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清單09集合及其運算(12個考點梳理+題型解讀+提升訓(xùn)練)【清單01】函數(shù)零點的概念1、函數(shù)零點的概念對于一般函數(shù),我們把使的實數(shù)叫做函數(shù)的零點.幾何定義:函數(shù)的零點就是方程的實數(shù)解,也就是函數(shù)的圖象與軸的公共點的橫坐標(biāo).
這樣:方程有實數(shù)解函數(shù)有零點函數(shù)的圖象與軸有公共點2、已學(xué)基本初等函數(shù)的零點①一次函數(shù)只有一個零點;②反比例函數(shù)沒有零點;③指數(shù)函數(shù)(且)沒有零點;④對數(shù)函數(shù)(且)只有一個零點1;⑤冪函數(shù)當(dāng)時,有一個零點0;當(dāng)時,無零點?!厩鍐?2】函數(shù)零點存在定理及其應(yīng)用1、函數(shù)零點存在定理如果函數(shù)在區(qū)間上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,且有,那么函數(shù)在區(qū)間內(nèi)至少有一個零點,即存在,使得,這個也就是方程的解.說明:定理要求具備兩個條件:①函數(shù)在區(qū)間上的圖象是連續(xù)不斷的;②.兩個條件缺一不可.2、函數(shù)零點的求法①代數(shù)法:根據(jù)零點定義,求出方程的實數(shù)解;②數(shù)形結(jié)合法:作出函數(shù)圖象,利用函數(shù)性質(zhì)求解3、函數(shù)零點個數(shù)的判斷①利用代數(shù)法,求出所有零點;②數(shù)形結(jié)合,通過作圖,找出圖象與軸交點的個數(shù);③數(shù)形結(jié)合,通過分離,將原函數(shù)拆分成兩個函數(shù),找到兩個函數(shù)圖象交點的個數(shù);④函數(shù)零點唯一:函數(shù)存在零點+函數(shù)單調(diào).【清單03】二次函數(shù)的零點問題一元二次方程的實數(shù)根也稱為函數(shù)的零點.當(dāng)時,一元二次方程的實數(shù)根、二次函數(shù)的零點之間的關(guān)系如下表所示:的實數(shù)根(其中)方程無實數(shù)根的圖象的零點函數(shù)無零點【清單04】區(qū)間中點對于區(qū)間,其中點【清單05】二分法1、二分法的概念對于在區(qū)間上圖象連續(xù)不斷且的函數(shù),通過不斷的把它的零點所在區(qū)間一分為二,使所得區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進(jìn)而得到零點近似值的方法叫做二分法(bisection)2、用二分法求零點的近似值給定精確度,用二分法求函數(shù)零點的近似值的一般步驟如下:(1)確定零點的初始區(qū)間,驗證;(2)求區(qū)間的中點(3)計算;①若(此時),則就是函數(shù)的零點;②若(此時),則令;③若(此時),則令;(4)判斷是否達(dá)到精確度,若,則得到零點近似值(或),否則重復(fù)2--4【清單06】常見函數(shù)模型1、一次函數(shù)模型(,為常數(shù))2、反比例函數(shù)模型()3、二次函數(shù)模型()4、指數(shù)函數(shù)模型(且,)5、對數(shù)函數(shù)模型(且,)6、冪函數(shù)模型(,)7、分段函數(shù)模型:兩種或兩種以上上述六種模型的綜合8、對勾函數(shù)模型:【考點題型一】求函數(shù)的零點核心方法:令(注意零點不是點,零點是數(shù))【例1】(24-25高三上·上海松江·期中)已知函數(shù),則函數(shù)的零點是.【答案】【知識點】已知分段函數(shù)的值求參數(shù)或自變量、求函數(shù)的零點、對數(shù)的運算【分析】將問題轉(zhuǎn)化為,或,求解即可.【詳解】令,則,或,解得,或,則函數(shù)的零點是.故答案為:.【變式1-1】(23-24高一上·福建三明·期中)函數(shù)的零點為(
)A. B. C.0 D.1【答案】C【知識點】指數(shù)函數(shù)的判定與求值、求函數(shù)的零點【分析】利用零點的定義求解.【詳解】令,解得,故選:C.【變式1-2】(24-25高一·全國·課后作業(yè))已知函數(shù),,的零點分別為a,b,c,則(
)A. B. C. D.【答案】D【知識點】求函數(shù)的零點、指數(shù)函數(shù)圖像應(yīng)用、對數(shù)函數(shù)圖象的應(yīng)用、冪函數(shù)圖象的判斷及應(yīng)用【分析】利用數(shù)形結(jié)合思想來作圖分析零點大小.【詳解】由函數(shù)零點可知:,,利用數(shù)形結(jié)合,構(gòu)造三個函數(shù)它們與的交點橫坐標(biāo)就是對應(yīng)的三個零點.由圖可知:,故選:D.【變式1-3】(24-25高一上·云南昆明·期中)函數(shù)的兩個零點為,則=【答案】/【知識點】求函數(shù)的零點【分析】由零點定義可得答案.【詳解】令,得的零點為1與,則.故答案為:【考點題型二】求函數(shù)零點個數(shù)【例2】(23-24高一下·貴州遵義)函數(shù)的零點個數(shù)為.【答案】【知識點】求函數(shù)的零點【分析】根據(jù)零點的定義,結(jié)合分段函數(shù)的性質(zhì),分情況建立方程,可得答案.【詳解】當(dāng)時,令,則,解得,故為函數(shù)的零點;當(dāng)時,令,則,解得,故為函數(shù)的零點.故答案為:.【變式2-1】(多選)(23-24高一下·河北石家莊)下列函數(shù)中,是奇函數(shù)且存在零點的是(
)A. B. C. D.【答案】AD【知識點】函數(shù)奇偶性的定義與判斷、求函數(shù)的零點、求對數(shù)函數(shù)的定義域【分析】AD選項,滿足奇函數(shù)定義且存在零點;B選項,由函數(shù)定義域可知不是奇函數(shù);C選項,函數(shù)無零點.【詳解】A選項,定義域為R,且,故為奇函數(shù),且,存在零點,A正確;B選項,定義域為,定義域不關(guān)于原點對稱,故不是奇函數(shù),B錯誤;C選項,與軸無交點,故無零點,C錯誤;D選項,定義域為R,且,故為奇函數(shù),且,D正確.故選:AD【變式2-2】(24-25高一上·北京)函數(shù)的零點有個.【答案】1【知識點】求函數(shù)的零點、求函數(shù)零點或方程根的個數(shù)【分析】令解方程,即可得解;【詳解】解:因為,令,即,解得故函數(shù)有1個零點;故答案為:1【考點題型三】判斷函數(shù)零點所在區(qū)間核心方法:零點存在性定理【例3】(24-25高三上·湖北·期中)已知函數(shù),那么在下列區(qū)間中含有函數(shù)零點的是(
)A. B. C. D.【答案】B【知識點】零點存在性定理的應(yīng)用、判斷零點所在的區(qū)間【分析】我們將通過計算區(qū)間端點的函數(shù)值的正負(fù)來判斷函數(shù)在哪個區(qū)間存在零點.【詳解】因為在上均單調(diào)遞減,則在上單調(diào)遞減,對A,可得.因為冪函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,且函數(shù)在上連續(xù)不間斷,則在上無零點,故A錯誤;對B,因為在上單調(diào)遞減,則,則,且函數(shù)在上連續(xù)不間斷,故在上存在零點,故B正確;對C,因為,且函數(shù)在上連續(xù)不間斷,則在上無零點,故C錯誤;對D,計算,且函數(shù)在上連續(xù)不間斷,則在上無零點,故C錯誤;故選:B.【變式3-1】(23-24高一下·四川達(dá)州·期中)函數(shù)的零點所在區(qū)間為(
)A. B. C. D.【答案】C【知識點】判斷零點所在的區(qū)間、根據(jù)解析式直接判斷函數(shù)的單調(diào)性【分析】先判斷函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合函數(shù)零點存在性定理可得到答案.【詳解】因為和均是R上的增函數(shù),所以函數(shù)是R上的增函數(shù),又,,,所以函數(shù)的零點所在區(qū)間為.故選:C.【變式3-2】(23-24高一下·海南·階段練習(xí))函數(shù)的零點所在區(qū)間為(
)A.0,1 B. C.2,3 D.【答案】C【知識點】零點存在性定理的應(yīng)用、判斷零點所在的區(qū)間【分析】先驗證函數(shù)的單調(diào)性,再代入驗證,由零點存在定理得到零點所在區(qū)間.【詳解】當(dāng)時,設(shè),則,故在0,+∞上是單調(diào)遞增函數(shù);又,,由零點存在定理可知,函數(shù)的零點所在的區(qū)間為2,3.故選:C.【考點題型四】已知零點個數(shù)求參數(shù)的取值范圍(核心考點)核心方法:圖象法【例4】(24-25高二上·寧夏·期中)定義為a,b的最大值,函數(shù)的最小值為c.函數(shù),如果函數(shù)有三個零點,則實數(shù)k的取值范圍為.【答案】【知識點】分段函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用、對數(shù)函數(shù)圖象的應(yīng)用、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍、指數(shù)函數(shù)圖像應(yīng)用【分析】根據(jù)題意畫出函數(shù)圖像可得的值,再將函數(shù)零點個數(shù)轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)圖象的交點個數(shù),根據(jù)單調(diào)性和圖象可得范圍.【詳解】由題意,在同一坐標(biāo)系下畫出,的圖象,由圖可知,,所以,則,由函數(shù)有三個零點得方程有三個解,所以函數(shù)y=gx和函數(shù)圖象有三個交點,如圖所示:當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在?1,0上單調(diào)遞增,所以時,有最小值,且,當(dāng)時,在0,+∞上單調(diào)遞增,因此當(dāng)時,函數(shù)y=gx和函數(shù)圖象有三個交點,故答案為:.【變式4-1】(24-25高一上·北京·期中)已知函數(shù),則使方程有解的實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【知識點】根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍、對勾函數(shù)求最值、根據(jù)分段函數(shù)的值域(最值)求參數(shù)【分析】令,由題意可得y=gx的圖象與的圖象有解,畫出y=gx的圖象,數(shù)形結(jié)合即可求解.【詳解】設(shè),則.因為方程有解,所以y=gx的圖象與的圖象有解.當(dāng)時,,根據(jù)對勾函數(shù)的性質(zhì)可得在0,1上單調(diào)遞減,在1,+∞上單調(diào)遞增,且.作出函數(shù)y=gx
由圖可得,y=gx的圖象與的圖象有解,則.故選:D.【變式4-2】(24-25高一上·遼寧·期中)已知函數(shù)至少有一個零點在區(qū)間內(nèi),求實數(shù)m的取值范圍是(
)A. B.或C. D.或【答案】C【知識點】根據(jù)零點所在的區(qū)間求參數(shù)范圍【分析】根據(jù)判別式、零點存在性定理、二次函數(shù)的性質(zhì)等知識確定正確答案.【詳解】對于函數(shù),,當(dāng),即時,沒有零點,不符合題意.當(dāng),即或時,當(dāng)時,,零點為,,符合題意.當(dāng)時,,零點為,,不符合題意.當(dāng),即或時,有兩個不相等的零點,至少有一個零點在區(qū)間內(nèi),則需或,解得,,另外若,則,零點為或,不符合題意.若,則,零點為或,,符合題意.綜上所述,的取值范圍是:.故選:C【考點題型五】根據(jù)零點(根)所在區(qū)間求參數(shù)核心方法:零點存在性定理【例5】(23-24高一下·云南玉溪)若函數(shù)在區(qū)間上存在零點,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【知識點】求指數(shù)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的值域、判斷指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性、根據(jù)零點所在的區(qū)間求參數(shù)范圍、根據(jù)二次函數(shù)的最值或值域求參數(shù)【分析】根據(jù)零點定義,轉(zhuǎn)化為與在上有交點,求出值域即可得解.【詳解】因為函數(shù)在區(qū)間上存在零點,即與在上有交點,又,在上單調(diào)遞增,故時,則,設(shè),則,由可得,即與在上有交點,則.故答案為:【變式5-1】(23-24高一上·江蘇淮安·階段練習(xí))已知函數(shù)在上有且只有一個零點,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【知識點】根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍、根據(jù)二次函數(shù)零點的分布求參數(shù)的范圍【分析】根據(jù)題意將零點問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象公共點問題進(jìn)而求解答案即可.【詳解】因為函數(shù)在上有且只有一個零點,所以,即在上有且只有一個實根,所以與的函數(shù)圖象在時有一個公共點,由于在單調(diào)遞減,所以,即.故選:D【變式5-2】(24-25高一上·江蘇淮安·階段練習(xí))若函數(shù)的零點在區(qū)間,內(nèi),則.【答案】【知識點】根據(jù)零點所在的區(qū)間求參數(shù)范圍【分析】首先判斷函數(shù)的單調(diào)性,再根據(jù)零點存在性定理計算可得;【詳解】解:因為,所以在0,+∞上單調(diào)遞增,又,,,所以函數(shù)在上有唯一零點,所以;故答案為:【考點題型六】用二分法求函數(shù)的零點的近似值核心方法:二分法【例6】(23-24高一上·江西吉安·期末)用二分法研究函數(shù)的零點時,第一次經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn),,可得其中一個零點,則第二次還需計算函數(shù)值(
)A. B. C. D.【答案】C【知識點】二分法求函數(shù)零點的過程【分析】根據(jù)二分法,可得答案.【詳解】由題意,第一次經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn),,可得其中一個零點,由于,則第二次需計算,故選:C.【變式6-1】(22-23高一下·浙江杭州·期中)下列函數(shù)中不能用二分法求零點的是(
)A. B. C. D.【答案】C【知識點】用二分法求近似解的條件【分析】逐一分析各個選項的函數(shù)是否有零點,零點兩側(cè)符號是否相反即可得解.【詳解】對于A,為單調(diào)遞增函數(shù),有唯一零點,且函數(shù)值在零點兩側(cè)異號,所以可用二分法求零點,故A能用二分法求零點;對于B,為單調(diào)遞增函數(shù),有唯一零點,且函數(shù)值在零點兩側(cè)異號,所以可用二分法求零點,故B能用二分法求零點;對于C,不是單調(diào)函數(shù),有唯一零點,但函數(shù)值在零點兩側(cè)都是正的,故C不能用二分法求零點;對于D,為單調(diào)遞增函數(shù),有唯一零點,且函數(shù)值在零點兩側(cè)異號,所以可用二分法求零點,故D能用二分法求零點.故選:C.【變式6-2】(24-25高一上·北京·期中)用二分法求函數(shù)的零點,經(jīng)過若干次運算后函數(shù)的零點在區(qū)間內(nèi),當(dāng)(為精確度)時,函數(shù)零點的近似值與真實零點的誤差的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】B【知識點】二分法求函數(shù)零點的過程【分析】理解二分法求零點的原理,二分法是不斷將區(qū)間一分為二,根據(jù)函數(shù)值的正負(fù)來確定零點所在的子區(qū)間.然后根據(jù)已知條件,分析近似值與真實零點的誤差范圍.【詳解】因為函數(shù)的零點在區(qū)間內(nèi),設(shè)真實零點為,那么.已知,那么,.由于,所以,.所以近似值與真實零點的誤差的取值范圍是.故選:B.【考點題型七】指數(shù)函數(shù)模型【例7】(24-25高一上·江蘇常州·期中)教室通風(fēng)的目的是通過空氣的流動,排出室內(nèi)的污濁空氣和致病微生物,降低室內(nèi)二氧化碳和致病微生物的濃度,送進(jìn)室外的新鮮空氣.按照國家標(biāo)準(zhǔn),教室內(nèi)空氣中二氧化碳最高容許濃度為,經(jīng)測定,剛下課時,空氣中含有的二氧化碳,若開窗通風(fēng)后教室內(nèi)二氧化碳的濃度為,且隨時間(單位:分鐘)的變化規(guī)律可以用函數(shù)描述,則該教室內(nèi)的二氧化碳濃度達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)需要的時間(單位:分鐘)的最小整數(shù)值為(
)(參考數(shù)據(jù),)A.6 B.7 C.10 D.11【答案】B【知識點】指數(shù)函數(shù)模型的應(yīng)用(2)、由對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式【分析】根據(jù)題意列式求得,從而得到關(guān)于的不等式,利用對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式即可得解.【詳解】依題意,當(dāng)時,,解得,所以,由得,所以,則,故,所以的最小整數(shù)值為.故選:B.【變式7-1】(24-25高三上·四川成都·階段練習(xí))核燃料是重要的能量來源之一,在使用核燃料時,為了冷卻熔化的核燃料,可以不斷向反應(yīng)堆注入水,但會產(chǎn)生大量放射性核元素污染的冷卻水,稱為核廢水.核廢水中含有一種放射性同位素氚,它有可能用輻射損傷細(xì)胞和組織,影響生物的繁殖和生態(tài)平衡.已知氚的半衰期約為12年,則氚含量變成初始量的大約需要經(jīng)過(
)年.()A.155 B.159 C.162 D.166【答案】B【知識點】指數(shù)式與對數(shù)式的互化、對數(shù)的運算、指數(shù)函數(shù)模型的應(yīng)用(2)【分析】根據(jù)題意列出等量關(guān)系,借助換底公式和題目給出的參考量得出結(jié)果.【詳解】設(shè)氚含量變成初始量的大約需要經(jīng)過年,則,,即年,故選:B.【變式7-2】(24-25高三上·陜西咸陽·期中)酒駕是嚴(yán)重危害交通安全的違法行為.為了保障交通安全,根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定:血液中酒精含量達(dá)到的駕駛員即為酒后駕車,g及以上認(rèn)定為醉酒駕車.假設(shè)某駕駛員喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了.如果停止喝酒以后,他血液中酒精含量會以每小時的速度減少,那么他大約經(jīng)過小時才能駕駛.(結(jié)果精確到0.1,參考數(shù)據(jù):)【答案】【知識點】指數(shù)函數(shù)模型的應(yīng)用(2)【分析】以時間為自變量,建立指數(shù)型函數(shù),解即可.【詳解】解:設(shè)小時后此駕駛員的血液中酒精含量為,則,即.依題意當(dāng),即時才能駕駛,解,得,因為,所以大約經(jīng)過小時才能駕駛.故答案為:【考點題型八】對數(shù)函數(shù)數(shù)模型【例8】(24-25高三上·江蘇泰州·期中)盡管目前人類還無法準(zhǔn)確預(yù)報地震,但科學(xué)家通過研究,已經(jīng)對地震有所了解,例如,地震時釋放出來的能量(單位:焦耳)與地震里氏震級之間的關(guān)系為.黃海是我國東部中強地震多發(fā)區(qū)之一,2013年4月21日,黃海海域發(fā)生里氏5.0級地震,2015年8月6日黃海海域發(fā)生里氏4.0級地震,前一次地震所釋放出來的能量約是后一次的(
)倍.(精確到1)(參考數(shù)據(jù):,,,)A.29 B.30 C.31 D.32【答案】D【知識點】利用給定函數(shù)模型解決實際問題、對數(shù)函數(shù)模型的應(yīng)用(2)、對數(shù)的運算性質(zhì)的應(yīng)用【分析】由題意得到方程組,相減后得到,結(jié)合給出的參考數(shù)據(jù),得到.【詳解】由題意得,兩式相減得,而,故,故選:D【變式8-1】(24-25高一上·浙江寧波·期中)中國5G技術(shù)領(lǐng)先世界,其數(shù)學(xué)原理之一便是香農(nóng)公式:,它表示:在受噪音干擾的信道中,最大信息傳遞速率取決于信道帶寬、信道內(nèi)信號的平均功率、信道內(nèi)部的高斯噪聲功率的大小,其中叫信噪比.按照香農(nóng)公式,若不改變帶寬,將信噪比從2000提升至10000,則大約增加了(
)A. B. C. D.【答案】B【知識點】對數(shù)的運算性質(zhì)的應(yīng)用、運用換底公式化簡計算、對數(shù)函數(shù)模型的應(yīng)用(2)【分析】由已知公式,將信噪比看作整體,分別取求出相應(yīng)的值,再利用對數(shù)運算性質(zhì)與換底公式變形即可得解.【詳解】由題意,將信噪比從2000提升至10000,則最大信息傳遞速率從增加至,所以.故選:B.【變式8-2】(2024·福建龍巖·三模)聲音的等級(單位:dB)與聲音強度x(單位:)滿足.噴氣式飛機起飛時,聲音的等級約為140dB.若噴氣式飛機起飛時聲音強度約為一般說話時聲音強度的倍,則一般說話時聲音的等級約為(
)A.120dB B.100dB C.80dB D.60dB【答案】D【知識點】對數(shù)函數(shù)模型的應(yīng)用(2)【分析】設(shè)噴氣式飛機起飛時聲音強度和一般說話時聲音強度分別為,根據(jù)題意得出和,算出,可計算出.【詳解】設(shè)噴氣式飛機起飛時聲音強度和一般說話時聲音強度分別為,由題意可得,解得,因為,所以,所以,所以一般說話時聲音的等級約為60dB.故選:D【考點題型九】擬合函數(shù)模型的應(yīng)用題【例9】(24-25高一上·重慶·期中)為了緩解交通壓力,需要限定汽車速度,交管部門對某路段作了調(diào)研,得到了某時間段內(nèi)的車流量(千輛/小時)和汽車平均速度(千米/小時)的下列數(shù)據(jù):10304060700.8684.83.5為了描述車流量和汽車平均速度的關(guān)系,現(xiàn)有以下三種模型供選擇:,,(1)選出你認(rèn)為最符合實際的函數(shù)模型,請說明理由并計算的值;(2)計算該路段最大車流量及最大車流量時汽車的平均速度.【答案】(1)最符合,理由見解析;(2)最大車流量為千輛/小時,此汽車的平均速度千米/小時.【知識點】利用給定函數(shù)模型解決實際問題、基本(均值)不等式的應(yīng)用、基本不等式求和的最小值【分析】(1)由基本初等函數(shù)模型性質(zhì)并結(jié)合表中數(shù)據(jù)變化規(guī)律可得結(jié)論,代入計算可求得;(2)利用基本不等式計算即可得最大車流量為千輛/小時,此時平均速度千米/小時.【詳解】(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,隨著汽車平均速度的增大,車流量呈現(xiàn)出先增大后減少的趨勢;再由一次函數(shù)性質(zhì)可知成持續(xù)增大模式,由冪函數(shù)性質(zhì)可知成持續(xù)減少模式;只有符合題意;將代入表達(dá)式可得,解得(2)由(1)可知,由基本不等式可得,因此,當(dāng)且僅當(dāng)時,即時,等號成立;因此該路段最大車流量為千輛/小時,最大車流量時汽車的平均速度千米/小時.【變式9-1】(24-25高一上·四川成都·期中)某工藝品售賣店,為了更好地進(jìn)行工藝品售賣,進(jìn)行了銷售情況的調(diào)查研究.通過對每天銷售情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn):該工藝品在過去一個月(以30天計),每件的銷售價格(單位:元)與時間第天的函數(shù)關(guān)系近似滿足,(),日銷售量(單位:件)與時間第天的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:10152025305055605550已知第10天的日銷售收入為505元.(1)求的值;(2)給出以下三個函數(shù)模型:①;②;③.根據(jù)上表中的數(shù)據(jù),從中選擇你認(rèn)為最合適的一種函數(shù)模型來描述在過去一個月內(nèi)日銷售量與時間第天的變化關(guān)系,并求出該函數(shù)解析式及定義域;(3)設(shè)在過去一個月內(nèi)該工藝品的日銷售收入為(單位:元),求的最小值.【答案】(1);(2)且定義域為;(3)441元.【知識點】利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、根據(jù)實際問題增長率選擇合適的函數(shù)模型、利用給定函數(shù)模型解決實際問題、對勾函數(shù)求最值【分析】(1)根據(jù)題設(shè)有,即可求參數(shù);(2)根據(jù)數(shù)據(jù)的增長趨勢確定模型,再由求參數(shù),即可得解析式和定義域;(3)根據(jù)(1)(2)得,結(jié)合相關(guān)函數(shù)的單調(diào)性求最小值.【詳解】(1)由題意,,可得;(2)由表格數(shù)據(jù)知:日銷售量隨時間先增后減,顯然①②不符合,所以,選③,則,可得,即,綜上,且定義域為;(3)由題意,所以,當(dāng),,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,此時最小值為441元;當(dāng),在上單調(diào)遞減,此時最小值為元;綜上,的最小值441元.【變式9-2】(24-25高三上·上?!て谥校┎枋侵腥A民族的舉國之飲,發(fā)于神農(nóng),聞于魯周公,始于唐朝,興于宋代,中國茶文化起源久遠(yuǎn),歷史悠久,文化底蘊深厚,是我國文化中的一朵瑰寶!我國人民歷來就有“客來敬茶”的習(xí)慣,這充分反映出中華民族的文明和禮貌.現(xiàn)代研究成果顯示,茶水的口感與水的溫度有關(guān).經(jīng)實驗表明,用的水泡制,待茶水溫度降至?xí)r,飲用口感最佳.東雅中學(xué)利用課余時間開設(shè)了活動探究課《中國茶文化》,某實驗小組為探究室溫下剛泡好的茶水達(dá)到最佳飲用口感的放置時間,每隔1min測量一次茶水溫度,得到茶水溫度隨時間變化的數(shù)據(jù)如下表:時間012345水溫1009182.978.3772.5367.27設(shè)茶水溫度從經(jīng)過后溫度變?yōu)椋F(xiàn)給出以下三種函數(shù)模型:①;②;③.(1)從上述三種函數(shù)模型中選出最符合上述實驗的函數(shù)模型,并根據(jù)前3組數(shù)據(jù)求出該解析式;(2)根據(jù)(1)中所求函數(shù)模型,求剛泡好的茶達(dá)到最佳飲用口感的放置時間(精確到0.01)(參考數(shù)據(jù):);(3)考慮到茶水溫度降至室溫就不能再降的事實,求進(jìn)行實驗時的室溫約為多少.【答案】(1)選模型②,且(2)(3)約為10℃【知識點】求指數(shù)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的值域、指數(shù)式與對數(shù)式的互化、對數(shù)的運算性質(zhì)的應(yīng)用、利用給定函數(shù)模型解決實際問題【分析】(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)判斷函數(shù)的單調(diào)性及增長率,根據(jù)一次函數(shù)、指對數(shù)函數(shù)性質(zhì)確定模型,再結(jié)合數(shù)據(jù)求解析式;(2)令,利用指數(shù)與對數(shù)關(guān)系及對數(shù)運算性質(zhì)求結(jié)果;(3)根據(jù)指數(shù)函數(shù)性質(zhì)求函數(shù)的值域,即可確定進(jìn)行實驗時的室溫.【詳解】(1)由表格數(shù)據(jù)知:函數(shù)單調(diào)遞減且遞減速度逐漸變慢,故模型①③不符合,選模型②,則,即,可得,所以且.(2)令,則.所以泡好的茶達(dá)到最佳飲用口感的放置時間為.(3)由,即,所以進(jìn)行實驗時的室溫約為10℃.【考點題型十】零點個數(shù)問題(解答題)【例10】(24-25高一上·寧夏銀川·期中)已知函數(shù)的解析式為(1)畫出這個函數(shù)的圖象,并解不等式;(2)若直線(為常數(shù))與函數(shù)的圖象有兩個公共點,直接寫出的范圍.【答案】(1)圖象見解析,或(2)或【知識點】畫出具體函數(shù)圖象、函數(shù)圖象的應(yīng)用、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍【分析】(1)根據(jù)解析式畫出圖像,結(jié)合圖像即可求解不等式;(2)由圖像即可求解.【詳解】(1)根據(jù)分段函數(shù)的解析式,畫出函數(shù)的圖象,當(dāng)時,,所以恒成立,當(dāng)時,,所以,當(dāng)時,,所以,綜上可知,或,所以不等式的解集為或;(2)如圖,與有2個交點,則或.【變式10-1】(18-19高一上·浙江寧波·期中)已知函數(shù)(1)若函數(shù)在上有最大值,求實數(shù)a的值;(2)若函數(shù)在上有且只有一個零點,求實數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)(2)或【知識點】根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍、根據(jù)二次函數(shù)零點的分布求參數(shù)的范圍、根據(jù)二次函數(shù)的最值或值域求參數(shù)【分析】(1)由題,,令,轉(zhuǎn)化為關(guān)于的二次函數(shù)求參數(shù)范圍;(2)由(Ⅰ),令,因為函數(shù)在上有且只有一個零點,所以的圖像在上與軸只有一個交點,進(jìn)而得到答案.【詳解】(1)由題,因為,所以令,對稱軸為,當(dāng)時,,解得(舍),當(dāng)時,,解得,所以.(2)由(1),由,令,對稱軸為,因為函數(shù)在上有且只有一個零點,所以的圖像在上與軸只有一個交點,所以,解得,或者,即,解得,當(dāng)時,與軸在上有兩個交點,故舍去,綜上,或.【變式10-2】(24-25高一上·湖北宜昌·期中)若函數(shù)在區(qū)間上的值域恰為,則稱區(qū)間為的一個“倒域區(qū)間”.已知定義在上的奇函數(shù),當(dāng)時,.(1)求的解析式;(2)若關(guān)于的方程在上恰有兩個不相等的根,求的取值范圍;(3)求函數(shù)在定義域內(nèi)的所有“倒域區(qū)間”.【答案】(1)(2)(3)和【知識點】由奇偶性求函數(shù)解析式、求二次函數(shù)的值域或最值、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍、函數(shù)新定義【分析】(1)根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì),取相反數(shù),利用已知的函數(shù)解析式,整理可得答案;(2)整理方程,構(gòu)造函數(shù),結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),可得答案;(3)根據(jù)題目中的新定義,利用分類討論,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,建立方程,可得答案.【詳解】(1)當(dāng)時,則,由奇函數(shù)的定義可得,所以.(2)方程即,設(shè),由題意知,解得.(3)因為在區(qū)間上的值域恰為,其中且,所以,則,所以或.①當(dāng)時,因為函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故當(dāng)時,,則,所以,所以,則,解得,所以在內(nèi)的“倒域區(qū)間”為;②當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故當(dāng)時,,所以,所以,所以,則,解得,所以在內(nèi)的“倒域區(qū)間”為.綜上所述,函數(shù)在定義域內(nèi)的“倒域區(qū)間”為和.【考點題型十一】零點代數(shù)和問題【例11】(24-25高一上·江蘇·期中)記函數(shù)的兩個零點為,.(1)若,,求m的取值范圍;(2)若,求的最值.【答案】(1)(2)最小值為4,最大值為5【知識點】根據(jù)二次函數(shù)零點的分布求參數(shù)的范圍、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域【分析】(1)根據(jù)一元二次方程根的分布可得,進(jìn)而求解即可;(2)由韋達(dá)定理得,進(jìn)而化簡,令,,利用對勾函數(shù)的單調(diào)性求解最值即可.【詳解】(1)由題意,得,解得,所以m的取值范圍為.(2)由韋達(dá)定理得,,且,即或,則,且恒成立,所以,因為函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,令,,則,,因為函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,所以,則的最小值為4,最大值為5.【變式11-1】(24-25高一上·江蘇揚州·期中)已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),且當(dāng)時,,(1)求的表達(dá)式;(2)若函數(shù)的圖象與直線有四個不同的交點,求實數(shù)的取值范圍;(3)在(2)的條件下,設(shè)四個交點的橫坐標(biāo)分別為,,,,若恒成立,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1);(2);(3).【知識點】由奇偶性求函數(shù)解析式、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍、函數(shù)不等式恒成立問題【分析】(1)根據(jù)奇函數(shù)的定義求解;(2)作出函數(shù)圖象,由圖象可得滿足題意的不等式,從而求得參數(shù)范圍;(3)由韋達(dá)定理(或二次函數(shù)性質(zhì))得出代入后求得的取值范圍,再由不等式恒成立得的范圍.【詳解】(1)時,,,為奇函數(shù),則,所以;(2)作出的大致圖象,如圖,要滿足題意,
則,解得,所以實數(shù)的取值范圍是;(3)由得,,同理,因為,所以,所以,恒成立,則.【變式11-2】(23-24高一上·重慶·期中)函數(shù),其中為常數(shù),有這5個不同的實數(shù)解,并且有.(1)在坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,并求的取值范圍(用表示);(2)若,求的最小值.【答案】(1)作圖見解析,(2)【知識點】利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域、畫出具體函數(shù)圖象、函數(shù)圖象的應(yīng)用、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍【分析】(1)作出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象,即可得出的取值范圍;(2)根據(jù)已知求出的值(或關(guān)系),將表示出得到.換元令,則.設(shè),根據(jù)對勾函數(shù)的單調(diào)性,即可得出函數(shù)的最小值.【詳解】(1)作出函數(shù)的圖象由圖象可知,當(dāng)時,直線與y=fx的圖象有5個交點,所以,.(2)當(dāng)時,.易知為方程,即的較小的解,所以,;為方程,即的解,由韋達(dá)定理可知,,,且;為方程的解,;為方程的解,.所以,.因為,所以,.令,則,設(shè),根據(jù)對勾函數(shù)的單調(diào)性可知,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以,在處取得最小值,此時有,所以,滿足條件.所以,原式的最小值為.【考點題型十二】函數(shù)與方程綜合【例12-1】(24-25高一上·江蘇鎮(zhèn)江·期中)已知函數(shù).(1)若不等式的解集為,求的值;(2)若方程有兩個不等實根,,且,求的取值范圍.【答案】(1)a=?1(2)【知識點】函數(shù)與方程的綜合應(yīng)用、由一元二次不等式的解確定參數(shù)【分析】(1)利用根與系數(shù)的關(guān)太即可求解;(2)利用方程有兩根可得,,,由已知可得,可求取值范圍.【詳解】(1)因為不等式的解集為,所以是的兩根,所以,解得;(2)方程有兩個不等實根,,所以,為的兩根,所以,所以,,,又,兩邊平方得,即,,所以,又,所以,所以,同理可得,,所以的取值范圍為.【例12-2】(23-24高一上·江蘇泰州·期中)對于函數(shù),若在定義域內(nèi)存在實數(shù),且,滿足,則稱為“弱偶函數(shù)”.若在定義域內(nèi)存在實數(shù),滿足,則稱為“弱奇函數(shù)”.(1)判斷函數(shù)是否為“弱奇函數(shù)”或“弱偶函數(shù)”;(直接寫出結(jié)論)(2)已知函數(shù),試判斷為其定義域上的“弱奇函數(shù)”,若是,求出所有滿足的的值,若不是,請說明理由;(3)若為其定義域上的“弱奇函數(shù)”.求實數(shù)取值范圍.【答案】(1)既不是“弱奇函數(shù)”也不是“弱偶函數(shù)”(2)不是,理由見解析(3)【知識點】函數(shù)與方程的綜合應(yīng)用、求函數(shù)的零點、函數(shù)新定義【分析】(1)(2)根據(jù)所給定義判斷即可;(3)首先由在上恒成立,求出的取值范圍,依題意存在實數(shù)使得,分、、三種情況討論,分別結(jié)合方程有解求出的取值范圍,即可得解.【詳解】(1)對于,則,又函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,所以不存在使得,即不是“弱偶函數(shù)”,若存在使得,即,即,又,當(dāng)且僅當(dāng),即時取等號,所以方程無解,故不存在使得,即不是“弱奇函數(shù)”,綜上可得既不是“弱奇函數(shù)”也不是“弱偶函數(shù)”.(2)假設(shè)為其定義域上的“弱奇函數(shù)”,則,若,則,則,舍去;若,則,則,舍去;若,則,則,舍去;從而無解,所以不是其定義域上的“弱奇函數(shù)”.(3)由在上恒成立,轉(zhuǎn)化為在上恒成立,即.因為為其定義域上的“弱奇函數(shù)”,所以存在實數(shù)使得,當(dāng)時,則,所以,即,所以,,即在有解可保證是“弱奇函數(shù)",所以,又因為,所以;當(dāng)時,,此時,不成立;當(dāng)時,則,所以,則,即,即在有解可保證是“弱奇函數(shù)”,所以,由可知;綜上所述,實數(shù)的取值范圍為.【點睛】關(guān)鍵點睛:本題屬于新定義問題,對于新定義問題,關(guān)鍵是理解所給定義,將問題轉(zhuǎn)化為方程有解,分段函數(shù)注意分類討論.【變式12-1】(24-25高一上·上海徐匯·期中)利用數(shù)形結(jié)合,構(gòu)造函數(shù)研究方程與不等式問題是解決抽象代數(shù)問題的捷徑.(1)已知函數(shù),若對任意,恒成立,求:實數(shù)的取值范圍.(2)設(shè),若存在定義域為的函數(shù)同時滿足①,②兩個條件,求:a的取值范圍.①對于任意,的值為或;②關(guān)于的方程無實數(shù)解.(3)已知函數(shù),若方程有實根,求:集合的元素的可能個數(shù).【答案】(1)(2)(3)2或4【知識點】函數(shù)與方程的綜合應(yīng)用、解含有參數(shù)的一元二次不等式、求函數(shù)零點或方程根的個數(shù)、函數(shù)不等式恒成立問題【分析】(1)根據(jù)絕對值的定義化簡函數(shù),再根據(jù)函數(shù)恒成立,分離參數(shù)進(jìn)行討論即可;(2)根據(jù)函數(shù)的定義,在函數(shù)中給定的自變量,只有唯一確定的與之對應(yīng),即可解答;(3)根據(jù)一元二次方程的根與判別式的關(guān)系,即可解答.【詳解】(1)①當(dāng)時,,則,此時恒成立,故;②當(dāng)時,,則,若,即令為對勾函數(shù),在上單調(diào)遞減,所以,故;③當(dāng)時,若,則,同②符合題意成立;若,則,同①符合題意成立.綜上所述,的取值范圍為.(2)由條件①得,,解得或,所以當(dāng)時,;當(dāng)時,,又因為關(guān)于的方程無實數(shù)解,所以且,所以.(3)①若函數(shù)有兩個相等的實數(shù)根,則,得,實數(shù)根,令,則,當(dāng)時,,此時,有2個解;②若函數(shù)有兩個不相等的實數(shù)根,則,得,此時兩個實數(shù)根分別是,而,即在時成立,此時,有4個解;綜上所述,集合有2個或4個元素.【點睛】(1)考查絕對值不等式中對參數(shù)進(jìn)行分類討論;(2)考查函數(shù)自變量與應(yīng)變量一一對應(yīng)的關(guān)系;(3)考查一元二次方程的根與判別式的關(guān)系.【變式12-2】(24-25高一上·上?!て谥校┮阎?(1)若,證明:,并指出等號成立的條件;(2)已知,設(shè)關(guān)于的方程的兩個非零實數(shù)根為,問是否存在,使得對任意以及恒成立,若存在請求出的取值范圍;若不存在,請說明理由.【答案】(1)證明見解析;(2)或.【知識點】函數(shù)與方程的綜合應(yīng)用、基本不等式求和的最小值、函數(shù)不等式恒成立問題、一元二次方程的解集及其根與系數(shù)的關(guān)系【分析】(1)利用換元法,代入后利用基本不等式即可證明;(2)由題意可轉(zhuǎn)化為有兩個非零實數(shù)根為,結(jié)合韋達(dá)定理表示并求出,進(jìn)而得到,令,利用恒成立得到不等式組,解出即可.【詳解】(1)因為,當(dāng)時,,令,則,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時,即時,等號成立.由,得當(dāng)時等號成立,所以.(2)由可得:,化簡得,所以關(guān)于的方程的兩個非零實數(shù)根為,可以轉(zhuǎn)化為有兩個非零實數(shù)根為,所以,所以,因為,所以當(dāng)時,,若使恒成立,則,所以得,對任意,都有成立.設(shè),,若使對任意,都有成立,則,解得或.提升訓(xùn)練一、單選題1.(24-25高一上·遼寧撫順·期中)已知函數(shù),在下列區(qū)間中,一定包含零點的區(qū)間的是(
)A. B. C. D.【答案】C【知識點】判斷零點所在的區(qū)間【分析】根據(jù)零點存在定理,結(jié)合選項,即可求解.【詳解】對于函數(shù),當(dāng)時,,則,,,,,所以根據(jù)零點存在定理可知,,0,1,2,3內(nèi)不一定包含的零點,內(nèi)一定包含的零點.故選:C.2.(24-25高一上·河南新鄉(xiāng)·期中)某花店銷售某品種鮮花,當(dāng)每束鮮花的售價為50元時,花店每天可以賣出18束鮮花;當(dāng)每束鮮花的售價每降低1元時,花店當(dāng)天可以多賣出1束鮮花.要使得該店該品種鮮花的日銷售額最大,則每束鮮花的售價應(yīng)為(
)A.16元 B.18元 C.32元 D.34元【答案】D【知識點】利用二次函數(shù)模型解決實際問題【分析】設(shè)每束鮮花的售價降低元,由日銷售額,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求解.【詳解】解:設(shè)每束鮮花的售價降低元,則花店該品種鮮花的日銷售額:,,故當(dāng),即每束鮮花的售價為34元時,花店該品種鮮花的日銷售額最大.故選:D3.(24-25高一上·江西·期中)單位時間內(nèi)通過道路上指定斷面的車輛數(shù)被稱為“道路容量”,與道路設(shè)施、交通服務(wù)、環(huán)境、氣候等諸多條件相關(guān).假設(shè)某條道路一小時通過的車輛數(shù)滿足關(guān)系,其中為安全距離,為車速.當(dāng)安全距離取40m時,該道路一小時“道路容量”的最大值約為(
)A.110 B.116 C.119 D.122【答案】B【知識點】利用給定函數(shù)模型解決實際問題、基本(均值)不等式的應(yīng)用【分析】把給定函數(shù)變形,利用基本不等式即可得解.【詳解】由題知當(dāng)且僅當(dāng),即時取“=”,所以該道路一小時“道路容量”的最大值約為116.故選:B.4.(24-25高一上·遼寧·期中)已知函數(shù)若函數(shù)有3個零點,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【知識點】根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍【分析】轉(zhuǎn)化為與y=fx有3個交點,利用數(shù)形結(jié)合,即可求解.【詳解】由題意可知,有3個實數(shù)根,即y=fx和有3個交點,畫出函數(shù)y=fx
若與y=fx有3個交點,則.故選:C5.(24-25高一上·北京·期中)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的零點個數(shù)是(
)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】B【知識點】判斷一般冪函數(shù)的單調(diào)性、求函數(shù)零點或方程根的個數(shù)、根據(jù)解析式直接判斷函數(shù)的單調(diào)性【分析】根據(jù)解析式直接判斷單調(diào)性,利用零點存在性定理判斷零點是否存在.【詳解】由在上單調(diào)遞增,且,所以函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的零點個數(shù)是1.故選:B6.(24-25高三上·河南·期中)放射性物質(zhì)的衰變規(guī)律為:,其中指初始質(zhì)量,為衰變時間,為半衰期,為衰變后剩余的質(zhì)量.已知甲、乙兩種放射性物質(zhì)的半衰期分別為(單位:天),若兩種物質(zhì)的初始質(zhì)量相同,1024天后發(fā)現(xiàn)甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的8倍,則(
)A. B. C. D.【答案】A【知識點】指數(shù)函數(shù)模型的應(yīng)用(1)、利用給定函數(shù)模型解決實際問題【分析】由題意可得,計算即可得解.【詳解】由題意可得,即,即.故選:A.7.(24-25高三上·遼寧·期中)已知函數(shù)的圖象上存在關(guān)于原點對稱的兩個點,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【知識點】分段函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍【分析】根據(jù)對稱性,先求出當(dāng)時關(guān)于原點對稱的函數(shù)解析式,然后將問題轉(zhuǎn)化為當(dāng)時與的圖象有公共點,再轉(zhuǎn)化為方程有解問題,最后結(jié)合圖象即可得解.【詳解】由函數(shù)定義域可知,,當(dāng)時,設(shè),要題目條件成立,只需的圖象與的圖象有公共點,即方程在時有解,所以,即在時有解,作出函數(shù)的圖象如圖,由圖象可知,,得,綜上所述,,故選:D.8.(24-25高一上·福建龍巖·期中)已知是上的偶函數(shù),對于任意的,都有成立,且,當(dāng)且時,都有成立.現(xiàn)給出下列命題:①;②函數(shù)圖象的一條對稱軸為;③函數(shù)在上為嚴(yán)格增函數(shù);④方程在上有4個根.其中正確的命題個數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【知識點】定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)奇偶性的應(yīng)用、函數(shù)對稱性的應(yīng)用、求函數(shù)零點或方程根的個數(shù)【分析】①在中,令即可判斷①;②由.所以的周期為4,再利用是偶函數(shù),可得,從而可判斷②;③依題意知,函數(shù)在0,2上為增函數(shù),利用的周期為4,且是偶函數(shù),從而可判斷③;根據(jù)可判斷④.【詳解】對于任意x∈R,都有成立,令,則,即,又因為是上的偶函數(shù),所以,則,即函數(shù)是周期為4的周期函數(shù).①,正確;②的周期為4,又是上的偶函數(shù),所以,故直線是函數(shù)的圖象的一條對稱軸,即②正確;③:且時,都有成立則函數(shù)在0,2上為增函數(shù),是上的偶函數(shù),函數(shù)在上為單調(diào)遞減函數(shù)而的周期為4,函數(shù)在上為減函數(shù),故③不正確;④,的周期為4,函數(shù)在0,2上為增函數(shù),在2,4上為減函數(shù),在0,4上只有一個零點2,則,所以,函數(shù)在上有4個零點,故④正確.故選:C二、多選題9.(24-25高三上·山東菏澤·期中)已知函數(shù),且,則(
)A. B. C. D.【答案】BCD【知識點】分段函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用、畫出具體函數(shù)圖象、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍、根據(jù)指對冪函數(shù)零點的分布求參數(shù)范圍【分析】由題意,作出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖形和二次函數(shù)的性質(zhì),依次判斷選項即可.【詳解】結(jié)合函數(shù)的圖象可知,,故A錯誤;
由,可得,故B正確;因為,所以,所以,則,又,所以,由二次函數(shù)性質(zhì)得在上單調(diào)遞增,故,故C正確;因為,所以,故D正確.故選:BCD10.(24-25高一上·陜西榆林·期中)定義域和值域均為?a,a的函數(shù)y=fx和y=gx的圖象如圖所示,其中,則(
A.方程有且僅有3個解 B.方程有且僅有3個解C.方程有且僅有5個解 D.方程有且僅有1個解【答案】ABD【知識點】求函數(shù)零點或方程根的個數(shù)【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)的零點求解方法,從外到內(nèi)數(shù)形結(jié)合分析,即可判斷和選擇.【詳解】對于選項A:由數(shù)形結(jié)合可知:令,或或;令,,因為,所以,由數(shù)形結(jié)合可知:,都有一個根,故方程有且僅有3個解,故選項A正確;對于選項B:由數(shù)形結(jié)合可知:令gx=0,;令,因為,由數(shù)形結(jié)合可知:都有3個根,方程有且僅有3個解,故選項B正確;對于選項C:由數(shù)形結(jié)合可知:令,或或;令,,由題可知:,,由數(shù)形結(jié)合可知,,各有三解,故方程有且僅有9個解,故選項C錯誤;對于選項D:由數(shù)形結(jié)合可知:令gx=0,;令,因為,所以只有1解,故方程有且僅有1個解,故選項D正確.故選:ABD.【點睛】思路點睛:對于復(fù)合函數(shù)的零點個數(shù)問題,求解思路如下:(1)確定內(nèi)層函數(shù)和外層函數(shù);(2)確定外層函數(shù)的零點;(3)確定直線與內(nèi)層函數(shù)圖象的交點個數(shù),則可得到函數(shù)的零點個數(shù).三、填空題11.(24-25高一上·山東·期中)已知函數(shù),若關(guān)于的方程至少有兩個不相等的實數(shù)根,則實數(shù)的取值范圍為.【答案】【知識點】分段函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍【分析】根據(jù)解析式畫出大致圖象,結(jié)合的性質(zhì)研究臨界情況下參數(shù)值,數(shù)形結(jié)合確定參數(shù)范圍.【詳解】根據(jù)函數(shù)解析式,可得函數(shù)大致圖象如下:
而恒過定點,當(dāng)與在處相切時,有僅有一個解,所以,此時,當(dāng)過時,,此時,結(jié)合圖象,知時,交點至少兩個.故答案為:12.(24-25高一上·浙江寧波·期中)已知函數(shù),若,,滿足,記,則的取值范圍為.【答案】【知識點】分段函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用、已知分段函數(shù)的值求參數(shù)或自變量、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍【分析】畫出函數(shù)圖像,結(jié)合二次函數(shù)和一次函數(shù)的性質(zhì),找出滿足題意得圖像段,縮小變量范圍,后將M轉(zhuǎn)化為求二次函數(shù)的值域問題.【詳解】因為的圖象是將在軸下方部分沿軸翻折得到的.滿足,則直線在如圖所示兩條虛線間上下平移.令,即,解得或.令時,解得.令,即,解得或.令時,解得.畫出草圖如下:由,,知,,又因為,由函數(shù)的對稱性,此兩點關(guān)于對稱,則.令,則,,則,,,對稱軸為,則在單調(diào)遞減..則的取值范圍為.故答案為:.四、解答題13.(24-25高一上·山東·期中)某物流基地今年初用49萬元購進(jìn)一臺大型運輸車用于運輸.若該基地預(yù)計從第1年到第n年花在該臺運輸車上的維護(hù)費用總計為萬元,該車每年運輸收入為23萬元.(1)該車運輸幾年開始盈利?(即總收入減去成本及維護(hù)費用的差為正值)(2)若該車運輸若干年后,處理方案有兩種:①當(dāng)年平均盈利達(dá)到最大值時,以17萬元的價格賣出;②當(dāng)盈利總額達(dá)到最大值時,以8萬元的價格賣出.哪一種方案較為合算?請說明理由.【答案】(1)3(2)方案較合算,理由見詳解【知識點】利用二次函數(shù)模型解決實際問題、解不含參數(shù)的一元二次不等式、基本(均值)不等式的應(yīng)用、基本不等式求和的最小值【分析】(1)由,能求出該車運輸3年開始盈利.(2)方案①中,.從而求出方案①最后的利潤為59(萬);方案②中,,時,利潤最大,從而求出方案②的利潤為59(萬),比較時間長短,進(jìn)而得到方案①較為合算.【詳解】(1)由題意可得,即,解得,,該車運輸3年開始盈利.;(2)該車運輸若干年后,處理方案有兩種:①當(dāng)年平均盈利達(dá)到最大值時,以17萬元的價格賣出,,當(dāng)且僅當(dāng)時,取等號,方案①最后的利潤為:(萬);②當(dāng)盈利總額達(dá)到最大值時,以8萬元的價格賣出,,時,利潤最大,方案②的利潤為(萬),兩個方案的利潤都是59萬,按照時間成本來看,第一個方案更好,因為用時更短,方案①較為合算.14.(24-25高一上·陜西西安·期中)設(shè)函數(shù),(1)在坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象;(2)討論方程,解的情況.【答案】(1)答案見解析(2)答案見解析【知識點】畫出具體函數(shù)圖象、函數(shù)圖象的應(yīng)用、求函數(shù)的零點【分析】(1)根據(jù)二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)及翻折變換法則,畫出函數(shù)的圖象;(2)根據(jù)(1)中的圖象,分別討論的圖象與交點的個數(shù),即可得到方程的解的情況.【詳解】(1)函數(shù)的圖象如圖所示(2)由
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