点,
所以与图象也得有2个交点,
所以,解得,且,
所以符合条件的选项有AC.
故选:AC
12.设函数,若关于的函数恰好有个零点,则下列说法正确的是( )
A.若,则实数的取值范围为
B.若,则实数的取值范围为
C.若,则实数的取值范围为
D.若,则实数的取值范围为
【答案】CD
【分析】令,则零点的个数,就是方程的根的个数,最后转化为的零点的个数问题,画出的图象,由图象逐项分析即可.
【详解】令,则,作的图象如图所示:
所对应的方程为,
,
当时,则,故方程为,解为,此时关于的函数有个零点,故A错误;
当时,方程有两个不相等的实根为:或,
若关于的函数恰好有个零点,
则只有一个零点,由图可知实数的取值范围为,故B错误;
若关于的函数恰好有个零点,
则有个零点,由图可知实数的取值范围为,故C正确;
若关于的函数恰好有个零点,
则有个零点,由图可知实数的取值范围为,故D正确;
故选:CD.
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
七、#填空题
13.某地区上年度电价为0.8元,年用电量为,本年度计划将电价下降到之间,而用户期望电价为.经测算下调电价后的新增用电量,和实际电价与用户的期望电价的差成反比(比例系数为).该地区的电力成本价为.已知,为保证电力部门的收益比上年至少增长,则最低的电价可定为 .
【答案】0.6/
【分析】设出电价定为元,由题意可得不等式,解出后结合即可得.
【详解】设电价定为元,,
则由题意可得,
整理可得,又,
故,即,故最低的电价可定为.
故答案为:.
14.若函数,且关于的方程有三个不同的实数解,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】令,利用换元转法化为一元二次方程形式,根据一元二次方程根的分布特征,解不等式组即可求得的取值范围.
【详解】令,则,且函数的大致图象如图:
方程化为,
即,即.
因为方程有三个不同的实数解,
由函数的图象可知,
方程有两个不等实根,不妨设,则.
令,
则或,解得,或无解.
所以,实数的取值范围是.
故答案为:.
八、#解答题
15.长时间的实践表明,冲泡绿茶用开水最为合适,饮用时茶水温度在至之间口感最佳.已知环境温度为,物体温度为时,经过分钟后物体温度满足,其中为常数.某实验小组通过数据收集,计算得常数,假设近期室内温度均为.
(1)以开水冲泡绿茶,经过8分钟后茶水温度约为多少?
(2)早上张老师到办公室上班,先用开水泡好一杯绿茶,然后去教室看早自习,再回到办公室准备喝茶,请帮张老师计算一下他泡的茶水能保持最佳口感的时长.
(注意:本题结果都保留两位小数,参考数据,,)
【答案】(1)
(2)到分钟
【分析】(1)由已知直接得到解析式,代入求解即可;
(2)根据题意得到不等式,利用指数和对数的运算求解即可.
【详解】(1)由已知可得,
当时,,
所以以开水冲泡绿茶,经过8分钟后茶水温度约为;
(2)由于饮用时茶水温度在至之间口感最佳,
所以,即,
所以,所以,
所以即,
张老师泡的茶水能保持最佳口感的时长为到分钟.
16.已知函数为偶函数.
(1)求实数的值;
(2)判断的单调性,并解不等式;
(3)设,若方程有解.求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)单调递减,单调递增,
(3)
【分析】(1)根据偶函数的定义,即可求实数的值;
(2)首先判断时函数的单调性,再根据函数是偶函数,判断的单调性,结合函数的性质,即可求解不等式;
(3)由函数化简以及对数方程可得,再根据换元法,以及参变分离可得的取值范围.
【详解】(1)函数的定义域为,
,
,
因为函数为偶函数,所以,即,
得;
(2)由(1)知,,
设,
,
因为,,,
所以,,
则,且函数是单调递增函数,
所以,
所以函数在上单调递增,再根据函数是偶函数,在区间上单调递减;
不等式,等价于,
解得:或,
不等式的解集为;
(3),
则方程,等价于,
设,当且仅当,即时,等号成立,
而,
即,整理为,在上有解,
即,在上单调递增,所以,
所以,所以实数的取值范围是.
九、*单选题
17.已知函数,若方程有五个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,结合已知条件得出,解得或,则直线、与函数的图象共有五个交点,数形结合可得出实数的取值范围.
【详解】令,由可得,
即,解得或,
当时,即当时,,
当时,时,,
作出函数的图象如下图所示:
由图可知,直线与函数的图象有两个交点,
又因为原方程有五个不同的实数根,所以直线与函数的图象有三个交点,
由图可得,故实数的取值范围是.
故选:A.
18.已知函数,则下列选项中正确的是( )
A.既有最大值也有最小值
B.存在实数,使得
C.对任意正整数在区间上均单调递增
D.若且关于的方程有且只有两个实根,则
【答案】D
【分析】由函数图象对各选项进行判断即可.
【详解】先作出在上的图象,再扩展到整个定义域.
对于A:由图象可知函数无最小值,A错;
对于B:由图象可知函数最大值为0,B错;
对于C:对任意正整数,函数在上单调递增,C错;
对于D:时,恒过点,且在定义域上单调递减.所以方程在区间中有一个实根.
因为有且只有两个实根,所以即,亦即,
所以,解得.
故选:D.
十、*多选题
19.已知函数,,的零点分别为,,,下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】AB选项,变形得到,,构造,由函数单调性得到,故AB正确;C选项,同一坐标内画出的图象,得到;D选项,结合ABC选项,利用图象得到.
【详解】AB选项,由题意得,,
因为可变形为,
令,显然为单调递增函数,故,
故,,AB正确;
C选项,由题意得,
在同一坐标内画出的图象,
可以看出,C错误;
D选项,由AB选项可知,而,故
又,故,
由图象可得,,所以,
故,D正确.
故选:ABD
【点睛】函数求解参数取值范围,当函数中同时出现与,通常使用同构来进行求解,本题难点是变形为,从而构造,结合单调性进行求解..
20.已知函数,若,则下列说法正确的是( )
A.当方程有三个不同根时,三个根的乘积小于
B.当方程有四个不同根时,则
C.函数恰有个零点时,
D.函数恰有个零点时,
【答案】ACD
【分析】作出函数的图象,数形结合可判断B选项;利用对数运算以及数形结合可判断A选项;利用图象以及二次函数零点分布可判断CD选项.
【详解】作出函数的图象如下图所示:
若方程有三个不同根时,则,
设方程的三个根分别为、、,且,
则,,
由可得,则,所以,
因此,这三个根的乘积为,A对;
对于B选项,由图象可知,当方程有四个不同根时,
即当直线与函数的图象有个交点时,,B错;
对于C选项,因为直线与函数图象的交点个数可能为、、、,
令,,
因为函数恰有个零点,则函数有两个零点,设这两个零点分别为、,且,
,,由韦达定理可得,无解;
、,由二次函数零点分布可得,解得,C对;
对于D选项,函数恰有个零点时,,或,,
当,时,
由二次函数的零点分布可得,解得;
当时,则,可得,
此时,由,可得,,合乎题意,
所以当函数有个零点时,,D对.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:本题考查利用二次函数的零点分布求参数,一般要分析以下几个要素:
(1)二次项系数的符号;
(2)判别式;
(3)对称轴的位置;
(4)区间端点函数值的符号,结合图象得出关于参数的不等式组求解.
十一、*填空题
21.已知函数,则函数的所有零点之和为 .
【答案】
【分析】利用分段函数,分类讨论,即可求出函数的所有零点,从而得解.
【详解】设,则,
①当时,,得;
②当时,,得;
综上所述:若,则或.
故或,则有:
①由,可得或,解得或;
②由,可得或,解得或;
综上所述:函数的所有零点为,,,4.
故所有零点的和为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:根据题意分和两种情况讨论,运算求解,
22.已知函数.当时,的解集是 ;当函数有且仅有三个零点时,则实数a的取值范围是 .
【答案】 ;
【分析】由,将转化为,解出此不等式的解,这个解和求交集,就是所求不等式的解;有且仅有三个零点, 得到有且仅有三个根,设,则与的图像有且仅有三个交点,求的值域,分别画出和的的图像,通过图像得到的范围.
【详解】,,
,,
,,或,又,,
的解集是;
有且仅有三个零点,有且仅有三个根,
即有且仅有三个根,
设,则与的图像有且仅有三个交点,
的对称轴为,
,的值域为;
当时,的图像为:
当,即,与没有交点,与只有一个交点,
则与的图像有且仅有一个交点;
当,即,与只有1个交点,与只有一个交点,
则与的图像有且仅有两个交点;
当,即,与只有2个交点,与只有一个交点,
则与的图像有且仅有三个交点;
故当时,函数有且仅有三个零点,实数a的取值范围是;
当时,的图像为:
当,即,与没有交点,与只有一个交点,
则与的图像有且仅有一个交点;
当,即,与只有1个交点,与只有一个交点,
则与的图像有且仅有两个交点;
当,即,与只有2个交点,与只有一个交点,
则与的图像有且仅有三个交点;
故当时,不满足函数有且仅有三个零点;
综上所述,的取值范围为.
故答案为:;.
十二、*解答题
23.已知函数且函数是偶函数
(1)求的解析式
(2)若不等式在上恒成立,求的取值范围
(3)若函数恰好有三个零点,求的值及该函数的零点
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】(1)根据是偶函数得函数的对称轴,从而求解,代入即可求解解析式;
(2)令,分离参数即可得到,求出的最大值,即可求解;
(3)令,化为关于的方程,原函数有三个零点,即原方程有三个解,由对称性(或偶函数)知是一个解,即是新方程的一个根,由此可求得,从而求得另外的根,即求得函数的零点.
【详解】(1)将向右平移2个单位得到函数,
因为函数是偶函数,所以函数关于对称,
所以,所以,所以,所以.
(2)令,因为,所以,
不等式在上恒成立,
等价于在上恒成立.所以.
令,,则,从而,
所以当时,取到最大值为,所以.
(3)令,则,
方程可化为,
即,也即.
因为函数恰好有三个零点,
所以方程有三个实数根,
因为函数为偶函数,其图象关于y轴对称,
所以函数必有零点0,此时,
即方程有一个根为2,所以.
所以,解得或.由,得,
由,得,所以该函数的零点为0,,2.
24.已知函数,.
(1)求实数k的值;
(2)设函数,判断函数在区间上的单调性,并用定义给出证明;
(3)设函数,指出函数在区间上的零点个数,并说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见详解
(3)在内有且仅有一个零点,理由见详解
【分析】(1)根据题意结合奇函数的定义分析求解;
(2)根据单调性的定义分析证明;
(3)根据题意结合单调性以及奇偶性的性质判断在区间上的单调性,再结合零点存在性定理分析判断.
【详解】(1)令,解得,所以函数的定义域为,
因为,即为奇函数,
则,
整理得,
注意到对任意上式均成立,可得,解得.
(2)因为,则,
可知函数在区间上单调递减,证明如下:
对任意,且,
则,
因为,则,
可得,即,
所以函数在区间上单调递减;
(3)在内有且仅有一个零点,理由如下:
因为,则,
由(2)可知在内单调递减,且在定义域内单调递增,
可知在内单调递减,
又因为为奇函数,则在内单调递减,
且在内单调递减,可知在内单调递减,
结合,,
可知在内有且仅有一个零点.
【点睛】方法点睛:判断函数零点个数的方法
1.直接求零点:令,则方程解的个数即为零点的个数;
2.零点存在性定理:利用该定理不仅要求函数在上是连续的曲线,且,还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点;
3.数形结合:对于给定的函数不能直接求解或画出图形,常会通过分解转化为两个函数图象,然后数形结合,看其交点的个数有几个,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
十三、单选题
25.函数的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用指数函数与幂函数的单调性结合零点存在性定理计算即可.
【详解】由指数函数、幂函数的单调性可知:在上单调递减,在单调递增,
所以在定义域上单调递减,
显然,
所以根据零点存在性定理可知的零点位于.
故选:B
26.当时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】画出两函数在上的图象,根据图象即可求解
【详解】因为函数的最小正周期为,
函数的最小正周期为,
所以在上函数有三个周期的图象,
在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:
由图可知,两函数图象有6个交点.
故选:C
27.一定条件下,某人工智能大语言模型训练N个单位的数据量所需要的时间(单位:h),其中k为常数.在此条件下,已知训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加20h;当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加( )
A.2h B.4h C.20h D.40h
【答案】B
【分析】由题给条件列出不同训练数据量时所需的时间,结合对数的运算性质即可求解.
【详解】设当N取个单位、个单位、个单位时所需时间分别为,
由题意,,
,
,
因为,所以,
所以,
所以当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加4小时.
故选:B.
十四、多选题
28.噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级,其中常数是听觉下限阈值,是实际声压.下表为不同声源的声压级:
声源
与声源的距离
声压级
燃油汽车
10
混合动力汽车
10
电动汽车
10
40
已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车处测得实际声压分别为,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据题意可知,结合对数运算逐项分析判断.
【详解】由题意可知:,
对于选项A:可得,
因为,则,即,
所以且,可得,故A正确;
对于选项B:可得,
因为,则,即,
所以且,可得,
当且仅当时,等号成立,故B错误;
对于选项C:因为,即,
可得,即,故C正确;
对于选项D:由选项A可知:,
且,则,
即,可得,且,所以,故D正确;
故选:ACD.
十五、填空题
29.曲线与在上有两个不同的交点,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】将函数转化为方程,令,分离参数,构造新函数结合导数求得单调区间,画出大致图形数形结合即可求解.
【详解】令,即,令
则,令得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,,
因为曲线与在上有两个不同的交点,
所以等价于与有两个交点,所以.
故答案为:
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
寒假作业08 函数与方程及函数模型与应用
函数与方程
知识点1 函数零点的定义
一般地,对于函数,把使 叫作函数的零点.函数的零点就是方程的实数解,也就是函数的图象与轴的交点的横坐标.
方程、函数、函数图象之间的关系:
方程有实数解函数的图象 函数 .
知识点2 函数零点存在性定理
如果函数在区间上的图象是 的一条曲线,且有 ,那么函数在区间内 零点,即存在,使得,这个也就是方程的解.
知识点3 函数单调性对零点个数的影响
如果一个连续函数是单调函数,那么它的零点至多有一个。因此分析一个函数零点的个数前,可尝试判断函数是否单调
知识点4 几个“不一定”与“一定”(假设在区间连续)
(1)若,则“一定”存在零点,但“不一定”只有一个零点。要分析的性质与图象,如果单调,则“一定”只有一个零点
(2)若,则“不一定”存在零点,也“不一定”没有零点。如果单调,那么“一定”没有零点
(3)如果在区间中存在零点,则的符号是“不确定”的,受函数性质与图象影响。如果单调,则一定小于0
知识点5 零点与单调性配合可确定函数的符号
是一个在单增连续函数,是的零点,且,则时,;时,
知识点6 证明零点存在的步骤
(1)将所证等式中的所有项移至等号一侧,以便于构造函数
(2)判断是否要对表达式进行合理变形,然后将表达式设为函数
(3)分析函数的性质,并考虑在已知范围内寻找端点函数值异号的区间
(4)利用零点存在性定理证明零点存在
函数模型及其应用
知识点1 三种函数模型的性质
函数
性质
y=ax
(a>1)
y=logax
(a>1)
y=xn
(n>0)
在(0,+∞)上的增减性
单调递增
单调递增
单调递增
增长速度
越来越快
越来越慢
相对平稳
图象的变化
随x的增大逐渐表现为与y轴平行
随x的增大逐渐表现为与x轴平行
随n值变化而各有不同
知识点2 常见的函数模型
函数模型
函数解析式
一次函数模型
f(x)=ax+b(a,b为常数,a≠0)
二次函数模型
f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)
反比例函数模型
f(x)=+b(k,b为常数且k≠0)
指数函数模型
f(x)=bax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)
对数函数模型
f(x)=blogax+c(a,b,c为常数,a>0且a≠1,b≠0)
幂函数模型
f(x)=axα+b(a,b,α为常数,a≠0,α≠0)
知识点3 解函数模型问题的步骤
(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型.
(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型.
(3)解模:求解数学模型,得出数学结论.
(4)还原:将数学问题还原为实际问题.
以上过程用框图表示如下:
一、@单选题
1.函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
2.若函数在区间上无零点,则m取值范围为( )
A. B. C. D.
二、@多选题
3.已知函数的图象是一条连续不断的曲线,且有如下对应值表:
1
3
5
7
24
13
1
则一定包含的零点的区间是( )
A. B. C. D.
4.关于函数的零点,下列选项说法正确的是( )
A.是的一个零点
B.在区间内存在零点
C.至少有2零点
D.的零点个数与的解的个数相等
三、@填空题
5.函数的零点是 .
6.水银体温计用汞柱的高度表示体温,当一个人的体温为时,汞柱高;体温为时,汞柱高.汞柱高与体温的关系用表示,其中(单位:℃)为人的体温,(单位:)为汞柱高,则当汞柱高时,此人的体温是 .
四、@解答题
7.函数
(1)画出函数的图象;
(2)
当时,求函数的值域(直接写出值域,不要过程).
(3)若有四个不相等的实数根,求的取值范围.(直接写出结果,不要求过程)
8.某华为平板电脑体验店预计年月到年月全年可以销售台平板,已知该平板电脑的进价为元/台,为节约资金决定分批购入,若每批都购入台,则每批需付运费元,储存购入的平板电脑全年所付保管费与每批购入电脑的总价值(不含运费)成正比,若每批购入台,则全年需付运费和保管费元.
(1)求全年所付运费和保管费之和关于的函数;
(2)若全年只有元资金可用于支付运费和保管费,则能否恰当的安排每批进货的数量,使资金够用?如果够用,求出每批进货的数量:如果不够用,最少还需补多少?
五、#单选题
9.某工厂生产的废气经过过滤后排放,排放时污染物的含量不超过1%,过滤过程中废气的污染物含量(单位:mg/L)与时间(单位:h)的关系为,其中,为正常数.如果在前10小时消除了50%的污染物,则排放前至少还需过滤的时间为(参考数据:)( )
A.23.2h B.39.8h C.56.4h D.73.0h
10.以下每个图象表示的函数都有零点,但不能用二分法求函数零点近似值的是( )
A. B.
C. D.
六、#多选题
11.已知函数,若关于的方程有4个不同的实根,则实数可能的取值有( )
A. B. C. D.
12.设函数,若关于的函数恰好有个零点,则下列说法正确的是( )
A.若,则实数的取值范围为
B.若,则实数的取值范围为
C.若,则实数的取值范围为
D.若,则实数的取值范围为
七、#填空题
13.某地区上年度电价为0.8元,年用电量为,本年度计划将电价下降到之间,而用户期望电价为.经测算下调电价后的新增用电量,和实际电价与用户的期望电价的差成反比(比例系数为).该地区的电力成本价为.已知,为保证电力部门的收益比上年至少增长,则最低的电价可定为 .
14.若函数,且关于的方程有三个不同的实数解,则实数的取值范围是 .
八、#解答题
15.长时间的实践表明,冲泡绿茶用开水最为合适,饮用时茶水温度在至之间口感最佳.已知环境温度为,物体温度为时,经过分钟后物体温度满足,其中为常数.某实验小组通过数据收集,计算得常数,假设近期室内温度均为.
(1)以开水冲泡绿茶,经过8分钟后茶水温度约为多少?
(2)早上张老师到办公室上班,先用开水泡好一杯绿茶,然后去教室看早自习,再回到办公室准备喝茶,请帮张老师计算一下他泡的茶水能保持最佳口感的时长.
(注意:本题结果都保留两位小数,参考数据,,)
16.已知函数为偶函数.
(1)求实数的值;
(2)判断的单调性,并解不等式;
(3)设,若方程有解.求实数的取值范围.
九、*单选题
17.已知函数,若方程有五个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
18.已知函数,则下列选项中正确的是( )
A.既有最大值也有最小值
B.存在实数,使得
C.对任意正整数在区间上均单调递增
D.若且关于的方程有且只有两个实根,则
十、*多选题
19.已知函数,,的零点分别为,,,下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
20.已知函数,若,则下列说法正确的是( )
A.当方程有三个不同根时,三个根的乘积小于
B.当方程有四个不同根时,则
C.函数恰有个零点时,
D.函数恰有个零点时,
十一、*填空题
21.已知函数,则函数的所有零点之和为 .
22.已知函数.当时,的解集是 ;当函数有且仅有三个零点时,则实数a的取值范围是 .
十二、*解答题
23.已知函数且函数是偶函数
(1)求的解析式
(2)若不等式在上恒成立,求的取值范围
(3)若函数恰好有三个零点,求的值及该函数的零点
24.已知函数,.
(1)求实数k的值;
(2)设函数,判断函数在区间上的单调性,并用定义给出证明;
(3)设函数,指出函数在区间上的零点个数,并说明理由.
十三、单选题
25.函数的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
26.当时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
27.一定条件下,某人工智能大语言模型训练N个单位的数据量所需要的时间(单位:h),其中k为常数.在此条件下,已知训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加20h;当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加( )
A.2h B.4h C.20h D.40h
十四、多选题
28.噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级,其中常数是听觉下限阈值,是实际声压.下表为不同声源的声压级:
声源
与声源的距离
声压级
燃油汽车
10
混合动力汽车
10
电动汽车
10
40
已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车处测得实际声压分别为,则( ).
A. B.
C. D.
十五、填空题
29.曲线与在上有两个不同的交点,则的取值范围为 .
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$