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2016高考數(shù)學二輪復習 專題1 集合、常用邏輯用語、函數(shù)與導數(shù) 第三講 函數(shù)與方程及函數(shù)的實際應用 理

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1、 2016高考數(shù)學二輪復習 專題1 集合、常用邏輯用語、函數(shù)與導數(shù) 第三講 函數(shù)與方程及函數(shù)的實際應用 理 專題一 集合、常用邏輯用語、函數(shù)與導數(shù) 第三講 函數(shù)與方程及函數(shù)的實際應用 1.函數(shù)的零點. (1)定義:對于函數(shù)y=f(x),方程f(x)=0的實根叫做函數(shù)的零點,函數(shù)的零點是一個實數(shù)而不是一個點. (2)性質(zhì):對于任意函數(shù),只要它的圖象是連續(xù)不斷的,其函數(shù)的零點具有下列性質(zhì):①當它通過零點(不是偶次零點)時函數(shù)值變號;②相鄰兩個零點之間的所有函數(shù)值保持同號. 2.函數(shù)的零點與方程的根的關系. 函數(shù)F(x)=f

2、(x)-g(x)的零點就是方程f(x)=g(x)的實根,即函數(shù)y=f(x)的圖象與函數(shù)y=g(x)的圖象交點的橫坐標. 3.函數(shù)有零點的判定. 如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有f(a)·f(b)<0,那么函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)有零點,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,這個c也就是方程f(x)=0的根. 1.二分法的定義. 對于在區(qū)間[a,b]上連續(xù)不斷,且f(a)·f(b)<0的函數(shù)y=f(x),通過不斷地把函數(shù)f(x)的零點所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進而得到零點的近似值的

3、方法,叫做二分法. 2.用二分法求函數(shù)零點的近似值的步驟. (1)確定區(qū)間[a,b],驗證f(a)·f(b)<0,給定精確度ε; (2)求區(qū)間(a,b)的中點x1; (3)計算f(x1); ①若f(x1)=0,則x1就是函數(shù)的零點, ②若f(a)·f(x1)<0,則令b=x1[此時零點x0∈(a,x1)], 1 ③若f(x1)·f(b)<0,則令a=x1[此時零點x0∈(x1,b)]. (4)判斷是否達到其精確度ε,即|a-b|<ε,則得零點近似值a(或b),否則重復以上步驟. 3.建立函數(shù)模型

4、解函數(shù)應用題的過程. 2 判斷下面結(jié)論是否正確(請在括號中打“√”或“×”). (1)函數(shù)y=2的函數(shù)值比y=x的函數(shù)值大.(×) (2)冪函數(shù)增長比直線增長更快.(×) (3)不存在x0,使ax0<x0<logax0.(×) (4)美緣公司2013年上市的一種化妝品,由于脫銷,在2014年曾提價25%,2015年想要恢復成原價,則應降價25%.(√) (5)某種商品進價為每件100元,按進價增加25%出售,后因庫存積壓降價,若按九折 3 nx2 出售,則每件還能獲利.(√) (6)

5、f(x)=x,g(x)=2,h(x)=log2x,當x∈(4,+∞)時,恒有h(x)<f(x)<g(x).(√) 2x 61.已知函數(shù)f(x)=log2x在下列區(qū)間中,包含f(x)零點的區(qū)間是(C) x A.(0,1) B.(1,2) C.(2,4) D.(4,+∞) 3解析:因為f(2)=3-1>0,f(4)=-2<0,所以由根的存在性定理可知,選C. 2 2.(2015·安徽卷)下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又存在零點的是(D) A.y=ln x B.y=x+1 C.y=sin x D.y=cos

6、x 解析:A是非奇非偶函數(shù),故排除;B是偶函數(shù),但沒有零點,故排除;C是奇函數(shù),故排除;y=cos x是偶函數(shù),且有無數(shù)個零點.故選D. 3.已知f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當x≥0時,f(x)=x-3x,則函數(shù)g(x)=f(x)-x+3的零點的集合為(D) A.{1,3} B.{-3,-1,1,3} 4 22 C.{2-7,1,3} D.{-27,1,3} 解析:因為f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當x≥0時,f(x)=x-3x,所以f(x)=??x-3x,x≥0,? 2?-x-3x,x<0,? ?x-4x+3,x≥0

7、,?所以g(x)=?2 ?-x-4x+3,x<0,? ??x≥0,由?2解得x=1或3; ?x-4x+3=0? ??x<0,由?解得x=-2-7. 2?-x-4x+3=0?222 所以函數(shù)g(x)=f(x)-x+3的零點的集合為{-2-7,1,3}.故選D. 4.(2015·北京卷)汽車的“燃油效率”是指汽車每消耗1升汽油行駛的里程,下圖描述了甲、乙、丙三輛汽車在不同速度下的燃油效率情況.下列敘述中正確的是(D ) A.消耗1升汽油,乙車最多可行駛5千米 B.以相同速度行駛相同路程,三輛車中,甲車消耗汽油最多 C.

8、甲車以80千米/時的速度行駛1小時,消耗10升汽油 D.某城市機動車最高限速80千米/時.相同條件下,在該市用丙車比用乙車更省油 解析:根據(jù)圖象知消耗1升汽油,乙車最多行駛里程大于5千米,故選項A錯;以相同速度行駛時,甲車燃油效率最高,因此以相同速度行駛相同路程時,甲車消耗汽油最少,故選項B錯;甲車以80千米/時的速度行駛時燃油效率為10千米/升,行駛1小時,里程為80千米,消耗8升汽油,故選項C錯;最高限速80千米/時,丙車的燃油效率比乙車高,因此相同條件下,在該市用丙車比用乙車更省油,故選項D對. 5 一、選擇題 1.已知0<a<1,則函數(shù)y=a|x

9、|-|logax|的零點的個數(shù)為(B) 6 A.1個 B.2個 C.3個 D.4個 2.方程log4x+x=7的解所在區(qū)間是(C) A.(1,2) B.(3,4) C.(5,6) D.(6,7) 解析:構(gòu)造函數(shù)F(x)=log4x+x-7,F(xiàn)(5)=log45-2<0,F(xiàn)(6)=log46-1>0,F(xiàn)(x)在(5,6)內(nèi)有零點,即log4x+x-7=0在(5,6)內(nèi)有解. 3.方程mx+2(m+1)x+m+3=0僅有一個負根,則m的取值范圍是(C) A.(-3,0) B.[-3,0)

10、C.[-3,0] D.[-1,0] 3解析:當m=0時,由原方程得x=-<0成立,排除選項A,B;當m=-3時,原方2 42程變?yōu)椋?x-4x=0,兩根為x1=0,x2=-C. 3 ??2-|x|,x≤2,4.(2015·天津卷)已知函數(shù)f(x)=?函數(shù)g(x)=b-f(2-x),其中2?(x-2),x>2,?2 b∈R.若函數(shù)y=f(x)-g(x)恰有4個零點,則b的取值范圍是(D) 7?7??A.?,+∞? B.?-∞, 4??4?? ?7?7?C.?0 D.?2? ?4??4? 解析:當x>2時,g(x)=

11、x+b-4,f(x)=(x-2); 當0≤x≤2時,g(x)=b-x,f(x)=2-x; 當x<0時,g(x)=b-x,f(x)=2+x. 由于函數(shù)y=f(x)-g(x) 恰有4個零點,所以方程f(x)-g(x)=0恰有4個根. 當b=0時, 當x>2時,方程f(x)-g(x)=0可化為x-5x+8=0,無解; 當0≤x≤2時,方程f(x)-g(x)=0可化為2-x-(-x)=0,無解; 當x<0時,方程f(x)-g(x)=0可化為x+x+2=0,無解. 所以b≠0,排除答案B. 當b=2時,

12、 當x>2時,方程f(x)-g(x)=0可化為(x-2)=x-2,得x=2(舍去)或x=3,有1解; 當0≤x≤2時,方程f(x)-g(x)=0可化為2-x=2-x,有無數(shù)個解; 當x<0時,方程f(x)-g(x)=0可化為2-x=x+2,得x=0(舍去)或x=-1,有1解. 222222 7 所以b≠2,排除答案A. 當b=1時, 當x>2時,方程f(x)-g(x)=0可化為x-5x+7=0,無解; 當0≤x≤2時,方程f(x)-g(x)=0可化為1-x=2-x,無解; 當x<0時,方程f(x

13、)-g(x)=0可化為x+x+1=0,無解. 所以b≠1,排除答案C. 因此答案選D. 二、填空題 5.下表是函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上一些點的數(shù)值 . 22 由此可判斷,方程f(x)=0的一個近似解為1.4. (精確度0.1,且近似解保留兩位有效數(shù)字) 解析:∵f(1.438)·f(1.406 5)<0,且|1.438-1.406 5|=0.031 5<0.1,∴f(x)=0的一個近似解為1.4. 6.如圖,將邊長為1的正六邊形鐵皮的六個角各切去一個全等的四邊形,再沿虛線折 1解析:設正六

14、棱柱容器的底面邊長為x,高為d,則d=3×-x);又底面六邊形面2 12332積為:S=6··x·sin 60°=x, 22 332399∴V=Sd=·-x)=x2-x3),對V求導,則V′=x-3x2),令V′=0,2244 8 2解得x=0或x=, 3 222當0<x<時,V′>0,V是增函數(shù);當x>時,V′<0,V是減函數(shù).∴x=時,V333 有最大值. 7.若關于x的方程3x-5x+a=0的一個根在(-2,0)內(nèi),另一個根在(1,3)內(nèi),則a的取值范圍為(-12,0). 解析:設f(x)=3x-5x+a,

15、22 f(-2)>0,22+a>0,???f(0)<0,?a<0,則??? f(1)<0,-2+a<0,???f(3)>0?12+a>0. 解得-12<a<0. 8.(2015·安徽卷)在平面直角坐標系xOy中,若直線y=2a與函數(shù)y=|x-a|-1的圖 象只有一個交點,則a的值為 解析:函數(shù)y=|x-a|-1的圖象如圖所示,因為直線y=2a與函數(shù)y=|x-a|-1的圖 1象只有一個交點,故2a=-1,解得a =-. 2 三、解答題 9.將一張2×6米的硬鋼板按圖紙的要求進行操作:沿線裁去陰影部分,把剩余部分按要求

16、焊接成一個有蓋的長方體水箱(⑦為底,①②③④為側(cè)面,⑤+⑥為水箱蓋,其中①與③,②與④分別是全等的矩形,且⑤+⑥=⑦),設水箱的高為 x米,容積為y立方米. 9 (1)寫出y關于x的函數(shù)關系式; (2)如何設計x的大小,可使得水箱的容積最大? 6-2x解析:(1)依題意水箱底的寬為(2-2x)米,長為=(3-x)米.則水箱的容積y=2 (2-2x)(3-x)·x=2x-8x+6x(0<x<1),即y關于x的函數(shù)關系式為y=2x-8x+6x(0<x<1). (2)y=2x-8x+6x(0<x<1), ∴y′=6x-1

17、6x+6. 令y′=6x-16x+6=0, 4-74+7得x=或x=(舍去), 33 4- 7當0<x<時,y′>0,函數(shù)單調(diào)遞增; 3 當4- 7x<1時,y′<0,函數(shù)單調(diào)遞減. 3 4- 732時,函數(shù)y=2x-8x+6x(0<x<1)取得最大值,即設計水箱的高為322323232∴當x= 4- 7米時,容積最大. 3 10.為了保護環(huán)境,發(fā)展低碳經(jīng)濟,某單位在國家科研部門的支持下,進行技術(shù)攻關,采用了新工藝,把二氧化碳轉(zhuǎn)化為一種可利用的化工產(chǎn)品.已知該單位每月的處理量最少為400噸,最多為600噸,月處理成本y(單位

18、:元)與月處理量x(單位:噸)之間的函數(shù)關系 12可近似的表示為:y=x-200x+80 000,且每處理一噸二氧化碳得到可利用的化工產(chǎn)品價2 值為200元. (1)該單位每月處理量為多少噸時,才能使每噸的平均處理成本最低? (2)該單位每月能否獲利?如果獲利,求最大利潤;如果不獲利,則國家至少需要補貼多少元才能使該單位不虧損? y180 000解析:(1)由題意可知,二氧化碳的每噸平均處理成本為=x+-x2x 200≥2180 000·200=200, 2x 180 000當且僅當x=,即x=400時,等號成立. 2x

19、 ∴當月處理量為400噸時,才能使每噸的平均處理成本最低,最低成本為200元. (2)設該單位每月獲利為S, 10 則S=200x-y ?12? =200x-?x-200x+80 000? ?2? 12 =-+400x-80 000 2 12 =-x-400),x∈[400,600]. 2 ∵x∈[400,600], ∴當x=400時,S取值最大值為0. 因此,該單位不能獲利,最多能收支平衡. 當x=600時,S=-20 000,說明該單位每月最大虧損金額為20 000元,所以國家至少需要每月補貼20 000元才能使該單位不虧損. 11

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