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-1-第三章函数的应用能力检测(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分)1.已知下列四个函数图象,其中能用“二分法”求出函数零点的是()【答案】A【解析】由二分法的定义与原理知A选项正确.2.给出下列四个命题:①函数f(x)=3x-6的零点是2;②函数f(x)=x2+4x+4的零点是-2;③函数f(x)=log3(x-1)的零点是1;④函数f(x)=2x-1的零点是0.其中正确的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】C【解析】当log3(x-1)=0时,x-1=1,∴x=2,故③错,其余都对.3.(2019年北京模拟)函数f(x)=2x+log2|x|的零点个数为()A.3B.2C.1D.0【答案】B【解析】函数f(x)=2x+log2|x|的零点个数,即为函数y=-2x的图象和函数y=log2|x|的图象的交点个数.如图所示.数形结合可得,函数y=-2x的图象和函数y=log2|x|的图象的交点个数为2.故选B.4.函数f(x)=ex+x-2的零点所在的一个区间是()A.(-2,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D.(1,2)【答案】C【解析】由于f(-2)=e-2-2-20,f(-1)=e-1-1-20,f(0)=e0+0-20,f(1)=e1+1-20,故在(0,1)内f(x)存在零点.-2-5(2019年湖北武汉期中)某汽车销售公司在A,B两地销售同一种品牌的汽车,在A地的销售利润(单位:万元)为y1=4.1x-0.1x2,在B地的销售利润(单位:万元)为y2=2x,其中x为销售量(单位:辆),若该公司在两地共销售16辆该种品牌的汽车,则能获得的最大利润是()A.10.5万元B.11万元C.43万元D.43.025万元【答案】C【解析】设公司在A地销售该品牌的汽车x辆,则在B地销售该品牌的汽车(16-x)辆,所以可得利润y=4.1x-0.1x2+2(16-x)=-0.1x2+2.1x+32,对称轴为x=-2.120.1=212.因为x∈[0,16]且x∈N,所以当x=10或11时,总利润取得最大值43万元.6.如图表示人的体重与年龄的关系,则()A.体重随年龄的增长而增加B.25岁之后体重不变C.体重增加最快的是15岁至25岁D.体重增加最快的是15岁之前【答案】D【解析】函数不是增函数,故A错;[0,50]上为增函数,故B错;[0,15]上线段增长比[15,25]上线段增长快,故C错,D对.7.用二分法求函数f(x)=x3+5的零点可以取的初始区间是()A.[-2,-1]B.[-1,0]C.[0,1]D.[1,2]【答案】A【解析】易知函数f(x)=x3+5是单调增函数,只有f(-2)·f(-1)0.8.某商人购货,进价已按原价a扣去25%.他希望对货物订一新价,以便按新价让利20%销售后仍可获得售价25%的利润,则此商人经营这种货物的件数x与按新价让利总额y之间的函数关系式为()A.y=4ax(x∈N*)B.y=2ax(x∈N*)C.y=a2x(x∈N*)D.y=a4x(x∈N*)【答案】D-3-【解析】设新价为b,依题意有b(1-20%)-a(1-25%)=b(1-20%)·25%,化简得b=54a.∴y=b·20%·x=54a·20%·x,即y=a4x(x∈N*).9.二次函数f(x)=ax2+bx+c(x∈R)的部分对应值如下表:x-3-2-101234y6m-4-6-6-4n6不求a,b,c的值,可以判断方程ax2+bx+c=0的两个根所在的区间是()A.(-3,-1)和(2,4)B.(-3,-1)和(-1,1)C.(-1,1)和(1,2)D.(-∞,-3)和(4,+∞)【答案】A【解析】由于f(-3)=60,f(-1)=-40,f(2)=-40,f(4)=60,则f(-3)·f(-1)0,f(2)·f(4)0.故方程的两根分别在区间(-3,-1)和(2,4)内.10.利用一根长6米的木料,做一个如图的矩形窗框(包括中间两条横档),则窗框的高和宽的比值为多少时透过的光线最多(即矩形窗框围成的面积最大)()A.1.5B.2C.0.5D.1【答案】B【解析】设窗框的宽为x,高为h,则2h+4x=6,即h+2x=3,∴h=3-2x.由h0,得0x32,∴矩形窗框围成的面积S=x(3-2x)=-2x2+3x0x32.当x=-322=34=0.75时,S有最大值,此时h=3-2x=1.5,高与宽之比为2.11.在一次数学实验中,运用计算器采集到如下一组数据:x-2.0-1.001.002.003.00y0.240.5112.023.988.02则x,y的函数关系与下列哪类函数最接近(其中,a,b为待定系数)()A.y=a+bxB.y=a+bxC.y=a+logbxD.y=a+bx【答案】A【解析】B为匀速递增,在C中,x要求大于0,D是成反比,又因为函数值增长速度越-4-来越快,只有A项中指数型函数最接近.12.(2019年河南开封模拟)已知函数f(x)=x2+2x,-2≤x≤0,fx-10<x≤2,则方程5[x-f(x)]=1在[-2,2]上的根的个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个【答案】D【解析】因为5[x-f(x)]=1,故f(x)=x-15.在同一直角坐标系中分别作出函数y=f(x),y=x-15的图象如图所示.观察可知,两个函数的图象在[-2,2]上有6个交点,故方程5[x-f(x)]=1在[-2,2]上有6个根.故选D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)13.用二分法求方程x3+4=6x2的一个近似解时,已经将一根锁定在区间(0,1)内,则下一步可断定该根所在的区间为__________.【答案】12,1【解析】设f(x)=x3-6x2+4,显然f(0)0,f(1)0,又f12=123-6×122+40,∴下一步可断定方程的根所在的区间为12,1.14.已知函数y=f(x)是R上的奇函数,其零点为x1,x2,…,x2019,则x1+x2+…+x2019=________.【答案】0【解析】由于奇函数图象关于原点对称,因此零点是对称的,所以x1+x2+…+x2019=0.15.(2019年河南郑州期末)某化工厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批同意方可投入生产.已知该生产线连续生产n年的累计产量为f(n)=12n(n+1)(2n+1)吨,但如果年产量超过150吨,会给环境造成危害,为保护环境,环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产期限是________年.【答案】7-5-【解析】由已知可得第n年的年产量y=f1n=1,fnfn-1n∈N,n≥2.f(n)=12n(n+1)(2n+1),所以f(1)=3.当n≥2时,f(n-1)=12n(n-1)(2n-1),所以f(n)-f(n-1)=3n2,n=1时,也满足上式.所以第n年的年产量为y=3n2.令3n2≤150,得n2≤50.因为n∈N,n≥1,所以1≤n≤7,所以nmax=7.16.已知y=x(x-1)(x+1)的图象如图所示.令f(x)=x(x-1)(x+1)+0.01,则下列关于f(x)=0的解叙述正确的是________.①有三个实根;②x>1时恰有一实根;③当0<x<1时恰有一实根;④当-1<x<0时恰有一实根;⑤当x<-1时恰有一实根.【答案】①⑤【解析】f(x)的图象是将函数y=x(x-1)(x+1)的图象向上平移0.01个单位长度得到.故f(x)的图象与x轴有三个交点,它们分别在区间(-∞,-1),0,12和12,1内,故只有①⑤正确.三、解答题(本大题共6小题,满分70分)17.(10分)方程x2-1x=0在区间(-∞,0)内是否存在实数解?并说明理由.【解析】不存在,因为当x<0时,-1x>0,∴x2-1x>0恒成立,故不存在x∈(-∞,0),使x2-1x=0.18.(12分)铁路运输托运行李,从甲地到乙地,规定每张客票托运费计算方法是:行李质量不超过50kg时,按0.25元/kg计算;超过50kg而不超过100kg时,其超过部分按0.35元/kg计算;超过100kg时,其超过部分按0.45元/kg计算.(1)计算出托运费用;(2)若行李质量为56kg,托运费用为多少?【解析】(1)设行李质量为xkg,托运费用为y元,则若0<x≤50,则y=0.25x;-6-若50<x≤100,由y=12.5+0.35(x-50);若x>100,则y=30+0.45(x-100).所以y=0.25x,0<x≤50,0.35x-5,50<x≤100,0.45x-15,x>100.(2)[JP2]因为50kg<56kg<100kg,所以y=12.5+6×0.35=14.6元.19.(12分)为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消毒,已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)成正比;药物释放完毕后,y与t的函数关系式为y=116t-a(a为常数),如图所示,根据图中提供的信息,回答下列问题:(1)求从药物释放开始,每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)之间的函数关系式;(2)据测定,当空气中每立方米的含药量不超过0.25毫克时,学生方可进教室.那从药物释放开始,至少需要经过多少小时后,学生才能回到教室?【解析】(1)由题意和图示,当0≤t≤0.1时,可设y=kt(k为待定系数),由于点(0.1,1)在直线上,∴k=10.同理,当t>0.1时,可得1=1160.1-a,解得a=0.1.所以从药物释放开始,每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)之间的函数关系式为y=10t,0≤t≤0.1,116t-0.1,t0.1.(2)令116t-0.1≤0.25,解得t≥0.6,由题意得至少需要经过0.6小时后,学生才能回到教室.20(12分)设函数f(x)=ax2+(b-8)x-a-ab的两个零点分别是-3和2.(1)求f(x);(2)当函数f(x)的定义域是[0,1]时,求函数f(x)的值域.【解析】(1)∵f(x)的两个零点是-3和2,∴函数图象过点(-3,0),(2,0).∴9a-3(b-8)-a-ab=0,①-7-4a+2(b-8)-a-ab=0.②由①-②,得b=a+8.③③代入②,得4a+2a-a-a(a+8)=0,即a2+3a=0.∵a≠0,∴a=-3.∴b=a+8=5.∴f(x)=-3x2-3x+18.(2)由(1),得f(x)=-3x2-3x+18=-3x+122+34+18,图象的对称轴方程是x=-12.又0≤x≤1,∴f(x)min=f(1)=12,f(x)max=f(0)=18.∴函数f(x)的值域是[12,18].21(12分)经市场调查,某超市的一种小商品在过去的近20天的销售量(件)与价格(元)均为时间t(天)的函数,且销售量近似满足g(t)=80-2t(件),价格近似满足f(t)=20-12|t-10|(元).(1)试写出该种商品的日销售额y与时间t(0≤t≤20)的函数表达式;(2)求该种商品的日销售额y的最大值与最小值.【解析】(1)y=g(t)·f(t)=(80-2t)·20-12|t-10|=(40-t)(40-|t-10|)=30+t40-t0≤t10,40-t50-t10≤t≤20.(2)当0≤t10时,y的取值范围是[1200,1225],所以当t=5时,y取得最大值为1225;当10≤t≤20时,y的取值范围是[600,1200],所以当t=20时,y取得最小值为600.22(12分)已知函数f(x)=-x2-2x,g(x)=x2-x+54,x>0,x+1,x≤0.(1)求
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