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文档介绍
高考理科数学二轮专项训练专题:02 函数
专题02 函数 函数的概念和性质 一、 选择题 1.(2018全国卷Ⅱ)函数的图像大致为 B【解析】当时,因为,所以此时,故排除A.D;又,故排除C,选B. 2.(2018全国卷Ⅲ)函数的图像大致为 D【解析】当时,,排除A,B.由,得或 ,结合三次函数的图象特征,知原函数在上有三个极值点,所以排除C,故选D. 3.(2018全国卷Ⅱ)已知是定义域为的奇函数,满足. 若,则 A. B.0 C.2 D.50 C【解析】解法一 ∵是定义域为的奇函数,. 且.∵,∴, ∴,∴,∴是周期函数,且一个周期为4,∴,, , ∴, 故选C. 解法二 由题意可设,作出的部分图象如图所示. 由图可知,的一个周期为4,所以, 所以,故选C. 4.(2018浙江)函数的图象可能是 A. B. C.D. D【解析】设,其定义域关于坐标原点对称, 又,所以是奇函数,故排除选项A,B; 令,所以,所以(),所以(),故排除选项C.故选D. 5.函数在单调递减,且为奇函数.若,则满足 的的取值范围是 A. B. C. D. D【解析】由函数为奇函数,得, 不等式即为, 又在单调递减,所以得,即,选D. 6.若函数在区间[0,1]上的最大值是,最小值是,则 A.与有关,且与有关 B.与有关,但与无关 C.与无关,且与无关 D.与无关,但与有关 B【解析】函数的对称轴为, ①当,此时,,; ②当,此时,,; ③当,此时,或,或.综上,的值与有关,与无关.选B. 7.已知奇函数在R上是增函数,.若,,,则a,b,c的大小关系为 A. B. C. D. C【解析】由题意为偶函数,且在上单调递增, 所以又,, 所以,故,选C. 8.已知函数,则 A.是奇函数,且在R上是增函数 B.是偶函数,且在R上是增函数 C.是奇函数,且在R上是减函数 D.是偶函数,且在R上是减函数 A【解析】,得为奇函数, ,所以在R上是增函数.选A. 9.已知函数f(x)的定义域为R.当x<0时, ;当 时, ;当 时,,则f(6)= A. −2 B.−1 C.0 D.2 D【解析】当时,为奇函数,且当时,, 所以.而, 所以,故选D. 10.函数在[–2,2]的图像大致为 A.B.C.D. D【解析】当时,令函数,则,易知在[0,)上单调递增,在[,2]上单调递减,又,,,,所以存在是函数的极小值点,即函数在上单调递减,在上单调递增,且该函数为偶函数,符合 条件的图像为D. 11.已知函数满足,若函数与图像的交点为,,…,,则 A.0 B.m C.2m D.4m B【解析】由得,可知关于对称, 而也关于对称,∴对于每一组对称点 ,∴,故选B. 12.下列函数为奇函数的是 A. B. C. D. D【解析】∵函数的定义域为,不关于原点对称,所以函数为非奇非偶函数,排除A;因为为偶函数,所以排除B;因为为偶函数,所以排除C;因为, ,所以为奇函数. 13.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是 A. B. C. D. D 【解析】选项A、C为偶函数,选项B中的函数是奇函数;选项D中的函数为非奇非偶函数. 14.设函数,则是 A.奇函数,且在上是增函数 B.奇函数,且在上是减函数 C.偶函数,且在上是增函数 D.偶函数,且在上是减函数 A 【解析】由题意可知,函数的定义域为,且,易知在上为增函数,故在上为增函数,又,故为奇函数. 15.已知符号函数 是上的增函数, ,则 A. B. C. D. B【解析】因为是上的增函数,令,所以,因为, 所以是上的减函数,由符号函数知,. 16.函数的图象如图所示,则下列结论成立的是 A.,, B.,, C.,, D.,, C【解析】∵的图象与轴分别交于,且点的纵坐标与点的横坐标均为正,∴,,故,又函数图象间断的横坐标为正,∴,故. 17.已知函数的图象与函数的图象关于轴对称,则( ) A. B. C. D. A【解析】设点是函数上任意一点,则点在函数的图像上 即所以函数的解析式为:故选:A 18.函数的部分图象大致是( ) A.B.C.D. 【答案】B【解析】由,可得,故是奇函数,图象关于原点对称,排除A.当时,;当时,,排除C,D.故选:B. 19.函数在区间附近的图象大致形状是( ) A.B.C.D. B【解析】过点,可排除选项A,D.又,排除C.故选:B 20.已知,则( ) A. B. C. D. B【解析】,由幂函数为上的增函数,可得 又由指数函数为上的减函数,可知,所以.故选:B 二、填空题 21.(2018江苏)函数的定义域为 . 【解析】要使函数有意义,则,即,则函数的定义域是. 22.(2018江苏)函数满足,且在区间上, 则的值为 . 【解析】因为函数满足(),所以函数的最小正周期是4.因为在区间 上,, 所以. 23.(2018上海)已知,若幂函数为奇函数,且在上递减,则=_____ 【解析】由题意为奇函数,所以只能取,又在上递减,所以. 24.(2018北京)能说明“若对任意的都成立,则在上是增函数”为假命题的一个函数是__________. (不答案不唯一)【解析】这是一道开放性试题,答案不唯一,只要满足对任意的都成立,且函数在上不是增函数即可,如,,答案不唯一. 25.设函数,则满足的的取值范围是___. 【解析】当时,不等式为恒成立; 当,不等式恒成立; 当时,不等式为,解得,即; 综上,的取值范围为. 26.已知函数,其中是自然数对数的底数,若,则实数 的取值范围是 . 【解析】因为,所以函数是奇函数,因为,所以数在上单调递增,又,即,所以, 即,解得,故实数的取值范围为. 27.若函数(e=2.71828,是自然对数的底数)在的定义域上单调递增,则称函数具有性质,下列函数中具有性质的是 ① ② ③ ④ ①④【解析】①在上单调递增,故具有性质; ②在上单调递减,故不具有性质; ③,令,则, 当时,,当时,, 在上单调递减,在上单调递增, 故不具有性质; ④,令, 则, 在上单调递增,故具有性质. 28.已知,函数在区间[1,4]上的最大值是5,则的取值范围是 . 【解析】∵,∴ ①当时,, 所以的最大值,即(舍去) ②当时,,此时命题成立. ③当时,,则 或, 解得或, 综上可得,实数的取值范围是. 29.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间上单调递增.若实数a满足,则a的取值范围是______. 【解析】由是偶函数可知,单调递增;单调递减 又, 可得,即. 30.设是定义在上且周期为2的函数,在区间上,其中,若,则的值是 . 【解析】由题意得,, 由可得,则, 则. 31.若函数为偶函数,则= 1【解析】由题意, 所以,解得. 32.已知函数,则_______,的最小值是______. 【解析】∵,,即.又在 上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,所以. 33.已知函数 的定义域和值域都是,则 . 【解析】当时,无解; 当时,解得,,则. 34.若函数( 且 )的值域是,则实数的取值范围是 . 【解析】因为,所以当时,;又函数的值域为,所以,解得,所以实数的取值范围为. 专题02 函数 指数函数、对数函数、幂函数 一、选择题 1.(2018全国卷Ⅰ)已知函数.若存在2个零点,则的取值范围是 A. B. C. D. C【解析】函数存在 2个零点,即关于的方程有2 个不同的实根,即函数的图象与直线有2个交点,作出直线与函数的图象,如图所示, 由图可知,,解得,故选C. 2.(2018全国卷Ⅲ)设,,则 A. B. C. D. B【解析】由得,由得, 所以,所以,得. 又,,所以,所以.故选B. 3.(2018天津)已知,,,则a,b,c的大小关系为 A. B. C. D. D【解析】因为,,. 所以,故选D. 4.(2017新课标Ⅰ)设为正数,且,则 A. B. C. D. D【解析】设,因为为正数,所以, 则,,, 所以,则,排除A、B;只需比较与, ,则,选D. 5.(2017天津)已知奇函数在R上是增函数,.若,,,则a,b,c的大小关系为 A. B. C. D. C【解析】由题意为偶函数,且在上单调递增, 所以又,, 所以,故,选C. 6.(2017北京)已知函数,则 A.是奇函数,且在R上是增函数 B.是偶函数,且在R上是增函数 C.是奇函数,且在R上是减函数 D.是偶函数,且在R上是减函数 A【解析】,得为奇函数, ,所以在R上是增函数.选A. 7.(2017北京)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为,而可观测宇宙中普通物质的原子总数约为.则下列各数中与最接近的是 (参考数据:≈0.48) A. B. C. D. D【解析】设,两边取对数得, , 所以,即最接近,选D. 8.若,,则 A. B. C. D. C【解析】选项A,考虑幂函数,因为,所以为增函数,又,所以,A错.对于选项B,,又是减函数,所以B错.对于选项D,由对数函数的性质可知D错,故选C. 9.已知,,,则 A. B. C. D. A【解析】因为,,,且幂函数在上单调递增,指数函数在上单调递增,所以,故选A. 10.设函数,则 A.3 B.6 C.9 D.12 C【解析】由于,, 所以. 11.如图,函数的图像为折线,则不等式的解集是 A. B. C. D. C【解析】如图,函数的图象可知,的解集是 . 12.已知定义在 上的函数 (为实数)为偶函数,记 ,,则 的大小关系为 A. B. C. D. C 【解析】因为函数为偶函数,所以,即, 所以, , ,所以,故选C. 13.若,,,则,,的大小关系为( ) A. B. C. D. A【解析】因为,2>1,所以,因为,所以指数函数为递减函数,又-0.1<0.2,所以,即,综上所述,.故选:A 14.设函数,则满足的的取值范围是 A. B. C. D. C【解析】由可知,则或,解得. 15.已知函数(为常数,其中)的图象如图,则下列结论成立的是 A. B. C. D. D【解析】由图象可知,当时,,得. 16.设,,,则 A. B. C. D. .D【解析】由图象可知,当时,,得. 17.在同意直角坐标系中,函数的图像可能是 D【解析】当时,函数单调递增,函数单调递增,且过点(1,0),由幂函数的图象性质可知C错;当时,函数单调递增,函数单调递减,且过点(1,0),排除A,又由幂函数的图象性质可知C错,因此选D. 18.函数的单调递增区间是 A. B. C. D. D【解析】,解得或.由复合函数的单调性知的单调递增区间为. 19.设,则 A. B. C. D. D【解析】, 由下图可知D正确 解法二 ,, ,由,可得答案D正确. 20.设,则有( ) A. B. C. D. A【解析】因为,所以 二、填空题 21.(2018江苏)函数的定义域为 . 【解析】要使函数有意义,则,即,则函数的定义域是. 22.(2018上海)已知,若幂函数为奇函数,且在上递减,则=_____. 【解析】由题意为奇函数,所以只能取,又在上递减,所以. 23. (2018上海)已知常数,函数的图像经过点、,若,则=__________. 【解析】由题意,,上面两式相加, 得,所以,所以, 因为,所以. 24. 已知,若,,则= ,= . 【解析】设,则,因为, 因此 25. 不等式的解集为_______. 【解析】由题意得:,解集为. 23. 若,则_______. 【解析】∵,∴,∴. 24. 设函数则使得成立的的取值范围是__. 【解析】当时,由得,∴;当时, 由得,∴,综上. 25. 函数的单调递减区间是________. 【解析】,知单调递减区间是. 26. 函数的最小值为_________. 【解析】 .当且仅当,即时等号成立. 30.若函数在上的最大值为4,最小值为,且函数在上是增函数,则a=____. 【解析】 当时,有,此时,此时为减函数,不合题意.若,则,故,检验知符合题意. 专题02 函数 函数与方程 一、选择题 1.(2018全国卷Ⅰ)已知函数.若存在2个零点,则的取值范围是 A. B. C. D. C【解析】函数存在 2个零点,即关于的方程有2 个不同的实根,即函数的图象与直线有2个交点,作出直线与函数的图象,如图所示, 由图可知,,解得,故选C. 2.(2017新课标Ⅲ)已知函数有唯一零点,则= A. B. C. D.1 C【解析】令,则方程有唯一解, 设,,则与有唯一交点, 又,当且仅当时取得最小值2. 而,此时时取得最大值1, 有唯一的交点,则.选C. 3.(2017山东)已知当时,函数的图象与的图象有且只有一个交点,则正实数的取值范围是 A. B. C. D. B【解析】当时,,函数,在上单调递减,函数,在上单调递增,因为,,,,所以,,此时与在有一个交点;当时,,函数,在 上单调递减,在上单调递增,此时,在无交点, 要使两个函数的图象有一个交点,需,即,解得. 选B. 4.已知函数=(,且)在R上单调递减,且关于的方程恰好有两个不相等的实数解,则的取值范围是 A.(0,] B.[,] C.[,]{} D.[,){} C【解析】当时,单调递减,必须满足,故,此时函数在上单调递减,若在上单调递减,还需,即,所以.当时,函数的图象和直线只有一个公共点,即当时,方程只有一个实数解.因此,只需当时,方程 只有一个实数解,根据已知条件可得,当时,方程 ,即在上恰有唯一的实数解.判别式,当时,,此时满足题意;令,由题意得,即,即时,方程有一个正根、一个负根,满足要求;当,即时,方程有一个为0、一个根为,满足要求;当,即,即时对称轴,此时方程有两个负根,不满足要求;综上实数的取值范围是. 5.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是 A. B. C. D. A【解析】是偶函数且有无数多个零点,为奇函数,既不是奇函数又不是偶函数,是偶函数但没有零点.故选A. 6.若是函数 的两个不同的零点,且 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则的值等于 A.6 B.7 C.8 D.9 D【解析】由韦达定理得,,则,当适当排序后成等比数列时,必为等比中项,故,.当适当排序后成等差数列时,必不是等差中项,当是等差中项时,,解得,; 当是等差中项时,,解得,,综上所述,, 所以,选D. 7.已知函数 函数 ,其中 ,若函数 恰有4个零点,则的取值范围是 A. B. C. D. D【解析】由得, 所以, 即, ,所以恰有4个零点等价于方程有4个不同的解,即函数与函数 的图象的4个公共点,由图象可知. 8.对二次函数(为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是 A.-1是的零点 B.1是的极值点 C.3是的极值 D.点在曲线上 A【解析】由A知;由B知,;由C知 ,令可得,则,则; 由D知,假设A选项错误,则,得,满足题意,故A结论错误,同理易知当B或C或D选项错误时不符合题意,故选A. 9.已知函数,.若方程有两个不相等的实根,则实数的取值范围是 A. B. C. D. B【解析】如图所示,方程有两个不相等的实根等价于两个函数的图象有两个不同的交点,结合图象可知,当直线的斜率大于坐标原点与点的连续的斜率,且小于直线的斜率时符合题意,故选. 10.已知函数,在下列区间中,包含零点的区间是 A. B. C. D. C【解析】∵,, ,∴零点的区间是. 11.已知函数, 且在内有且仅有两个不同的零点,则实数的取值范围是 A. B. C. D. A【解析】在内有且仅有两个不同的零点就是函数 的图象与函数的图象有两个交点,在同一直角坐标系内作出函数,和函数的图象,如图, 当直线与和都相交时 ;当直线与有两个交点时, 由,消元得,即, 化简得,当,即时直线 与相切,当直线过点 时,,所以,综上实数的取值范围是. 12.已知是定义在上的奇函数,当时,.则函数的零点的集合为 A. B. C. D. D【解析】当时,函数的零点即方程的根,由,解得或3;当时,由是奇函数得, 即,由得(正根舍去). 13.已知函数有两个极值点,若 ,则关于的方程的不同实根个数为 A.3 B.4 C.5 D.6 A【解析】,是方程的两根, 由,则又两个使得等式成立, ,,其函数图象如下: 如图则有3个交点,故选A. 14.若,则函数的两个零点分别位于区间 A.和内 B.和内 C.和内 D.和内 A【解析】由,可得,, .显然,, 所以该函数在和上均有零点,故选A. 15.函数的图像与函数的图象的交点个数为 A.3 B.2 C.1 D.0 B【解析】二次函数的图像开口向上,在轴上方,对称轴为 ,; .所以, 从图像上可知交点个数为2. 16.函数的零点个数为 A.1 B.2 C.3 D.4 B【解析】令,可得,由图象法可知有两个零点. 17.函数的零点个数为 A.0 B.1 C.2 D.3 B【解析】因为在内单调递增,又, 所以在内存在唯一的零点. 18.函数在区间上的零点个数为 A.4 B.5 C.6 D.7 C【解析】,则或,,又, 所以共有6个解.选C. 19.设函数满足,,且当时,.又函数,则函数在上的零点个数为 A.5 B.6 C.7 D.8 B【解析】由题意知,所以函数为偶函数,所以 ,所以函数为周期为2的周期函数, 且,,而为偶函数, 且,在同一坐标系下作出两函数在上的图像,发现在内图像共有6个公共点,则函数在上的零点个数为6,故选B. 20.对实数与,定义新运算“”: 设函数 若函数的图像与轴恰有两个公共点,则实数的取值范围是 A. B. C. D. B【解析】由题意知,若,即时,;当,即或时,,要使函数的图像与轴恰有两个公共点,只须方程有两个不相等的实数根即可,即函数的图像与直线有两个不同的交点即可,画出函数的图像与直线,不难得出答案B. 二、填空题 21.(2018全国卷Ⅲ)函数在的零点个数为________. 3【解析】由题意知,,所以,, 所以,,当时,;当时,; 当时,,均满足题意,所以函数在的零点个数为3. 22.(2018天津)已知,函数若关于的方程恰有2个互异的实数解,则的取值范围是 . 【解析】当时,由,得; 当时,由,得. 令,作出直线,, 函数的图象如图所示, 的最大值为,由图象可知,若恰有2个互异的实数解,则,得. 23.(2018江苏)若函数在内有且只有一个零点,则在上的最大值与最小值的和为 . 【解析】(),当时在 上恒成立,则在上单调递增,又,所以此时在内无零点,不满足题意.当时,由得,由得,则在上单调递减,在上单调递增,又在内有且只有一个零点,所以,得,所以, 则,当时,,单调递增,当时,,单调递减,则,,,则,所以在上的最大值与最小值的和为. 24.(2018浙江)已知,函数,当时,不等式的解集是_____.若函数恰有2个零点,则的取值范围是______. ;【解析】若,则当时,令,得;当时,令,得.综上可知,所以不等式 的解集为.令,解得;令,解得或.因为函数恰有2个零点,结合函数的图象(图略)可知或. 25.(2018浙江)我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一.凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别为,,,则,当时, , . 8;11【解析】因为,所以,解得. 26.(2017江苏)设是定义在且周期为1的函数,在区间上,其中集合,则方程的解的个数是 . 8【解析】由于,则需考虑的情况, 在此范围内,且时,设,且互质, 若,则由,可设,且互质, 因此,则,此时左边为整数,右边为非整数,矛盾, 因此,因此不可能与每个周期内对应的部分相等, 只需考虑与每个周期的部分的交点, 画出函数图象,图中交点除外其他交点横坐标均为无理数,属于每个周期的部分, 且处,则在附近仅有一个交点, 因此方程的解的个数为8. 27.已知函数 其中,若存在实数,使得关于的方程有三个不同的根,则的取值范围是_________. 【解析】由题意,当时,,其顶点为;当时,函数的图象与直线的交点为. ①当,即时,函数的图象如图1所示,此时直线与函数的图象有一个或两个不同的交点,不符合题意; ②当,即时,函数的图象如图2所示,则存在实数满足,使得直线与函数的图象有三个不同的交点,符合题意.综上,的取值范围为. 图1 图2 28.函数的零点个数为 . 2【解析】因为 = 专题02 函数 函数的综合及其应用 一、选择题 1.已知函数设,若关于的不等式在R上恒成立,则a的取值范围是 A. B. C. D. A【解析】解法一 根据题意,作出的大致图象,如图所示 当时,若要恒成立,结合图象,只需,即,故对于方程,,解得;当时,若要恒成立,结合图象,只需,即,又,当且仅当,即时等号成立,所以,综上,的取值范围是.选A. 解法二 由题意的最小值为,此时.不等式在R 上恒成立等价于在R上恒成立. 当时,令,,不符合,排除C、D; 当时,令,,不符合,排除B.选A. 2.设,且,则 A. B. C. D. D【解析】对A项,当时,,故A错误; 对B项,取,时,,不满足,故B错误; 对C项,取,时,,不满足,故C错误; 对D项,函数在上单调递增,,则,故D正确;故选:D 3.加工爆米花时,爆开且不糊的粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率与加工时间(单位:分钟)满足函数关系(、、是常数),下图记录了三次实验的数据,根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为( ) A.分钟 B.分钟 C.分钟 D.分钟 B【解析】由题意可知过点(3,0.7),(4,0.8)(5,0.5),代入 中可解得,∴ ,∴当分钟时,可食用率最大. 4.某市生产总值连续两年持续增加,第一年的增长率为,第二年的增长率为,则该市这两年生产总值的年平均增长率为 A. B. C. D. D【解析】设年平均增长率为,原生产总值为,则,解得,故选D. 二、填空题 5.若函数(e=2.71828,是自然对数的底数)在的定义域上单调递增,则称函数具有性质,下列函数中具有性质的是 . ① ② ③ ④ ①④【解析】①在上单调递增,故具有性质; ②在上单调递减,故不具有性质; ③,令,则, 当时,,当时,, 在上单调递减,在上单调递增, 故不具有性质; ④,令, 则, 在上单调递增,故具有性质. 6.设是定义在且周期为1的函数,在区间上,其中集合,则方程的解的个数是 . 8【解析】由于,则需考虑的情况, 在此范围内,且时,设,且互质, 若,则由,可设,且互质, 因此,则,此时左边为整数,右边为非整数,矛盾, 因此, 因此不可能与每个周期内对应的部分相等, 只需考虑与每个周期的部分的交点, 画出函数图象,图中交点除外其他交点横坐标均为无理数,属于每个周期的部分, 且处,则在附近仅有一个交点, 因此方程的解的个数为8. 7.设函数. ①若,则的最大值为____________________; ②若无最大值,则实数的取值范围是_________________. ,.【解析】①若,则,当时,; 当时,,所以函数在上单调递 增,在 上单调递减,所以函数在上的最大值为. 综上函数的最大值为2. ②函数与的大致图象如图所示 若无最大值,由图象可知,即. 8.某食品的保鲜时间(单位:小时)与储存温度(单位:)满足函数关系(为自然对数的底数,为常数).若该食品在0的保鲜时间设计192小时,在22的保鲜时间是48小时,则该食品在33的保鲜时间是 小时. 24【解析】由题意得,即,所以该食品在℃的保鲜时间是 . 9.已知函数,对函数,定义关于的“对称函数”为函数,满足:对任意,两个点 关于点对称,若是关于 的“对称函数”,且恒成立,则实数的取值范围是____. 【解析】函数的定义域为,根据已知得, 所以,恒成立, 即,令,,则只要直线在半圆上方即可,由,解得(舍去负值),故实数的取值范围是. 10.要制作一个容器为4,高为的无盖长方形容器,已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是_______(单位:元) 160【解析】设该容器的总造价为元,长方体的底面矩形的长,因为无盖长方体的容积为,高为,所以长方体的底面矩形的宽为,依题意,得 11.以表示值域为的函数组成的集合,表示具有如下性质的函数组成的集合:对于函数,存在一个正数,使得函数的值域包含于区间 .例如,当,时,,.现有如下命题:①设函数的定义域为,则“”的充要条件是“,,”;②函数的充要条件是有最大值和最小值; ③若函数,的定义域相同,且,,则; ④若函数(,)有最大值,则. 其中的真命题有 .(写出所有真命题的序号) ①③④【解析】对于①,根据题中定义,函数,的值域为,由函数值域的概念知,函数,的值域为 ,所以①正确;对于②,例如函数的值域包含于区间,所以,但有最大值l,没有最小值,所以②错误;对于③,若 ,则存在一个正数,使得函数的值域包含于区间,所以,由知,存在一个正数,使得函数的值域包含于区间,所以,亦有 ,两式相加得≤≤,于是,与已知“.”矛盾,故,即③正确;对于④,如果, 那么,如果,那么,所以有最大值,必须,此时在区间上,有, 所以,即④正确,故填①③④. 三、解答题 12. 某群体的人均通勤时间,是指单日内该群体中成员从居住地到工作地的平均用时,某地上班族中的成员仅以自驾或公交方式通勤,分析显示:当中的成员自驾时,自驾群体的人均通勤时间为 (单位:分钟), 而公交群体的人均通勤时间不受影响,恒为40分钟,试根据上述分析结果回答下列问题: (1)当在什么范围内时,公交群体的人均通勤时间少于自驾群体的人均通勤时间? (2)求该地上班族的人均通勤时间的表达式;讨论的单调性,并说明其实际意义. 【解析】(1)当时,恒成立,公交群体的人均通勤时间不可能少于自驾群体的人均通勤时间; 当时,若,即,解得(舍)或; ∴当时,公交群体的人均通勤时间少于自驾群体的人均通勤时间; (2)设该地上班族总人数为,则自驾人数为,乘公交人数为. 因此人均通勤时间,整理得:, 则当,即时,单调递减; 当时,单调递增. 实际意义:当有的上班族采用自驾方式时,上班族整体的人均通勤时间最短. 适当的增加自驾比例,可以充分的利用道路交通,实现整体 效率提升;但自驾人数过多,则容易导致交通拥堵,使得整体效率下降. 13.(2018江苏)某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆的一段圆弧(为此圆弧的中点)和线段构成.已知圆的半径为40米,点到的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形,大棚Ⅱ内的地块形状为,要求均在线段上,均在圆弧上.设与所成的角为. (1)用分别表示矩形和的面积,并确定的取值范围; (2)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为.求当为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大. 【解析】(1)连结并延长交于,则⊥,所以=10. 过作⊥于,则∥,所以, 故,, 则矩形的面积为, 的面积为. 过作⊥,分别交圆弧和的延长线于和,则. 令,则,. 当时,才能作出满足条件的矩形, 所以的取值范围是. 答:矩形的面积为平方米,的面积为 ,的取值范围是. (2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3, 设甲的单位面积的年产值为,乙的单位面积的年产值为, 则年总产值为 ,. 设,, 则. 令,得, 当时,,所以为增函数; 当时,,所以为减函数, 因此,当时,取到最大值. 答:当时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大. 14.已知,函数. (1)当时,解不等式; (2)若关于的方程的解集中恰好有一个元素,求的取值范围; (3)设,若对任意,函数在区间上的最大值与最小值的差不超过1,求的取值范围. 【解析】(1)由,得, 解得. (2),, 当时,,经检验,满足题意. 当时,,经检验,满足题意. 当且时,,,. 是原方程的解当且仅当,即; 是原方程的解当且仅当,即. 于是满足题意的. 综上,的取值范围为. (3)当时,,, 所以在上单调递减. 函数在区间上的最大值与最小值分别为,. 即, 对任意成立. 因为,所以函数在区间上单调递增, 时,有最小值,由,得. 故的取值范围为. 15.某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为,山区边界曲线为,计划修建的公路为,如图所示,,为的两个端点,测得点到 的距离分别为5千米和40千米,点到的距离分别为20千米和2.5千米,以所在的直线分别为轴,建立平面直角坐标系,假设曲线符合函数(其中为常数)模型. (I)求的值; (II)设公路与曲线相切于点,的横坐标为. ①请写出公路长度的函数解析式,并写出其定义域; ②当为何值时,公路的长度最短?求出最短长度. 【解析】(1)由题意知,点,的坐标分别为,. 将其分别代入,得,解得. (2)①由(1)知,(),则点的坐标为, 设在点处的切线交,轴分别于,点,, 则的方程为,由此得,. 故,. ②设,则.令,解得. 当时,,是减函数; 当时,,是增函数. 从而,当时,函数有极小值,也是最小值,所以, 此时. 答:当时,公路的长度最短,最短长度为千米. 16.某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度).设该蓄水池的底面半径为米,高为米,体积为立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面积的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12000元(为圆周率). (Ⅰ)将表示成的函数,并求该函数的定义域; (Ⅱ)讨论函数的单调性,并确定和为何值时该蓄水池的体积最大. 【解析】(Ⅰ)因为蓄水池侧面积的总成本为元,底面的总成本为元,所以蓄水池的总成本为()元. 又题意据,所以, 从而.因,又由可得, 故函数的定义域为. (Ⅱ)因,故.令, 解得(因不在定义域内,舍去). 当时,,故在上为增函数; 当时,,故在上为减函数. 由此可知,在处取得最大值,此时. 即当,时,该蓄水池的体积最大. 17.设函数 (1)设,,证明:在区间内存在唯一的零点; (2)设n为偶数,,,求的最小值和最大值; (3)设,若对任意,有,求的取值范围; 【解析】(1)当时,. ∵,∴在内存在零点. 又当时,,∴在上是单调递增的, ∴在区间内存在唯一的零点; (2)解法一 由题意知即由图像知,在点取得最小值,在点取得最大值. 解法二 由题意知,即.…① ,即.…② ①+②得 当时,;当时, 所以的最小值,最大值. 解法三 由题意知, 解得 . 又∵, ∴ 当时,;当时, 所以的最小值,最大值. (3)当时,. 对任意都有有等价于在[-1,1]上的最大值与最小值之差.据此分类讨论如下: (ⅰ)当,即时, ,与题设矛盾. (ⅱ)当,即时, 恒成立. (ⅲ) 当,即时, 恒成立. 综上可知,.查看更多