专题4.5 函数的应用(二)专项训练-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
2026-09-23
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内容正文:
专题4.5 函数的应用(二)
考点预览
考点一 函数的零点与方程的解
考点二 零点存在定理与零点所在区间
考点三 用二分法求方程的近似解
考点四 函数模型的选择与建立
考点五 指对数模型的实际应用
一、知识填空
1.函数的零点
(1)对于函数 ,使 的实数 叫做函数的 。
(2)函数的零点不是一个点,而是一个 。
(3)方程 有实根,等价于函数 的图象与 有交点,也等价于函数 有 。
2.函数零点存在定理
(1)若函数 在闭区间 上的图象是 的曲线,并且 ,则它在 内至少有一个零点。
(2)定理只能保证零点 存在,不能说明零点的 。
(3)若 在区间上单调,且端点函数值异号,则零点是 的。
3.二分法
(1)二分法求近似解的前提是:先找到一个区间 使 。
(2)每次取区间的 ,计算它的函数值,再按符号把含零点的那个区间留下。
(3)区间 经过 次二分后,剩余区间长度为 。
(4)当区间长度 给定的精确度时,区间内的任意值都可作为零点的近似值。
4.建立函数模型解决实际问题
(1)一般流程是:收集数据 → → 选择函数模型 → 求解检验 → 回代实际。
(2)常见的三类模型中,增长最快的是 函数模型,增长最慢的是 函数模型。
(3)选择模型时既要看数据的变化趋势,也要进行 检验。
5.两类重要模型
(1)指数模型:设初始量为 ,每期增长率为 ,则 期后的量为 。
(2)对数模型:若 型的模型取自变量每扩大 倍,函数值增加 个单位。
(3)当总的目标值已知、求"经过多少期"时,通常要通过对数把 位置的未知量解出来。
二、考点专练
考点一 函数的零点与方程的解
方法与技巧:
1. 识别信号:题目问函数的零点、方程实根的个数、或参数取何值时方程有解。
1. 操作流程:求零点就解 ;求零点个数可转化为两个函数图象的交点个数;含参数时作出草图,看水平线 与曲线有几个交点。
1. 技巧·口诀:零点 ⇔ 方程的根 ⇔ 图象与 轴交点的横坐标,三者说的是同一件事;
的根就是 的零点。
1. 易错点:零点是一个数而不是点,写"零点为 "是错的,应写"零点为 ";
分段函数要逐段求,别忘了检验是否落在对应区间内。
【例题精讲】
1.函数 的零点是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
2.函数 的零点是( )
A. B. C. 以外的数 D.
【变式训练】
1.函数 的零点是( )
A. B. C. D.
2.函数 的零点个数是( )
A. B. C. D.
3.已知函数 满足:当 时 ;当 时 。则 的零点个数是( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.函数 的零点是( )
A. B. C. D.
2.函数 的零点是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
3.函数 的零点是( )
A. B. C. 和 D.
4.函数 的零点是( )
A. B. C. D.
5.函数 的零点是( )
A. B. C. D.
6.若函数 有两个零点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.函数 的零点个数是( )
A. B. C. D.无数个
8.方程 的实根个数是( )
A. B. C. D.
考点二 零点存在定理与零点所在区间
方法与技巧:
1. 识别信号:题目给出一个不太好解的方程,问它的根落在哪个整数区间内,或判断某个区间内是否存在零点。
1. 操作流程:记 左式减右式,依次算各整数端点的函数值,找异号的两个相邻端点,根就在它们之间。
1. 技巧·口诀:"端点代入看符号,一正一负必有根"。
选项给的区间端点通常就是 、、、,算三四个值就能锁定。
1. 易错点:定理要求函数在区间上连续且端点异号;
端点异号只能保证"至少一个",没有单调性就不能说"恰好一个"。
【例题精讲】
1.函数 的一个零点所在区间是( )
A. B. C. D.
2.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
2.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
3.若函数 在区间 内有零点, 为正整数,则 等于( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
2.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
3.若函数 在 上连续,且 ,,则下列说法正确的是( )
A.在 内至少有一个零点 B.在 内恰有一个零点
C.没有零点 D.无法确定
4.函数 在区间 内是否一定存在零点?( )
A.一定存在 B.一定不存在 C.无法判断 D.恰有两个
5.方程 的实根所在区间是( )
A. B. C. D.
6.若 在 上单调递减且连续,,,则 的零点个数是( )
A. B. C.至少 D.无法确定
7.函数 的正零点所在区间是( )
A. B. C. D.
8.已知函数 的图象连续不断,且 ,则下列结论正确的是( )
A.不能断定 内无零点 B. 内一定没有零点
C. 内一定有零点 D. 与 都大于
考点三 用二分法求方程的近似解
方法与技巧:
1. 识别信号:题目给出初始区间与精度要求,问下一次落在哪个区间、或要二分多少次。
1. 操作流程:每次取中点 ,算 的符号,它与哪个端点异号就留下哪一半。
1. 技巧·口诀:区间长度每二分一次减半, 次后为 ;
要求精度 ,就解 取最小整数 。
1. 易错点:判断"含零点的区间"要看 与哪个端点异号,而不是看谁离零近;
精度条件用的是"小于",不能取等号。
【例题精讲】
1.用二分法求方程 的正根,已知 ,,取区间中点后零点落在( )
A. B. C. D.
2.用二分法求零点时,初始区间长度为 ,要使区间长度小于 ,至少需要二分的次数是( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.设 ,已知 ,,取中点 后零点落在( )
A. B. C. D.
2.用二分法求 在 内的近似解,要使近似值的误差不超过 ,则至少需二分( )
A. 次 B. 次 C. 次 D. 次
3.用二分法求方程近似解的过程中,若 ,,,则下一步应取的区间是( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.二分法求根的第一步是找一个区间 ,使( )
A. B. C. D.
2.区间 连续二分 次后,剩余区间的长度是( )
A. B. C. D.
3.用二分法求 的近似值,初始区间取 ,取中点 后下一步的区间是( )
A. B. C. D.
4.关于二分法,下列说法正确的是( )
A.二分法只能求变号零点 B.二分法能求出所有零点
C.二分法求出的解是精确值 D.二分法不需要函数连续
5.若初始区间长度为 ,经过 次二分后区间长度是( )
A. B. C. D.
6.用二分法求 的零点,已知 ,,取中点 后零点落在( )
A. B. C. D.
7.某同学用二分法求零点,得到区间 且 、,则该区间中点处的函数值需要进行的操作是( )
A.计算 并判断符号 B.计算 的精确值
C.直接取 作为零点 D.换用别的初始区间
8.要使多个零点的函数被完整求出,下列做法最恰当的是( )
A.先划分区间逐个用二分法 B.只用一个大区间二分
C.直接令函数值等于 求解 D.放弃用二分法
考点四 函数模型的选择与建立
方法与技巧:
1. 识别信号:题目给出一组实测数据,要判断该用哪种函数模型,或比较两个模型哪个拟合得更好。
1. 操作流程:先看数据的增长方式——增量大致相等用一次模型,增量成等差但二阶差分相等用二次模型,增量按比例放大用指数模型。
1. 技巧·口诀:"对数增长最慢、幂函数居中、指数增长最快";
在 足够大时, 的值远大于 ,而 又远大于 。
1. 易错点:不要只看前几项数据就下结论,指数模型早期增长很慢,容易与一次模型混淆;
求出模型后必须代回原数据检验。
【例题精讲】
1.某组数据中,自变量每增加 ,函数值依次增加 、、、,则最适宜选用的模型是( )
A.一次函数模型 B.二次函数模型 C.指数函数模型 D.对数函数模型
2.某细胞分裂的个数依次为 、、、、,则描述这一过程最恰当的模型是( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.在 充分大时,下列函数中增长最快的是( )
A. B. C. D.
2.某实际问题中用两个模型拟合,模型甲的各次误差分别为 、、、,模型乙的为 、、、,则应选择( )
A.模型甲 B.模型乙 C.两者皆可 D.无法判断
3.某产品月利润数据随着月份增加先上升后下降,则较合适的模型是( )
A.二次函数模型 B.一次函数模型 C.指数函数模型 D.对数函数模型
【巩固练习】
1.若一组数据的相邻两项之比依次为 、、,则宜选用的模型是( )
A.指数函数模型 B.一次函数模型 C.二次函数模型 D.常函数模型
2.下列函数中,随着自变量增大增长最慢的是( )
A. B. C. D.
3.建立函数模型解决实际问题时,下列步骤排列正确的是( )
A.收集数据→画散点图→选模型→求解→检验 B.选模型→收集数据→画散点图→求解→检验
C.画散点图→收集数据→选模型→求解→检验 D.求解→选模型→收集数据→检验
4.若用 拟合数据,得到 ,,则当 时的预测值是( )
A. B. C. D.
5.某公司前三年利润依次为 、、 万元,若按此趋势外推,第四年利润约为( )
A. 万元 B. 万元 C. 万元 D. 万元
6.某同学用一次模型拟合本应是指数型的数据,则在自变量较大时会出现( )
A.预测值严重偏小 B.预测值严重偏大 C.预测值恰好相等 D.完全无法预测
7.要比较两个模型的拟合效果,下列做法最合理的是( )
A.计算各点误差并比较其大小 B.只看其中一个点是否吻合
C.选择表达式最复杂的那个 D.选择参数最多的那个
8.已知三个模型的增长速度满足 模型甲 模型乙 模型丙,且丙是指数模型,则乙最可能是( )
A.幂函数模型 B.对数模型 C.指数模型 D.常函数模型
考点五 指对数模型的实际应用
方法与技巧:
1. 识别信号:题干出现"增长率""翻一番""半衰期"或类似 、震级、声强级的定义式。
1. 操作流程:增长型写 ,衰减型写 ;求"经过多少期"时两边取对数,把指数上的未知数放下来。
1. 技巧·口诀:求 就用对数:;
,地震震级是对数模型。
1. 易错点:增长率 要写成小数(如 写成 );
"第 年末"与"经过 年"对应的自变量的增量不一定相同。
【例题精讲】
1.某城市现有人口 万,若每年自然增长率为 ,则人口达到 万约需的年数满足的关系式是( )
A. B. C. D.
2.某种物质每经过 年剩余质量是原来的 ,现有该物质 克,经过 年后剩余质量是( )
A. 克 B. 克 C. 克 D. 克
【变式训练】
1.若 ,则 可以表示为( )
A. B. C. D.
2.溶液的酸度定义为 ,其中 为氢离子浓度。若甲溶液 ,乙溶液 ,则甲的浓度是乙的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
3.某人向银行贷款 万元,年利率 ,按年计复利,则 年后需还款( )
A. 万元 B. 万元
C. 万元 D. 万元
【巩固练习】
1.某企业今年利润为 万元,若每年增长 ,要使利润达到 ,则所需的年数 满足( )
A. B. C. D.
2.若 ,则 用对数表示为( )
A. B. C. D.
3.地震的里氏震级 与释放能量 满足 。若某次地震震级为 ,则释放能量 满足( )
A. B. C. D.
4.某林区现有木材 立方米,若每年增长 ,则大约经过多少年达到 立方米?( )
A.约 年 B.约 年 C.约 年 D.约 年
5.某机器原值 元,每年折旧率 ,则 年后残值是( )
A. B. C. D.
6.若 ,则 等于( )
A. B. C. D.
7.已知某地的环境容量为 ,某种群数量满足 (其中 )。当 越来越大时, 的变化趋势是( )
A.趋近于 B.趋近于 C.无限增大 D.上下波动
8.某种商品的市场需求量 与价格 满足 (其中 、 为常数)。当价格从 变到 时,需求量的对数变化量是( )
A. B. C. D.
三、达标检测
1.函数 的零点是( )
A. B. C. 和 D.
2.函数 的零点是( )
A. B. C. D.
3.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
4.用二分法求零点时,初始区间 经过 次二分后区间长度是( )
A. B. C. D.
5.要使长度为 的区间经二分后长度小于 ,至少需二分的次数是( )
A. B. C. D.
6.下列函数中,在 充分大时增长最快的是( )
A. B. C. D.
7.若 ,则 等于( )
A. B. C. D.
8.某企业产值每年增长 ,现有产值 ,则 年后产值是( )
A. B. C. D.
9.若 连续且 ,,则下列说法正确的是( )
A. 内至少有一个零点 B. 内恰有一个零点
C.一定没有零点 D.无法判断
10.一组数据相邻两项的差依次为 、、、,则其宜选用的模型是( )
A.二次函数模型 B.一次函数模型 C.指数函数模型 D.对数函数模型
11.方程为 的正根,取区间 ,中点处的函数值为正,则下一步应取的区间是( )
A. B. C. D.
12.某林区木材蓄积量每年增长 ,现为 立方米,则大约经过多少年翻一番?( )
A.约 年 B.约 年 C.约 年 D.约 年
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专题4.5 函数的应用(二)
考点预览
考点一 函数的零点与方程的解
考点二 零点存在定理与零点所在区间
考点三 用二分法求方程的近似解
考点四 函数模型的选择与建立
考点五 指对数模型的实际应用
一、知识填空
1.函数的零点
(1)对于函数 ,使 的实数 叫做函数的 。
(2)函数的零点不是一个点,而是一个 。
(3)方程 有实根,等价于函数 的图象与 有交点,也等价于函数 有 。
2.函数零点存在定理
(1)若函数 在闭区间 上的图象是 的曲线,并且 ,则它在 内至少有一个零点。
(2)定理只能保证零点 存在,不能说明零点的 。
(3)若 在区间上单调,且端点函数值异号,则零点是 的。
3.二分法
(1)二分法求近似解的前提是:先找到一个区间 使 。
(2)每次取区间的 ,计算它的函数值,再按符号把含零点的那个区间留下。
(3)区间 经过 次二分后,剩余区间长度为 。
(4)当区间长度 给定的精确度时,区间内的任意值都可作为零点的近似值。
4.建立函数模型解决实际问题
(1)一般流程是:收集数据 → → 选择函数模型 → 求解检验 → 回代实际。
(2)常见的三类模型中,增长最快的是 函数模型,增长最慢的是 函数模型。
(3)选择模型时既要看数据的变化趋势,也要进行 检验。
5.两类重要模型
(1)指数模型:设初始量为 ,每期增长率为 ,则 期后的量为 。
(2)对数模型:若 型的模型取自变量每扩大 倍,函数值增加 个单位。
(3)当总的目标值已知、求"经过多少期"时,通常要通过对数把 位置的未知量解出来。
自检自纠:
1.(1)零点 (2)实数 (3) 轴;零点
2.(1)连续; (2)至少;个数 (3)唯一
3.(1) (2)中点 (3) (4)小于
4.(1)画散点图 (2)指数;对数 (3)检验
5.(1) (2) (3)指数
二、考点专练
考点一 函数的零点与方程的解
方法与技巧:
1. 识别信号:题目问函数的零点、方程实根的个数、或参数取何值时方程有解。
1. 操作流程:求零点就解 ;求零点个数可转化为两个函数图象的交点个数;含参数时作出草图,看水平线 与曲线有几个交点。
1. 技巧·口诀:零点 ⇔ 方程的根 ⇔ 图象与 轴交点的横坐标,三者说的是同一件事;
的根就是 的零点。
1. 易错点:零点是一个数而不是点,写"零点为 "是错的,应写"零点为 ";
分段函数要逐段求,别忘了检验是否落在对应区间内。
【例题精讲】
1.函数 的零点是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】A
【详解】由 得 ,解得 或 。
零点要写成数,不能写成点坐标,这正是选项 B 设置的陷阱。故选 A。
2.函数 的零点是( )
A. B. C. 以外的数 D.
【答案】A
【详解】由 得 。
注意 ,所以 C 的表述本身就是错的。
指数方程优先化成同底比较指数。故选 A。
【变式训练】
1.函数 的零点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 。
解对数方程后别忘了真数为正,这里 ,成立。故选 A。
2.函数 的零点个数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 ,只有一个零点。
立方只有一个实根,不像二次方程可能有两个。故选 A。
3.已知函数 满足:当 时 ;当 时 。则 的零点个数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】 时由 得 ,符合条件;
时由 得 ,也符合条件。
共 个零点。
分段函数必须逐段求并检查区间。故选 A。
【巩固练习】
1.函数 的零点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 。零点写成数而非点。故选 A。
2.函数 的零点是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】A
【详解】由 得 或 。故选 A。
3.函数 的零点是( )
A. B. C. 和 D.
【答案】A
【详解】令 ,得 ,
即 ,舍去负根得 ,故 。
换元后别忘了用 检验。故选 A。
4.函数 的零点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 ,故 。
这里真数 ,满足条件。故选 A。
5.函数 的零点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 即 ,
比较指数得 ,即 。
底数小于 时零点常是负数。故选 A。
6.若函数 有两个零点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】两个零点要求判别式 ,解得 。
二次方程两根对应函数两个零点。故选 A。
7.函数 的零点个数是( )
A. B. C. D.无数个
【答案】A
【详解】 与 都递增,故 在 上递增,至多一个零点;
又 ,恰有一个零点。
先证单调再用特值是最紧凑的写法。故选 A。
8.方程 的实根个数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】转化为 与 的交点个数。
指数曲线与直线最多两个交点,代入可知 与 各有一个,共 个。
数形结合是判断根个数的通法。故选 A。
考点二 零点存在定理与零点所在区间
方法与技巧:
1. 识别信号:题目给出一个不太好解的方程,问它的根落在哪个整数区间内,或判断某个区间内是否存在零点。
1. 操作流程:记 左式减右式,依次算各整数端点的函数值,找异号的两个相邻端点,根就在它们之间。
1. 技巧·口诀:"端点代入看符号,一正一负必有根"。
选项给的区间端点通常就是 、、、,算三四个值就能锁定。
1. 易错点:定理要求函数在区间上连续且端点异号;
端点异号只能保证"至少一个",没有单调性就不能说"恰好一个"。
【例题精讲】
1.函数 的一个零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,。
两端点函数值异号,由零点存在定理知在 内至少有一个零点。
依次代入整数点是最快的手感。故选 A。
2.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,
两端点异号,故零点在 内。
另外 递增,所以零点是唯一的。故选 A。
【变式训练】
1.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,故零点在 内。
两个函数相加时仍直接用定理即可。故选 A。
2.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,
故零点在 内。
三次项增长很快,端点值差距大,算起来容易判断。故选 A。
3.若函数 在区间 内有零点, 为正整数,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,零点在 内,故 。
求端点时优先代正整数。故选 A。
【巩固练习】
1.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,
故零点在 内。故选 A。
2.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,即 就是零点;
若按端点异号判断,,结合定义域取 的表述形式,四个选项中零点的落点应判为 附近。
精确零点为 (此时应直接指出端点即零点)。故选 A。
3.若函数 在 上连续,且 ,,则下列说法正确的是( )
A.在 内至少有一个零点 B.在 内恰有一个零点
C.没有零点 D.无法确定
【答案】A
【详解】端点异号且函数连续,由零点存在定理知至少有一个零点。
没有单调性就不能说"恰好一个",这正是定理的边界。故选 A。
4.函数 在区间 内是否一定存在零点?( )
A.一定存在 B.一定不存在 C.无法判断 D.恰有两个
【答案】A
【详解】,,
端点异号故一定存在零点。
指数与幂组合的题先代整数端点。故选 A。
5.方程 的实根所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设 ,,,
故实根在 内。
这正是"三次方程无求根公式时的标准处理"。故选 A。
6.若 在 上单调递减且连续,,,则 的零点个数是( )
A. B. C.至少 D.无法确定
【答案】A
【详解】由端点异号知至少有一个;由严格单调知至多一个,
两者结合就是"恰好一个"。
单调性是把"至少一个"升级为"唯一"的关键。故选 A。
7.函数 的正零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,故正零点在 内。
事实上它等于 。故选 A。
8.已知函数 的图象连续不断,且 ,则下列结论正确的是( )
A.不能断定 内无零点 B. 内一定没有零点
C. 内一定有零点 D. 与 都大于
【答案】A
【详解】乘积大于 只说明两端同号,函数在区间内仍可能两次穿过 轴。
定理是充分不必要条件的典型例子。故选 A。
考点三 用二分法求方程的近似解
方法与技巧:
1. 识别信号:题目给出初始区间与精度要求,问下一次落在哪个区间、或要二分多少次。
1. 操作流程:每次取中点 ,算 的符号,它与哪个端点异号就留下哪一半。
1. 技巧·口诀:区间长度每二分一次减半, 次后为 ;
要求精度 ,就解 取最小整数 。
1. 易错点:判断"含零点的区间"要看 与哪个端点异号,而不是看谁离零近;
精度条件用的是"小于",不能取等号。
【例题精讲】
1.用二分法求方程 的正根,已知 ,,取区间中点后零点落在( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】中点 ,。
它与 异号,故零点落在 内。
留哪一半只看符号,不看数值大小。故选 A。
2.用二分法求零点时,初始区间长度为 ,要使区间长度小于 ,至少需要二分的次数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 。
,,故至少 次。
把"每次减半"翻译成指数不等式是本题的全部。故选 A。
【变式训练】
1.设 ,已知 ,,取中点 后零点落在( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,与 异号,
故零点落在 内。故选 A。
2.用二分法求 在 内的近似解,要使近似值的误差不超过 ,则至少需二分( )
A. 次 B. 次 C. 次 D. 次
【答案】A
【详解】区间原长为 ,要求 ,即 。
,,故至少 次。
取等号时同样能满足"不超过"。故选 A。
3.用二分法求方程近似解的过程中,若 ,,,则下一步应取的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】 与 异号,故零点在 内,下一步就在这一半里继续取中点。
每次只看"包含零点的那一半"。故选 A。
【巩固练习】
1.二分法求根的第一步是找一个区间 ,使( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】这正是零点存在定理的条件:两端点函数值异号。
异号写成乘积小于 最方便。故选 A。
2.区间 连续二分 次后,剩余区间的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。
每次减半, 次后除以 。故选 A。
3.用二分法求 的近似值,初始区间取 ,取中点 后下一步的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设 ,;
,与 异号。
故零点(即 )落在 内。故选 A。
4.关于二分法,下列说法正确的是( )
A.二分法只能求变号零点 B.二分法能求出所有零点
C.二分法求出的解是精确值 D.二分法不需要函数连续
【答案】A
【详解】二分法依赖端点异号,因此只能求变号零点(如 在 处的零点就求不出);
它得到的是满足精度要求的近似值。故选 A。
5.若初始区间长度为 ,经过 次二分后区间长度是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。故选 A。
6.用二分法求 的零点,已知 ,,取中点 后零点落在( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,与 异号,
故零点落在 内。
增函数的零点只在一处,二分总能逼近它。故选 A。
7.某同学用二分法求零点,得到区间 且 、,则该区间中点处的函数值需要进行的操作是( )
A.计算 并判断符号 B.计算 的精确值
C.直接取 作为零点 D.换用别的初始区间
【答案】A
【详解】中点 ,算它再定位号即可继续缩区间。
二分法每一步都是"取中点、看符号"。故选 A。
8.要使多个零点的函数被完整求出,下列做法最恰当的是( )
A.先划分区间逐个用二分法 B.只用一个大区间二分
C.直接令函数值等于 求解 D.放弃用二分法
【答案】A
【详解】先把定义域按单调区间或零点可能所在处分开,再在每个小区间内二分。
一个区间二分只能找到一个零点。故选 A。
考点四 函数模型的选择与建立
方法与技巧:
1. 识别信号:题目给出一组实测数据,要判断该用哪种函数模型,或比较两个模型哪个拟合得更好。
1. 操作流程:先看数据的增长方式——增量大致相等用一次模型,增量成等差但二阶差分相等用二次模型,增量按比例放大用指数模型。
1. 技巧·口诀:"对数增长最慢、幂函数居中、指数增长最快";
在 足够大时, 的值远大于 ,而 又远大于 。
1. 易错点:不要只看前几项数据就下结论,指数模型早期增长很慢,容易与一次模型混淆;
求出模型后必须代回原数据检验。
【例题精讲】
1.某组数据中,自变量每增加 ,函数值依次增加 、、、,则最适宜选用的模型是( )
A.一次函数模型 B.二次函数模型 C.指数函数模型 D.对数函数模型
【答案】A
【详解】"增量相等"是一次函数的标志(因为此时差分为常数)。
选模型的诀窍是先看相邻两项的差。故选 A。
2.某细胞分裂的个数依次为 、、、、,则描述这一过程最恰当的模型是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】后一项总是前一项的 倍,属于按固定比例增长,应选用指数模型 。
"翻倍"是识别指数模型最强的信号。故选 A。
【变式训练】
1.在 充分大时,下列函数中增长最快的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】三类函数的增长速度有严格顺序:
指数函数 幂函数 对数函数;
一次函数属于幂函数一类,也慢于指数。
所以增长最快的是 。故选 A。
2.某实际问题中用两个模型拟合,模型甲的各次误差分别为 、、、,模型乙的为 、、、,则应选择( )
A.模型甲 B.模型乙 C.两者皆可 D.无法判断
【答案】A
【详解】误差的绝对值越小说明拟合越好。
甲的误差绝对值明显更小,故选模型甲。
比较时看绝对值的总体水平,而不是看符号。故选 A。
3.某产品月利润数据随着月份增加先上升后下降,则较合适的模型是( )
A.二次函数模型 B.一次函数模型 C.指数函数模型 D.对数函数模型
【答案】A
【详解】"先增后减"意味着存在最大值,这是开口向下的二次函数的典型特征。
单调模型无法描述这种转折。故选 A。
【巩固练习】
1.若一组数据的相邻两项之比依次为 、、,则宜选用的模型是( )
A.指数函数模型 B.一次函数模型 C.二次函数模型 D.常函数模型
【答案】A
【详解】"相邻两项之比相等"即为等比,对应指数模型。
比差分看比值,一眼就能分辨。故选 A。
2.下列函数中,随着自变量增大增长最慢的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对数函数的增长速度远慢于幂函数和指数函数。
这就是常说的"对数增长几乎没有增长"。故选 A。
3.建立函数模型解决实际问题时,下列步骤排列正确的是( )
A.收集数据→画散点图→选模型→求解→检验 B.选模型→收集数据→画散点图→求解→检验
C.画散点图→收集数据→选模型→求解→检验 D.求解→选模型→收集数据→检验
【答案】A
【详解】标准流程是"先有数据、再凭散点图判断形状、继而选模型求解、最后回代检验"。
顺序记牢,答卷时也按此书写。故选 A。
4.若用 拟合数据,得到 ,,则当 时的预测值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。
代入前先算幂再乘系数。故选 A。
5.某公司前三年利润依次为 、、 万元,若按此趋势外推,第四年利润约为( )
A. 万元 B. 万元 C. 万元 D. 万元
【答案】A
【详解】后一年都是前一年的 倍,符合指数模型,
故第四年约为 (万元)。故选 A。
6.某同学用一次模型拟合本应是指数型的数据,则在自变量较大时会出现( )
A.预测值严重偏小 B.预测值严重偏大 C.预测值恰好相等 D.完全无法预测
【答案】A
【详解】指数函数最终远大于一次函数,用一次模型会低估实际值。
这类外推偏差在长期预测中尤其危险。故选 A。
7.要比较两个模型的拟合效果,下列做法最合理的是( )
A.计算各点误差并比较其大小 B.只看其中一个点是否吻合
C.选择表达式最复杂的那个 D.选择参数最多的那个
【答案】A
【详解】误差(实际值减预测值)的绝对值越小,拟合越好。
不能只看个别点,更不能凭表达式复杂度判断。故选 A。
8.已知三个模型的增长速度满足 模型甲 模型乙 模型丙,且丙是指数模型,则乙最可能是( )
A.幂函数模型 B.对数模型 C.指数模型 D.常函数模型
【答案】A
【详解】增长速度的典型排序是对数 幂 指数。
既然最快的是指数,中间的便应是幂函数模型。
"对数、幂、指数"三级台阶要记牢。故选 A。
考点五 指对数模型的实际应用
方法与技巧:
1. 识别信号:题干出现"增长率""翻一番""半衰期"或类似 、震级、声强级的定义式。
1. 操作流程:增长型写 ,衰减型写 ;求"经过多少期"时两边取对数,把指数上的未知数放下来。
1. 技巧·口诀:求 就用对数:;
,地震震级是对数模型。
1. 易错点:增长率 要写成小数(如 写成 );
"第 年末"与"经过 年"对应的自变量的增量不一定相同。
【例题精讲】
1.某城市现有人口 万,若每年自然增长率为 ,则人口达到 万约需的年数满足的关系式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】每年是上一年的 倍, 年后为 。
令它等于 即得所需方程。
注意不能用 ,那是单利而非复利。故选 A。
2.某种物质每经过 年剩余质量是原来的 ,现有该物质 克,经过 年后剩余质量是( )
A. 克 B. 克 C. 克 D. 克
【答案】A
【详解】 年共 个半衰期,剩余 (克)。
先数"经过几个半衰期"比列指数方程快。故选 A。
【变式训练】
1.若 ,则 可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】指数式改写成对数式得 。
凡求"未知指数",答案就是一个对数。故选 A。
2.溶液的酸度定义为 ,其中 为氢离子浓度。若甲溶液 ,乙溶液 ,则甲的浓度是乙的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
【答案】A
【详解】由 、 得
,,
故 。
负对数模型下,值每差 浓度就差 倍。故选 A。
3.某人向银行贷款 万元,年利率 ,按年计复利,则 年后需还款( )
A. 万元 B. 万元
C. 万元 D. 万元
【答案】A
【详解】按年计复利即每年乘 ,三年后为 万元。
选项 B 是单利算法,不合题意。故选 A。
【巩固练习】
1.某企业今年利润为 万元,若每年增长 ,要使利润达到 ,则所需的年数 满足( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 。
两边约去 是关键一步。故选 A。
2.若 ,则 用对数表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】直接改写为对数式得 。
底数保持不变。故选 A。
3.地震的里氏震级 与释放能量 满足 。若某次地震震级为 ,则释放能量 满足( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】代入 :。
注意求的是 而不是 ,别急着去对数。故选 A。
4.某林区现有木材 立方米,若每年增长 ,则大约经过多少年达到 立方米?( )
A.约 年 B.约 年 C.约 年 D.约 年
【答案】A
【详解】由 ,因 、,
最接近的是 年。
也可用 除以百分数 快速估算得 。故选 A。
5.某机器原值 元,每年折旧率 ,则 年后残值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】每年变为上一年的 , 年后为 。
折旧就是负增长,模型形式完全一样。故选 A。
6.若 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】底数为 ,故 。
别把 理解成 。故选 A。
7.已知某地的环境容量为 ,某种群数量满足 (其中 )。当 越来越大时, 的变化趋势是( )
A.趋近于 B.趋近于 C.无限增大 D.上下波动
【答案】A
【详解】因 , 增大时 ,分母趋于 ,
故 。
这类"S 型"模型刻画的是资源有限时的增长。故选 A。
8.某种商品的市场需求量 与价格 满足 (其中 、 为常数)。当价格从 变到 时,需求量的对数变化量是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。
把两式相减,常数项自然消去。故选 A。
三、达标检测
1.函数 的零点是( )
A. B. C. 和 D.
【答案】A
【详解】由 得 。零点写成数而非点。故选 A。
2.函数 的零点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 。故选 A。
3.函数 的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,端点异号,零点在 内。故选 A。
4.用二分法求零点时,初始区间 经过 次二分后区间长度是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】。故选 A。
5.要使长度为 的区间经二分后长度小于 ,至少需二分的次数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 ,,,故至少 次。故选 A。
6.下列函数中,在 充分大时增长最快的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】指数函数的增长速度远快于幂函数与对数函数。故选 A。
7.若 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】指数式化为对数式得 。故选 A。
8.某企业产值每年增长 ,现有产值 ,则 年后产值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】每年乘 , 年后为 。故选 A。
9.若 连续且 ,,则下列说法正确的是( )
A. 内至少有一个零点 B. 内恰有一个零点
C.一定没有零点 D.无法判断
【答案】A
【详解】端点异号且连续,由零点存在定理知至少有一个零点,不能断定唯一。故选 A。
10.一组数据相邻两项的差依次为 、、、,则其宜选用的模型是( )
A.二次函数模型 B.一次函数模型 C.指数函数模型 D.对数函数模型
【答案】A
【详解】差分本身成等差(二阶差分为常数),这是二次函数的特征。
一次模型的差分应为常数。故选 A。
11.方程为 的正根,取区间 ,中点处的函数值为正,则下一步应取的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】中点 处函数值为正,与左端点 异号,故零点在 内。故选 A。
12.某林区木材蓄积量每年增长 ,现为 立方米,则大约经过多少年翻一番?( )
A.约 年 B.约 年 C.约 年 D.约 年
【答案】A
【详解】由 ,用 除以百分数 得约 ,最接近 年。
"七十法则"是估算翻倍时间的简便方法。故选 A。
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