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1、專題升級訓練5 函數(shù)與方程及函數(shù)的應用
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分)
1.函數(shù)f(x)=+a的零點為1,則實數(shù)a的值為( ).
A.-2 B.- C. D.2
2.已知a是函數(shù)f(x)=2x-的零點,若0<x0<a,則f(x0)的值滿足( ).
A.f(x0)=0 B.f(x0)<0
C.f(x0)>0 D.f(x0)的符號不確定
3.函數(shù)f(x)=2x-x-的一個零點所在的區(qū)間是( ).
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.
2、(3,4)
4.已知A,B兩地相距150千米,某人開汽車以60千米/時的速度從A地到達B地,在B地停留1時后再以50千米/時的速度返回A地,汽車離開A地的距離x(千米)與時間t(時)之間的函數(shù)表達式是( ).
A.x=60t
B.x=60t+50t
C.x=
D.x=
5.若關于x的方程x2+mx+1=0有兩個不相等的實數(shù)根,則實數(shù)m的取值范圍是( ).
A.(-1,1)
B.(-2,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞)
D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
6.已知f(x)是R上最小正周期為2的周期函數(shù),且當0≤x<2時,f(x)=x3-x,則函數(shù)y=f(x)的圖象在
3、區(qū)間[0,6]上與x軸的交點的個數(shù)為( ).
A.6 B.7 C.8 D.9
7.(2012·浙江高考沖刺卷B,10)定義域為R的函數(shù)f(x)=若關于x的函數(shù)h(x)=f2(x)+bf(x)+有5個不同的零點x1,x2,x3,x4,x5,則x+x+x+x+x等于( ).
A. B.16
C.5 D.15
8.(2012·浙大附中3月月考,16)若函數(shù)f(x)=在區(qū)間[a,b](a,b為整數(shù))上的值域是[0,1],則滿足條件的數(shù)對(a,b)共有( ).
A.2 013對 B.4 024對
C.4 025對
4、 D.4 026對
二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分)
9.若函數(shù)f(x)=log2(x+1)-1的零點是拋物線x=ay2的焦點的橫坐標,則a=__________.
10.已知f(x)=|x|+|x-1|,若g(x)=f(x)-a的零點個數(shù)不為0,則a的最小值為__________.
11.已知y與x(x≤100)之間的部分對應關系如下表:
x
11
12
13
14
15
…
y
…
則x和y可能滿足的一個關系式是__________.
12.(2012·浙江四校聯(lián)考,16)設函數(shù)f(x)的定義域為D,若存在非零實數(shù)
5、k使得對于任意x∈D,有f(x+k)≥f(x),則稱f(x)為D上的“k調(diào)函數(shù)”.如果定義域是[-1,+∞)的函數(shù)f(x)=x2為[-1,+∞)上的“k調(diào)函數(shù)”,那么實數(shù)k的取值范圍是__________.
三、解答題(本大題共4小題,共44分.解答應寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
13.(本小題滿分10分)已知二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c.
(1)若f(-1)=0,試判斷函數(shù)f(x)零點的個數(shù);
(2)若?x1,x2∈R,且x1<x2,f(x1)≠f(x2),試證明?x0∈(x1,x2),使f(x0)=[f(x1)+f(x2)]成立.
14.(本小題滿分10分)某食
6、品廠進行蘑菇的深加工,每公斤蘑菇的成本為20元,并且每公斤蘑菇的加工費為t元(t為常數(shù),且2≤t≤5),設該食品廠每公斤蘑菇的出廠價為x元(25≤x≤40),根據(jù)市場調(diào)查,銷售量q與ex成反比,當每公斤蘑菇的出廠價為30元時,日銷售量為100公斤.
(1)求該工廠的每日利潤y元與每公斤蘑菇的出廠價x元的函數(shù)關系式;
(2)若t=5,當每公斤蘑菇的出廠價x為多少元時,該工廠每日的利潤最大?并求最大值.
15.(本小題滿分12分)提高過江大橋的車輛通行能力可改善整個城市的交通狀況.在一般情況下,大橋上的車流速度v(單位:千米/時)是車流密度x(單位:輛/千米)的函數(shù).當橋上的車流密度達到20
7、0輛/千米時,造成堵塞,此時車流速度為0;當車流密度不超過20輛/千米時,車流速度為60千米/時.研究表明:當20≤x≤200時,車流速度v是車流密度x的一次函數(shù).
(1)當0≤x≤200時,求函數(shù)v(x)的表達式;
(2)當車流密度x為多大時,車流量(單位時間內(nèi)通過橋上某觀測點的車輛數(shù),單位:輛/時)f(x)=x·v(x)可以達到最大,并求出最大值.(精確到1輛/時)
16.(本小題滿分12分)(2012·上海七校聯(lián)考,22)若函數(shù)f(x)的定義域為R,滿足對任意x1,x2∈R,有f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),則稱f(x)為“V形函數(shù)”.
(1)當f(x)=x2時,判斷f
8、(x)是否為V形函數(shù),并說明理由;
(2)當f(x)=lg(x2+2)時,證明:f(x)是V形函數(shù);
(3)當f(x)=lg(2x+a)時,若f(x)為V形函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍.
參考答案
一、選擇題
1.B 解析:由已知得f(1)=0,即+a=0,解得a=-.故選B.
2.B 解析:分別作出y=2x與的圖象如圖,當0<x0<a時,y=2x的圖象在圖象的下方,所以f(x0)<0.故選B.
3.B 解析:由f(0)=20-0-<0,f(1)=2-1-<0,f(2)=22-2->0,根據(jù)函數(shù)零點性質知函數(shù)的一個零點在區(qū)間(1,2)內(nèi),故選B.
4.D 解析:到達B地需要
9、=2.5(小時),所以當0≤t≤2.5時,x=60t;
當2.5<t≤3.5時,x=150;
當3.5<t≤6.5時,x=150-50(t-3.5).故選D.
5.C 解析:∵方程x2+mx+1=0有兩個不相等的實根,
∴Δ=m2-4>0.∴m2>4,即m>2或m<-2.
6.B 解析:當0≤x<2時,令f(x)=x3-x=0,得x=0或x=1.
根據(jù)周期函數(shù)的性質,由f(x)的最小正周期為2,
可知y=f(x)在[0,6)上有6個零點,
又f(6)=f(3×2)=f(0)=0,
所以y=f(x)的圖象在[0,6]上與x軸的交點個數(shù)為7.
7.D 解析:作出函數(shù)f(x)的圖
10、象可知,方程f(x)=m,當m=1時,有三個不同的根,當m>0,且m≠1時,有兩個不同的根.要使關于x的函數(shù)h(x)=f2(x)+bf(x)+有5個不同的零點,則關于f(x)的方程f2(x)+bf(x)+=0有兩個不同的根,且有一個根為f(x)=1,此時另一個根為f(x)=,由f(x)=1得到x1=0,x2=1,x3=2,由f(x)=得到x4=3,x5=-1,故選D.
8.C 解析:由0≤≤1,得0≤|x|≤2 012.
則[-2 012,0]?[a,b]?[-2 012,2 012],或[0,2 012]?[a,b]?[-2 012,2 012].
因為a,b為整數(shù),故當a=-2 01
11、2時,b∈{0,1,2,…,2 012},此時滿足條件的數(shù)對(a,b)共有2 013對;
當b=2 012時,a∈{-2 012,-2 011,…,0},此時滿足條件的數(shù)對(a,b)共有2 013對;
但區(qū)間[-2 012,2 012]是重復的,則滿足條件的數(shù)對(a,b)總共有4 025對.
二、填空題
9. 解析:令f(x)=log2(x+1)-1=0,得函數(shù)f(x)的零點為x=1,于是拋物線x=ay2的焦點的坐標是(1,0),因為x=ay2可化為y2=x,所以解得a=.
10.1 解析:g(x)的零點個數(shù)不為零,即f(x)圖象與直線y=a的交點個數(shù)不為零,畫出f(x)的圖象可知,
12、a的最小值為1.
11.y(108-x)=2
12.k≥2 解析:依題意有(x+k)2≥x2對于x≥-1恒成立,即2kx+k2≥0對于x≥-1恒成立,k<0顯然不成立,k>0時,有-2k+k2≥0,得k≥2.
三、解答題
13.(1)解:∵f(-1)=0,∴a-b+c=0,b=a+c.
Δ=b2-4ac=(a+c)2-4ac=(a-c)2,
當a=c時,Δ=0,函數(shù)f(x)有一個零點;
當a≠c時,Δ>0,函數(shù)f(x)有兩個零點.
(2)證明:令g(x)=f(x)-[f(x1)+f(x2)],則
g(x1)=f(x1)-[f(x1)+f(x2)]=,
g(x2)=f(x2)
13、-[f(x1)+f(x2)]=,
∴g(x1)·g(x2)=-[f(x1)-f(x2)]2<0.(f(x1)≠f(x2))
∴g(x)=0在(x1,x2)內(nèi)必有一個實根,即?x0∈(x1,x2),
使f(x0)=[f(x1)+f(x2)]成立.
14.解:(1)設日銷量q=,則=100,∴k=100e30,
∴日銷量q=,
∴y=(25≤x≤40).
(2)當t=5時,y=,y′=,
由y′>0,得x<26,由y′<0,得x>26,
∴y在[25,26)上單調(diào)遞增,在(26,40]上單調(diào)遞減,
∴當x=26時,ymax=100e4.
當每公斤蘑菇的出廠價為26元時,該工廠
14、每日的利潤最大,最大值為100e4元.
15.解:(1)由題意:當0≤x≤20時,v(x)=60;當20≤x≤200時,設v(x)=ax+b.
再由已知得解得
故函數(shù)v(x)的表達式為v(x)=
(2)依題意并由(1)可得f(x)=
當0≤x≤20時,f(x)為增函數(shù),故當x=20時,其最大值為60×20=1 200;
當20≤x≤200時,f(x)=x(200-x)≤2=,
當且僅當x=200-x,即x=100時,等號成立.
所以,當x=100時,f(x)在區(qū)間[20,200]上取得最大值.
綜上,當x=100時,f(x)在區(qū)間[0,200]上取得最大值≈3 333,
即
15、當車流密度為100輛/千米時,車流量可以達到最大,最大值約為3 333輛/時.
16.(1)解:∵f(x1+x2)-[f(x1)+f(x2)]=2x1x2,
∴不滿足對任意x1,x2∈R,有f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2).
∴當f(x)=x2時,f(x)不是“V形函數(shù)”.
(2)證明:g(x)=x2+2的定義域為R,且g(x)=x2+2>0.
∵[(x1+x2)2+2]-(x12+2)·(x22+2)=-(x1x2-1)2-x12-x22-1<0,
∴l(xiāng)g[g(x1+x2)]-[lg g(x1)+lg g(x2)]=lg[(x1+x2)2+2]-lg[(x12+2)·(x22+2)]<0,
∴對任意x1,x2∈R,有f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),
∴f(x)是V形函數(shù).
(3)解:∵f(x)是V形函數(shù),
∴對任意x∈R,2x+a>0,
∴a≥0.
當a=0時,顯然成立;當a≠0時,對任意x1,x2∈R,
有f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),
∴l(xiāng)g(+a)≤lg(+a)+lg(+a),
即lg(+a)≤lg[(+a)(+a)].
∴+a≤(+a)(+a).
∴1≤++a.
∴a≥1-(+).
又+>0,
∴a≥1.
綜上,實數(shù)a的取值范圍是{0}∪[1,+∞).