- 对数函数模型的应用
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(本题满分12分)
已知函数 .
(1)若在
上是增函数, 求实数a的取值范围.
(2)若是
的极大值点,求
在
上的最大值;
(3)在(2)的条件下,是否存在实数b,使得函数的图像与函数
的图像恰有3个交点,若存在,求出b的取值范围,若不存在,说明理由.
正确答案
21.解:(1)在
上恒成立,
即在
上恒成立,得
.
(2)得a="4."
在区间上,
在
上为减函数,在
上为增函数.
而,
,所以
.
(3)问题即为是否存在实数b,使得函数恰有3个不同根.
方程可化为 等价于
有两不等于0的实根则
,所以
略
曲线方程,其图像与直线
有两个不同的交点,则a的取值范围_
正确答案
略
汽车的最佳使用年限是使年均消耗费用最低的年限(年均消耗费用=年均成本费用+年均维修费),设某种汽车的购车的总费用为50000元;使用中每年的保险费、养路费及汽油费合计为6000元;前x年的总维修费y满足y=ax2+bx,已知第一年的总维修费为1000元,前两年的总维修费为3000元,则这种汽车的最佳使用年限为______年.
正确答案
设这种汽车使用n年报废合算,
由题意可知,每年的平均消耗费用f(n)=
=+500n+6500≥2
+6500=16500
当且仅当=500n,即n=10时,等号成立.
故这种汽车使用10年报废合算.
故答案为:10
一工厂有50名工人,要完成150套产品的生产任务,每套产品由3个A型零件和1个B型零件配套组成,每个工人每小时能加工5个A型零件或者3个B型零件,现在把这些工人分成两组同时工作,一组加工A型零件,另一组加工B型零件;设加工A型零件的工人人数为x名(x∈N+),完成A型零件加工所需时间为f(x),完成B型零件加工所需时间为g(x).
(1)求f(x)和g(x)的解析式并注明定义域;
(2)设h(x)是完成全部150套生产任务所需时间,列出h(x)的解析式;并求完成全部150套生产任务的最短时间及相应的x值.
正确答案
(1)生产150套产品,需加工A型零件450个,则完成A型零件加工所需时间f(x)==
(x∈N*,1≤x≤49);生产150套产品,需加工B型零件150个,则完成B型零件加工所需时间g(x)=
=
(x∈N*,1≤x≤49);
(2)设完成全部生产任务所需时间为h(x)小时,则h(x)为f(x)与g(x)的较大者.令f(x)≥g(x),则≥
,解得1≤x≤32
,所以当1≤x≤32时,f(x)>g(x),当33≤x≤49时,f(x)<g(x),
∴h(x)=,其中x∈N*.
当1≤x≤32时,h(x)在[1,32]上单调递减,则h(x)在[1,32]上的最小值为h(32)=(小时);
当33≤x≤49时,h(x)在[33,49]上单调递增,则h(x)在[33,49]上的最小值为h(33)=(小时),
∵h(33)>h(32),
∴h(x)在[1,49]上的最小值为h(32),所以x=32,故为了在最短时间内完成全部任务,x应取32.
如图,某新建小区有一片边长为1(单位:百米)的正方形剩余地块ABCD,中间部分MNK是一片池塘,池塘的边缘曲线段MN为函数y=(
≤x≤
)的图象,另外的边缘是平行于正方形两边的直线段.为了美化该地块,计划修一条穿越该地块的直路(宽度不计),直路l与曲线段MN相切(切点记为P),并把该地块分为两部分.记点P到边AD距离为t,f(t)表示该地块在直路左下部分的面积.
(1)求f(t)的解析式;
(2)求面积S=f(t)的最大值.
正确答案
(1)因为y=,所以y′=-
,又P(t,
),
所以过点P的切线方程为y-=-
(x-t),即y=-
x+
,
令x=0,得y=,令y=0,得x=2t.
所以切线与x轴交点E(2t,0),切线与y轴交点F(0,).
①当,即
≤t≤
时,切线左下方的区域为一直角三角形,
所以f(t)=×2t×
=
;
②当,即
<t≤
时,切线左下方的区域为一直角梯形,
f(t)=(
+
)•1=
;
③当,即
≤t<
时,切线左下方的区域为一直角梯形,
所以f(t)=(
+2t)•1=2t-
t2.
综上f(t)=.
(2)当≤t<
时,f(t)=2t-
t2=-
(t-
)2+
<
,
当<t≤
时,f(t)=
=-
(
-2)2+
<
,
所以Smax=.
所以面积S=f(t)的最大值为.
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