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1、考點(diǎn)9 函數(shù)與方程、函數(shù)模型及其應(yīng)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(diǎn)個(gè)數(shù)為
A.4 B.5 C.6 D.7
【解題指南】本題考查函數(shù)零點(diǎn)的定義,轉(zhuǎn)化成求方程根的個(gè)數(shù)問(wèn)題。
本題考查基本不等式的應(yīng)用,解答本題的關(guān)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(gè)零點(diǎn)。
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(diǎn)個(gè)數(shù)為( )
A.2
2、 B.3 C.4 D.5
【解題指南】解答本題可先求導(dǎo)數(shù),轉(zhuǎn)化成求方程根的個(gè)數(shù)問(wèn)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(gòu)成的函數(shù),當(dāng)x=0時(shí),y'=0,此時(shí)f(x)=0,y″=1當(dāng)0
3、的零點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程解的個(gè)數(shù)問(wèn)題,再轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)。
【解析】選B.函數(shù)f(x)=的零點(diǎn)個(gè)數(shù),是方程的解的個(gè)數(shù),是方程的解的個(gè)數(shù),也就是函數(shù)與的交點(diǎn)個(gè)數(shù)。在同一坐標(biāo)系中作出兩個(gè)函數(shù)的圖象,可得交點(diǎn)個(gè)數(shù)為1個(gè)。
4.(2012·天津高考理科·T4)函數(shù)在區(qū)間(0,1)內(nèi)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是 ( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
【解題指南】先判斷函數(shù)的單調(diào)性,再確定零點(diǎn)。
【解析】選B。因?yàn)椋?,所以函數(shù)在(0,1)上遞增,且所以有1個(gè)零點(diǎn)。
二、填空題
5.(2012·福建高考理科·T15)對(duì)于實(shí)數(shù)和,定義運(yùn)算“﹡”:,設(shè),且關(guān)于
4、的方程為,恰有三個(gè)互不相等的實(shí)數(shù)根,則的取值范圍是_______.
【解題指南】根據(jù)新定義,得到一個(gè)分段的二次函數(shù)式,通過(guò)圖角找出三個(gè)實(shí)根的具體位置,同時(shí)結(jié)合運(yùn)用根與二次方程系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行求解
【解析】當(dāng)x≤0時(shí),(2x-1)≤x-1,
則f(x)=(2x-1)*(x-1)=(2x-1)2-(2x-1)(x-1)=2x2-x,
當(dāng)x>0時(shí),2x-1>x-1,
則f(x)=(2x-1)*(x-1)=(x-1)2-(2x-1)(x-1)=-x2+x.
畫(huà)圖,
可知當(dāng)m∈時(shí),f(x)=m(m∈R)恰有三個(gè)互不相等的實(shí)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(gè)根,
則,,
所以
顯然,該式隨m的增大而減小,因此,
當(dāng)m=0時(shí),;當(dāng)時(shí), .
【答案】.
三、解答題
6.(2012·上海高考理科·T21)海事救援船對(duì)一艘失事船進(jìn)行定位:以失事船的當(dāng)前位置為原點(diǎn),以正北方向?yàn)檩S正方向建立平面直角坐標(biāo)系(以1海里為單位長(zhǎng)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(shè):①失事船的移動(dòng)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(shí)后,失事船所在位置的橫坐標(biāo)為.
(1)當(dāng)時(shí),寫(xiě)出失事船所在位置的縱坐標(biāo).若此時(shí)兩船恰好會(huì)合,求救援船速度的大小和
6、方向;
(2)問(wèn)救援船的時(shí)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(shí),以及不等式中的均值不等式知識(shí),更考察考生的識(shí)圖能力。
【解析】(1)時(shí),P的橫坐標(biāo)xP=,代入拋物線方程中,得P的縱坐標(biāo)yP=3.由|AP|=,得救援船速度的大小為海里/時(shí).由tan∠OAP=,得∠OAP=arctan,故救援船速度的方向?yàn)楸逼珫|arctan弧度.
(2)設(shè)救援船的時(shí)速為海里,經(jīng)過(guò)小時(shí)追上失事船,此時(shí)位置為.由,整理得.因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)=1時(shí)等號(hào)成立,所以,即.因此,救援船的時(shí)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(chǎn)3000臺(tái)某產(chǎn)品的A,B,C三種部件的訂單,每臺(tái)產(chǎn)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(gè)工人每天可生產(chǎn)A部件6件,或B部件3件,或C部件2件。該企業(yè)計(jì)劃安排200名工人分成三組分別生產(chǎn)這三種部件,生產(chǎn)B部件的人數(shù)與生產(chǎn)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(shè)生產(chǎn)A部件的人數(shù)為x,分別寫(xiě)出完成A,B,C三種部件生產(chǎn)需要的時(shí)間;
(Ⅱ)假設(shè)這三種部件的生產(chǎn)同時(shí)開(kāi)工,試確定正整數(shù)K的值,使完成訂單任務(wù)的時(shí)間最短,并給出時(shí)間最短時(shí)具體的人數(shù)分組方案。
【解題指南】本題為函數(shù)的應(yīng)用題,考
8、查分段函數(shù)、函數(shù)單調(diào)性、最值等,考查運(yùn)算能力及用數(shù)學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力.第一問(wèn)建立函數(shù)模型;第二問(wèn)利用單調(diào)性與最值來(lái)解決,體現(xiàn)分類(lèi)討論思想.
【解析】(Ⅰ)設(shè)完成A,B,C三種部件的生產(chǎn)任務(wù)需要的時(shí)間(單位:天)分別為由題設(shè)有
其中均為1到200之間的正整數(shù).
(Ⅱ)完成訂單任務(wù)的時(shí)間為其定義域?yàn)?
易知,為減函數(shù),為增函數(shù).注意到
于是
(1)當(dāng)k=2時(shí), 此時(shí)
,
由函數(shù)的單調(diào)性知,當(dāng)時(shí)取得最小值,解得
.由于.
故當(dāng)時(shí)完成訂單任務(wù)的時(shí)間最短,且最短時(shí)間為.
(2)當(dāng)k>2時(shí),由于為正整數(shù),故,此時(shí)
,記易知為增函數(shù),則.
由函數(shù)的單調(diào)性知,當(dāng)時(shí)取得最小值,解得.由于
此時(shí)完成訂單任務(wù)的最短時(shí)間大于.
(3)當(dāng)k<2時(shí),由于為正整數(shù),故,此時(shí)由函數(shù)的單調(diào)性知,當(dāng)時(shí)取得最小值,解得.類(lèi)似(1)的討論.此時(shí)完成訂單任務(wù)的最短時(shí)間為,大于.綜上所述,當(dāng)k=2時(shí)完成訂單任務(wù)的時(shí)間最短,此時(shí)生產(chǎn)A,B,C三種部件的人數(shù)分別為44,88,68.