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1、考點9 函數(shù)與方程、函數(shù)模型及其應用
一、選擇題
1.(2012·湖北高考理科·T9)函數(shù)f(x)=xcosx2在區(qū)間[0,4]上的零點個數(shù)為
A.4 B.5 C.6 D.7
【解題指南】本題考查函數(shù)零點的定義,轉化成求方程根的個數(shù)問題。
本題考查基本不等式的應用,解答本題的關鍵把條件的左邊通分利用基本不等式證明.
【解析】選C.由函數(shù)f(x)=xcosx2=0在區(qū)間[0,4]上的解有 ,共6個零點。
2.(2012·湖北高考文科·T3)函數(shù)f(x)=xcos2x在區(qū)間[0,2π]上的零點個數(shù)為( )
A.2
2、 B.3 C.4 D.5
【解題指南】解答本題可先求導數(shù),轉化成求方程根的個數(shù)問題,最后再利用方程與函數(shù)的思想求解.
【解析】選D. f(x)=xcos2x是由y'=x與y″=cos2x,相乘構成的函數(shù),當x=0時,y'=0,此時f(x)=0,y″=1當0
3、的零點個數(shù)問題轉化為方程解的個數(shù)問題,再轉化為兩個函數(shù)圖象的交點個數(shù)。
【解析】選B.函數(shù)f(x)=的零點個數(shù),是方程的解的個數(shù),是方程的解的個數(shù),也就是函數(shù)與的交點個數(shù)。在同一坐標系中作出兩個函數(shù)的圖象,可得交點個數(shù)為1個。
4.(2012·天津高考理科·T4)函數(shù)在區(qū)間(0,1)內的零點個數(shù)是 ( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
【解題指南】先判斷函數(shù)的單調性,再確定零點。
【解析】選B。因為>0,所以函數(shù)在(0,1)上遞增,且所以有1個零點。
二、填空題
5.(2012·福建高考理科·T15)對于實數(shù)和,定義運算“﹡”:,設,且關于
4、的方程為,恰有三個互不相等的實數(shù)根,則的取值范圍是_______.
【解題指南】根據(jù)新定義,得到一個分段的二次函數(shù)式,通過圖角找出三個實根的具體位置,同時結合運用根與二次方程系數(shù)的關系進行求解
【解析】當x≤0時,(2x-1)≤x-1,
則f(x)=(2x-1)*(x-1)=(2x-1)2-(2x-1)(x-1)=2x2-x,
當x>0時,2x-1>x-1,
則f(x)=(2x-1)*(x-1)=(x-1)2-(2x-1)(x-1)=-x2+x.
畫圖,
可知當m∈時,f(x)=m(m∈R)恰有三個互不相等的實數(shù)根x1,x2,x3(x1
5、程-x2+x-m=0的根,
x1是方程2x2-x-m=0的一個根,
則,,
所以
顯然,該式隨m的增大而減小,因此,
當m=0時,;當時, .
【答案】.
三、解答題
6.(2012·上海高考理科·T21)海事救援船對一艘失事船進行定位:以失事船的當前位置為原點,以正北方向為軸正方向建立平面直角坐標系(以1海里為單位長度),則救援船恰好在失事船正南方向12海里處,如圖.現(xiàn)假設:①失事船的移動路徑可視為拋物線;②定位后救援船即刻沿
直線勻速前往救援;③救援船出發(fā)小時后,失事船所在位置的橫坐標為.
(1)當時,寫出失事船所在位置的縱坐標.若此時兩船恰好會合,求救援船速度的大小和
6、方向;
(2)問救援船的時速至少是多少海里才能追上失事船?
【解題指南】本題考察圓錐曲線中的拋物線知識,以及不等式中的均值不等式知識,更考察考生的識圖能力。
【解析】(1)時,P的橫坐標xP=,代入拋物線方程中,得P的縱坐標yP=3.由|AP|=,得救援船速度的大小為海里/時.由tan∠OAP=,得∠OAP=arctan,故救援船速度的方向為北偏東arctan弧度.
(2)設救援船的時速為海里,經過小時追上失事船,此時位置為.由,整理得.因為,當且僅當=1時等號成立,所以,即.因此,救援船的時速至少是25海里
7、才能追上失事船.
7.(2012·湖南高考理科·T20)某企業(yè)接到生產3000臺某產品的A,B,C三種部件的訂單,每臺產品需要這三種部件的數(shù)量分別為2,2,1(單位:件)。已知每個工人每天可生產A部件6件,或B部件3件,或C部件2件。該企業(yè)計劃安排200名工人分成三組分別生產這三種部件,生產B部件的人數(shù)與生產A部件的人數(shù)成正比,比例系數(shù)為K(K為正整數(shù))。
(Ⅰ)設生產A部件的人數(shù)為x,分別寫出完成A,B,C三種部件生產需要的時間;
(Ⅱ)假設這三種部件的生產同時開工,試確定正整數(shù)K的值,使完成訂單任務的時間最短,并給出時間最短時具體的人數(shù)分組方案。
【解題指南】本題為函數(shù)的應用題,考
8、查分段函數(shù)、函數(shù)單調性、最值等,考查運算能力及用數(shù)學知識分析解決實際應用問題的能力.第一問建立函數(shù)模型;第二問利用單調性與最值來解決,體現(xiàn)分類討論思想.
【解析】(Ⅰ)設完成A,B,C三種部件的生產任務需要的時間(單位:天)分別為由題設有
其中均為1到200之間的正整數(shù).
(Ⅱ)完成訂單任務的時間為其定義域為
易知,為減函數(shù),為增函數(shù).注意到
于是
(1)當k=2時, 此時
,
由函數(shù)的單調性知,當時取得最小值,解得
.由于.
故當時完成訂單任務的時間最短,且最短時間為.
(2)當k>2時,由于為正整數(shù),故,此時
,記易知為增函數(shù),則.
由函數(shù)的單調性知,當時取得最小值,解得.由于
此時完成訂單任務的最短時間大于.
(3)當k<2時,由于為正整數(shù),故,此時由函數(shù)的單調性知,當時取得最小值,解得.類似(1)的討論.此時完成訂單任務的最短時間為,大于.綜上所述,當k=2時完成訂單任務的時間最短,此時生產A,B,C三種部件的人數(shù)分別為44,88,68.