【最新版】高中数学(新苏教版)习题+同步课件章末检测卷(八)
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(时间:120分钟 满分:150分)
第8章 函数应用
一、单项选择题(本大题共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符合题目要求)1.函数f(x)=x+ln x-1的零点为( )
B
解析 根据零点的定义,代入即可得零点为x=1,故选B.
2.用二分法研究函数f(x)=x3+2x-1的零点时,第一次经计算f(0)<0,f(0.5)>0,可得其中一个零点x0∈________,第二次应计算________,以上横线应填的内容依次为( ) A.(0,0.5),f(0.25) B.(0,1),f(0.25) C.(0.5,1),f(0.75) D.(0,0.5),f(0.125)
A
解析 ∵f(0)<0,f(0.5)>0,且函数的图象在区间(0,0.5)上不间断,可得其中一个零点x0∈(0,0.5),使得f(x0)=0,根据二分法的思想可知在第二次计算时应计算f(0.25).
3.若函数f(x)=3kx+1在(-1,1)上存在零点,则实数k的取值范围是( )
D
解析 当k=0时,f(x)=1,不存在零点;当k≠0时,f(x)是一次函数,必然单调,故只需f(-1)f(1)<0即可,即(-3k+1)(3k+1)<0,
4.用二分法求方程的近似解,求得f(x)=x3+2x-9的部分函数值数据如下表所示:
C
则当精确到0.1时,方程x3+2x-9=0的近似解可取为( )A.1.6 B.1.7 C.1.8 D.1.9解析 根据表中数据可知f(1.75)=-0.14<0,f(1.812 5)=0.579 3>0,由近似解精确到0.1可知1.75≈1.8,1.812 5≈1.8,故方程的一个近似解为1.8,选C.
5.某企业生产A,B两种型号的产品,每年的产量分别为10万支和40万支,为了扩大再生产,决定对两种产品的生产线进行升级改造,预计改造后的A,B两种产品的年产量的增长率分别为50%和20%,那么至少经过多少年后,A产品的年产量会超过B产品的年产量(取lg 2≈0.301 0)( ) A.6年 B.7年 C.8年 D.9年
B
A.35 min B.30 min C.25 min D.20 min
C
解析 由题意,当0≤t≤5时,函数图象是一条线段;
把点(5,100)和点(15,60)的坐标代入解析式,
令y=40,解得t=25,∴最少需要的时间为25 min.故选C.
7.国家为保民生采取宏观调控对猪肉价格进行有效地控制.通过市场调查,得到猪肉价格在近四个月的市场平均价f(x)(单位:元/斤)与时间x(单位:月)的数据如下:
A
C
都是单调函数,故不符合要求,所以选f(x)=ax2+bx+c.由第二组数据(9,34)和第四组数据(11,34),可得f(x)的图象关于x=10对称,故x=12时,f(12)=f(8)=28.故选A.
8.设f(x)与g(x)是定义在同一区间[a,b]上的两个函数,若函数y=f(x)-g(x)在x∈[a,b]上有两个不同的零点,则称f(x)和g(x)在[a,b]上是关联函数,[a,b]称为关联区间.若f(x)=x2-3x+4与g(x)=2x+m在[0,3]上是关联函数,则实数m的取值范围是( )
B
解析 ∵f(x)=x2-3x+4与g(x)=2x+m在[0,3]上是关联函数,故函数y=h(x)=f(x)-g(x)=x2-5x+4-m在[0,3]上有两个不同的零点,
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的不得分)9.若函数f(x)的图象在R上连续不断,且满足f(0)<0,f(1)>0,f(2)>0,则下列说法正确的是( ) A.f(x)在区间(0,1)上一定有零点 B.f(x)在区间(0,1)上一定没有零点 C.f(x)在区间(1,2)上可能有零点 D.f(x)在区间(1,2)上一定有零点
AC
10.已知狄利克雷函数f(x)满足:当x取有理数时,f(x)=1;当x取无理数时,f(x)=0.则下列选项成立的是( )A.f(x)≥0 B.f(x)≤1C.f(x)-x3=0有1个实数根 D.f(x)-x3=0有2个实数根
ABC
11.假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案每天的回报如图所示(横轴为投资时间,纵轴为每天的回报). 根据以上信息,若使回报最多,则下列说法正确的是( )
ABC
A.投资3天以内(含3天),采用方案一B.投资4天,不采用方案三C.投资8天,采用方案二D.投资12天,采用方案二
解析 若投资3天以内(含3天),因为每天的回报均是方案一的回报最大,故采用方案一;投资4天,方案三的总回报是最小的,故不采用该方案;投资8天,由图可得方案三的每天回报均低于方案二的每天回报,计算可以得到方案一的总回报为320;方案二的总回报为10+20+30+40+50+60+70+80=360,故采用方案二;投资12天时,采用方案三.故选A,B,C.
12.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石.布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(L.E. J. Brouwer),简单的讲就是对于满足一定条件的图象不间断的函数f(x),存在一个点x0,使得f(x0)=x0,那么我们称该函数为“不动点”函数.下列为“不动点”函数的是( )
BCD
解析 根据定义可知,若f(x)有不动点,则f(x)=x有解.A中,令2x+x=x,所以2x=0,此时无解,故f(x)不是“不动点”函数;B中,令x2-x-3=x,所以x=3或x=-1,所以f(x)是“不动点”函数;
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)
-3
解析 令f(x)=2x-0.2,∵f(-3)=2-3-0.2<0,f(-2)=2-2-0.2>0,∴k=-3.
200
当0≤x<300时,L(x)max=L(200)=10 000,当x≥300时,L(x)max=L(300)=5 000,所以总利润最大时店面经营天数是200.
16.将初始温度为0 ℃的物体放在室温恒定为30 ℃的实验室里,现等时间间隔测量物体温度,将第n次测量得到的物体温度记为tn,t1=0 ℃,已知物体温度的变化与实验室和物体温度差成正比(比例系数为k). (1)给出以下几个模型,那么能够描述这些测量数据的一个合理模型为________(填写模型对应的序号).
②
>
解析 (1)由题意,将第n次测量得到的物体温度记为tn,则两次的物体温度变化为tn+1-tn,又由物体温度的变化与实验室和物体温度差成正比(比例系数为k),所以tn+1-tn=k(30-tn),
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,f(x)=x2-2x.
解 (1)f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,f(x)=x2-2x,
(2)若关于x的方程f(x)-m=0有四个不同的实数解,求实数m的取值范围.
解 函数f(x)是定义在R上的偶函数,故关于x的方程f(x)-m=0有四个不同的实数解,只需x>0时,f(x)=m有两个解.当x≥0时,f(x)=x2-2x=(x-1)2-1,所以-1
解 函数y=f(x)+x有唯一的零点,等价于ax2+2x+a+1=0有唯一实根.
(2)设a>0,若对任意的x∈[1,2],不等式2x≤f(x)恒成立,求实数a的取值范围.
解 设a>0,若对任意的x∈[1,2],不等式2x≤f(x)恒成立等价于ax2-x+a+1≥0恒成立,设g(x)=ax2-x+a+1,
20.(12分)2018年10月24日世界上最长的跨海大桥—港珠澳大桥正式通车.在一般情况下,大桥上的车流速度v(单位:千米/时)是车流密度x(单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到220辆/千米时,将造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为100千米/时;研究表明:当20≤x≤220时,车流速度v是车流密度x的一次函数. (1)当0≤x≤220时,求函数v(x)的表达式;
解 (1)由题意,当0≤x≤20时,v(x)=100;当20≤x≤220时,设v(x)=ax+b(a≠0),
(2)当车流密度x为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/时)f(x)=x·v(x)可以达到最大?并求出最大值.
当0≤x≤20时,f(x)的最大值为f(20)=2 000,
f(x)的最大值为f(110)=6 050,∴当车流密度为110辆/千米时,车流量最大,最大值为6 050辆/时.
解 依题意知函数单调递增,且增长速度越来越快,故模型①符合,
经检验,当x=2 020和x=2 021时也符合.
(2)若不加以控制任由包装垃圾如此增长下去,从哪年开始,该城市的包装垃圾将超过40万吨?(参考数据:lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)
综上,从2024年开始该城市的包装垃圾将超过40万吨.
(2)判断函数g(x)是否具有性质M?并说明理由;
解 函数g(x)不具有性质M.证明如下:函数g(x)=ln x的定义域为(0,+∞),方程g(t+1)=g(t)+g(1)⇔ln(t+1)=ln t+ln 1⇔ln(t+1)=ln t⇔t+1=t,而方程t+1=t无解,所以不存在实数t∈(0,+∞),使得g(t+1)=g(t)+g(1)成立,所以函数g(x)不具有性质M.
(3)证明:函数f(x)具有性质M.
证明 由(1)知f(x)=2x-3x2,定义域为R,方程f(t+1)=f(t)+f(1)⇔2t+1-3(t+1)2=2t-3t2+2-3⇔2t-6t-2=0.设G(t)=2t-6t-2,则G(0)=20-2=-1<0,G(-1)=2-1-6×(-1)-2>0,即G(-1)G(0)<0,又函数G(t)的图象连续,所以函数G(t)在区间(-1,0)上存在零点,所以存在实数t使得f(t+1)=f(t)+f(1)成立,所以函数f(x)具有性质M.
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