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简答题

(本小题满分14分) 

已知函数,其中,其中

(I)求函数的零点;

(II)讨论在区间上的单调性;

(III)在区间上,是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由。

正确答案

(I)-a.

(II)在区间是增函数,

在区间是减函数。

(III)

(I)解,得所以函数的零点为-a.………………2分

(II)函数在区域(-∞,0)上有意义,,…………5分

因为                                                      …………7分

x在定义域上变化时,的变化情况如下:

所以在区间是增函数,                   …………8分

在区间是减函数。                               …………9分

(III)在区间存在最小值                     …………10分

证明:由(I)知-a是函数的零点,

因为

所以。                                                                        …………11分

知,当时,。                       …………12分

又函数在上是减函数,

所以函数在区间上的最小值为

。                                                                            …………13分

所以函数在区间上的最小值为

计算得。                                …………14分

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简答题

甲、乙 两地相距100km,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不超过60km/h,已知汽车每小时的运输成本(元)由可变部分和固定部分组成,可变部分与速度x(km/h)的平方成正比例,比例系数为,固定部分为60元.

(Ⅰ)将全程的运输成本y(元)表示为速度x(km/h)的函数,并指出函数的定义域;

(Ⅱ)判断此函数的单调性,并求当速度为多少时,全程的运输成本最小.

正确答案

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简答题

商店出售茶壶和茶杯,茶壶单价为每个20元,茶杯单价为每个5元,该店推出两种促销优惠办法:

(1)买1个茶壶赠送1个茶杯;(2)按总价打9.2折付款.

某顾客需要购买茶壶4个,茶杯若干个,(不少于4个),若以购买茶杯数为x个,付款数为y(元),试分别建立两种优惠办法中y与x之间的函数关系式,并讨论该顾客买同样多的茶杯时,两种办法哪一种更省钱?

正确答案

由题意,(1)买1个茶壶赠送1个茶杯,y1=20×4+5(x-4)=5x+60,(x≥4);

(2)按总价打9.2折付款.y2=(20×4+5x)×9.2=4.6x+73.6,(x≥4);

由y1=y2,即5x+60=4.6x+73.6,得x=34.

∴当x=34时,两种办法付款相同

由y1<y2,即5x+60<4.6x+73.6,得4≤x<34

∴当4≤x<34时,按优惠办法(1)更省钱;

由y1>y2,即5x+60>4.6x+73.6,得x>34

∴当x>34时,按优惠办法(2)更省钱.

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简答题

某市电信宽带网用户收费标准如下表:(假定每月初均可以和电信部门约定上网方案)

(1)若某用户某月上网时间为T小时,当T在什么范围内时,选择甲方案最合算?并说明理由

(2)王先生因工作需要需在家上网,他一年内每月的上网时间T(小时)与月份n的函数关系为T=f(n)=(1≤n≤12,n∈N).若公司能报销王先生全年的上网费用,问公司最少会为此花多少元?

正确答案

(1)当T≤30时,选择丙方案合算;

当T>30时,由30+3(T-30)≤50,得30<T≤36,此时选择丙方案合算;(2分)

当36≤T≤60时,选择乙方案合算;(4分)

当T>60时,由50+3(T-60)≤70,得60<T≤66,此时选择乙方案合算;

当T≥66,选择甲方案合算.

综上可得,当T∈(66,+∞)时,选择甲方案合算.(6分)

(2)因为f(n+1)-f(n)=所以{f(n)}为首项f(1)=60,公差d=的等差数列,且每月上网时间逐月递增.令T=≥66得n≥9,可知前9个月选择乙方案,最后3个月选择甲方案上网花费最少.

此时,一年的上网总费用为[50+3(-60)]+3×70=450+-(n-1)+210=450+81+210=741

即一年内公司最少会为王先生花费上网费741元(12分)

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简答题

2013年4月20日8点02分四川省雅安市芦山县(北纬30.3度,东经103.0度)

发生7.0级地震,此次地震中,受灾面积大,伤亡惨重,医疗队到达后,都会选择一个合理的位置,使伤员能在最短的时间内得到救治.医疗队首先到达O点,设有四个乡镇,分别位于一个矩形ABCD的四个顶点A,B,C,D,为了救灾及灾后实际重建需要.需要修建三条小路OE、EF和OF,要求O是AB的中点,点E在边BC上,点F在边AD上,AB=50千米,BC=25千米且∠EOF=90°,如图所示.

(1)设∠BOE=α,试将△OEF的周长表示成α的函数关系式,并求出此函数的定义域;

(2)经核算,三条路每千米铺设费用均为400元,试问如何设计才能使铺路的总费用最低?并求出最低总费用.

正确答案

(1)∵在Rt△BOE中,OB=25,∠B=90°,∠BOE=α,

∴OE=

在Rt△AOF中,OA=25,∠A=90°,∠AFO=α,

∴OF=

又∠EOF=90°,

∴EF==

∴l=OE+OF+EF=++=

当点F在点D时,这时角α最小,求得此时α=

当点E在C点时,这时角α最大,求得此时α=

故此函数的定义域为[].

(2)由题意知,要求铺路总费用最低,只要求△OEF的周长l的最小值即可.

由(1)得,l=,α∈[].

设sinα+cosα=t,则sinαcosα=

∴l==

由t=sinα+cosα=sin(α+),

≤α+,得≤t≤

+1≤+1,

∴α=,即BE=25时,lmin=50(+1),

∴当BE=AF=25米时,铺路总费用最低,最低总费用为20000(+1)元.

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某上市股票在30天内每股的交易价p(元)与时间t(天)组成有序数对(t,p),点(t,p)落在如下图①中的两条线段上;该股票在30天内的日交易量Q(万股)与时间t(天)的部分数据如下表①所示,已知日交易量Q(万股)与时间t(天)满足一次函数关系.

(1)根据提供的图象和表格,写出该种股票每股交易价格p(元)与时间t(天)所满足的函数关系式以及日交易量Q(万股)与时间t(天)的一次函数关系式.

(2)用y表示该股票日交易额(万元),写出y关于t的函数关系式,并求在这30天中第几天日交易额最大,最大值为多少?

正确答案

(1)设Q=at+b(a,b为常数),将(2,38)与(8,32)的坐标代入,

解得a=-1,b=40.

日交易量Q(万股)与时间t(天)的一次函数关系式为Q=40-t,0<t≤30,t∈N*

(2)由已知中图象易得:

该种股票每股交易价格P(元)与时间t(天)所满足的函数关系式

P=

结合(1)中日交易量Q(万股)与时间t(天)的解析式可得

y=

即 y=

当0<t≤20时,当t=15时,ymax=125;

当 20<t≤30时,y=t2-12t+320在(20,30]上是减函数,y<y(20)<y(15)=125.

所以,第15日交易额最大,最大值为125万元.

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某厂家2008年拟举行促销活动,经调查测算,该产品的年销售量m万件(即该厂的年产量)与促销费用x万元(x≥0)满足m=3-.已知2008年生产该产品m万件的成本C=16m+8万元,厂家将每件产品的销售价定为每件产品成本的1.5倍.

(Ⅰ)试将2008年该产品的利润y万元表示为年促销费用x万元的函数;

(Ⅱ)该厂家2008年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?

(利润=销售额-成本-促销费用)

正确答案

(Ⅰ)依题意,得:利润函数y=(1.5-1)C-x=0.5(16m+8)-x

=8m+4-x=8(3-)+4-x=28--x(其中x≥0);

(Ⅱ)由(Ⅰ)得:y=29-(+x+1)≤29-2=21

当且仅当=x+1,即x=3时取等号,

所以,厂家2008年的促销费用投入3万元时,厂家的最大利润为21万元.

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简答题

某种商品原来定价为每件a元时,每天可售出m件.现在的把定价降低x个百分点(即x%)后,售出数量增加了y个百分点,且每天的销售额是原来的k倍.

(Ⅰ)设y=nx,其中n是大于1的常数,试将k写成x的函数;

(Ⅱ)求销售额最大时x的值(结果可用含n的式子表示);

(Ⅲ)当n=2时,要使销售额比原来有所增加,求x的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)依题意得

a(1-x%)•m(1+y%)=kam,

将y=nx代入,代简得:

k=-++1.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知当x=时,k值最大,此时销售额=amk,所以此时销售额也最大.

且销售额最大为元.

(Ⅲ)当n=2时,k=-+x+1,

要使销售额有所增加,即k>1.所以

-+>0,

故x∈(0,50)

这就是说,当销售额有所增加时,降价幅度的范围需要在原价的一半以内.

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简答题

通过实验知道如果物体的初始温度是θ1℃,环境温度是θ0℃,则经过时间t分钟后,物体温度θ将满足:θ=θ0+(θ10)•2-kt,其中k为正常数.

已知一杯开水(100℃)在室温为20℃的环境下经过30分钟后温度会降至30℃.

(1)若当前室温为16℃,从冰柜中拿出的温度为-4℃的冰块,经过5分钟之后,能否融化?(即温度达到0℃以上,参考数据:≈1.414)

(2)在室温为-4℃的环境下,12℃的水经过多长时间可以结冰?-20℃的冰能否融化?(即变为0℃,请依据本题的原理解释)

(3)探究:同样多的一杯开水和一杯冷水一同放进冰箱,哪个先结冰?请猜想答案,有条件的在考后抽空做实验并上网查阅相关资料.

正确答案

依题意开水(100℃)在室温20℃的环境下,经过30分钟后温度降至30℃.

故30=20+(100-20)•2-k•30⇒k=(2分) 

∴θ=θ0+(θ10)•2-t10…(3分)

(1)θ=16+(-4-16)•2-510=16-20×≈1.86℃>0℃…(6分)     

∴5分钟之后,这个冰块能融化.…(7分)

(2)12℃的水结冰:0=-4+(12-(-4))•2-t110⇒t1=20分钟…(9分)

-20℃的冰融化:0=-(-20-(-4))•2-t210:⇒t2不存在(11分)

∴-20℃的冰在-4℃的条件下不可能融化.…(12分)    

(3)开水先结冰(详见“姆潘巴的问题”).(14分)

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甲、乙两公司生产同一种新产品,经测算,对于任意x≥0,存在两个函数f(x),g(x).当甲公司投入x万元用于产品的宣传时,若乙公司投人的宣传费用小于f(x)万元,则乙公司有失败的风险,否则无失败风险;当乙公司投入x万元用于产品的宣传时,若甲公司投入的宣传费用小于g(x)万元,则甲公司有失败的风险,否则无失败风险.

(I)请分别解释f(0)=17与g(0)=19的实际意义;

(Ⅱ)当f(x)=+17,g(x)=+19时,甲、乙两公司为了避免恶性竞争,经过协商,同意在双方均无失败风险的情况下尽可能少地投入宣传费用.问甲、乙两公司各应投人多少宣传费用?

正确答案

(I)f(0)=17表示当甲公司不进行产品宣传时,乙公司为了保证无失败的风险,至少要投入17万元用于产品宣传;g(0)=19的实际意义是当乙公司进行产品的宣传时,甲公司为了保证无失败的风险,至少要投入19万元用于产品宣传.

(Ⅱ)设甲公司投入宣传费m万元,乙公司投入宣传费n万元,

依题意,当且仅当成立,双方均无失败的风险

由(1)(2)得 n≥(+19)+17⇒3n--32≥0

⇒n≥25

∴m≥+19=24,

即甲、乙两公司分别应投入24万元和25万元进行产品宣传.

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加工厂接到一批订单,为完成订单任务,需用a米长的材 料440根,b米长的材料480根,可采购到的原料有三种,一根甲种原料可截得a米长的材料4根,b米长的材料6根,b米长的材料2根,成本为50元;一根丙种原料可截得a米长的材料4根,成本为40元,问怎样采购,可使材料成本最低?

正确答案

设甲种取x根,乙种取y根,丙种取z根,

则已知为x、y、z满足

解得:

∵x,y都是正数,

∴0≤z≤100

令z=5t∈[0,20]

设总成本为P元,则P=60x+50y+40z=5000-20t

∴当t=20时,成本最低,即x=10,y=0,z=100时,取得材料的最低成本为4600元

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实验表明,某型号的汽车每小时的耗油量y(升)与速度x(千米/小时)的关系式为y=3(-+2),已知甲乙两地相距180千米,最高时速为V千米/小时.

(1)当车速度x(千米/小时)时,从甲地到乙地的耗油量为f(x)(升),求函数f(x)的解析式并指出函数的定义域;

(2)当车速为多大时,从甲地到乙地的耗油量最少?

正确答案

(1)∵每小时的耗油量y(升)与速度x(千米/小时)的关系式为y=3(-+2),

甲乙两地相距180千米,当车速度x(千米/小时)时,

f(x)=×y=540(-+),x∈(0,V]…6分(2)∵f(x)=540(-+),

∴f′(x)=540(-)

令f′(x)=0,解得x=90…8分

若V<90,有f′(x)<0,则函数f(x)在区间(0,V)内为单调减函数,所以车速为V(千米/小时)时,从甲地到乙地的耗油量最小;…11分

若V≥90,当0<x<90时,f′(x)<0;当90<x≤V时,f′(x)>0,所以,当x=90时,f(x)最小.…14分

综上:若V<90,车速为V(千米/小时)时,从甲地到乙地的耗油量最小;若V≥90,车速为90(千米/小时)时,从甲地到乙地的耗油量最小.…15

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祖国大陆开放台湾农民到大陆创业以来,在11个省区设立了海峡两岸农业合作试验区和台湾农民创业园,台湾农民在那里申办个体工商户可以享受“绿色通道”的申请、受理、审批一站式服务.某台商到大陆一创业园投资72万美元建起一座蔬菜加工厂,第一年各种经费12万美元,以后每年增加4万美元,每年销售蔬菜收入50万美元.设f(n)表示前n年的纯收入(f(n)=前n年的总收入-前n年的总支出-投资额)

(Ⅰ)从第几年开始获取纯利润?

(Ⅱ)若干年后,该台商为开发新项目,有两种处理方案:①年平均利润最大时以48万元美元出售该厂;②纯利润总和最大时,以16万美元出售该厂,问哪种方案最合算?

正确答案

由题意知,每年的经费是以12为首项,4为公差的等差数列,

设纯利润与年数的关系为f(n),

则f(n)=50n-[12n+×4]-72=-2n2+40n-72

(I)纯利润就是要求f(n)>0,∴-2n2+40n-72>0,

解得2<n<18.由n∈N知从第三年开始获利.

(II)①年平均利润==40-2(n+)≤16.当且仅当n=6时取等号.

故此方案先获利6×16+48=144(万美元),此时n=6,

②f(n)=-2(n-10)2+128.当n=10时,f(n)max=128.

故第②种方案共获利128+16=144(万美元),

故比较两种方案,获利都是144万美元.

但第①种方案只需6年,而第②种方案需10年,故选择第①方案.

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简答题

假设国家收购某种农产品的价格是1.2元/kg,其中征税标准为每100元征8元(叫做税率为8个百分点,即8%),计划可收购mkg.为了减轻农民负担,决定税率降低x个百分点,预计收购可增加2x个百分点.

(1)写出税收y(元)与x的函数关系;

(2)要使此项税收在税率调节后不低于原计划的78%,确定x的取值范围.

正确答案

(1)由题知,调节后税率为(8-x)%,

预计可收购m(1+2x%)kg,总金额为1.2m(1+2x%)元

∴y=1.2m(1+2x%)(8-x)%=(400-42x-x2)(0<x≤8).

(2)∵原计划税收1.2m•8%元,

∴1.2m(1+2x%)(8-x)%≥1.2m•8%•78%,

得x2+42x-88≤0,-44≤x≤2,又∵0<x≤8,

∴x的取值范围为0<x≤2.

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简答题

有一座大桥既是交通拥挤地段,又是事故多发地段,为了保证安全,交通部门规定.大桥上的车距d(m)与车速v(km/h)和车长l(m)的关系满足:d=kv2l+l(k为正的常数),假定车身长为4m,当车速为60(km/h)时,车距为2.66个车身长.

(1)写出车距d关于车速v的函数关系式;

(2)应规定怎样的车速,才能使大桥上每小时通过的车辆最多?

正确答案

(1)因为当v=60时,d=2.66l,所以k===0.0006,…(4分)

∴d=0.0024v2+2…(6分)

(2)设每小时通过的车辆为Q,每小时内通过汽车的数量为Q最大,只须最小,

即Q==…(12分)

∵0.0024v+≥2=0.24,…(14分)

当且仅当0.0024v=,即v=50时,Q取最大值

答:当v=50(km/h)时,大桥每小时通过的车辆最多.…(16分)

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