- 函数模型及其应用
- 共3934题
已知函数f(x)=2x.
(1)求函数F(x)=f(x)+af(2x),x∈(-∞,0]的最大值;
(2)若存在x∈(-∞,0),使f(2x)-af(x)>1成立,求a的取值范围;
(3)若当x∈[0,3]时,不等式f(x+1)≤f[(2x+a)2]恒成立,求a的取值范围.
正确答案
(1)F(x)=2x+a•22x,x∈(-∞,0].
令2x=t,因x∈(-∞,0],故t∈(0,1].
2x+a•22x=at2+t(0<t≤1).(2分)
当a=0时,F(x)max=1.(3分)
当a≠0时,令g(t)=at2+t=a(t+)2-
(0<t≤1).
若a>0,t=1时g(t)取最大值,g(1)=a+1.(4分)
若-<a<0,t=1时g(t)取最大值,g(1)=a+1.(5分)
若a≤-,t=-
时g(t)取最大值,g(-
)=-
.(6分)
综上,F(x)max=(7分)
(2)令2x=t,则存在t∈(0,1)使得t2-at>1,
即存在t∈(0,1)使得a<t-,∴a<0.a的取值范围是(-∞,0).(9分)
(3)因f(x)=2x是单调增函数,故由f(x+1)≤f[(2x+a)2]得x+1≤(2x+a)2,
问题转化为x+1≤(2x+a)2对x∈[0,3]恒成立,(10分)
即4x2+(4a-1)x+a2-1≥0,令h(x)=4x2+(4a-1)x+a2-1,
若<0,必需且只需h(0)≥0,此时得a≥1;(12分)
若>3,必需且只需h(3)≥0,此时得a≤-8;(14分)
若0≤≤3,必需且只需△=(4a-1)2-16(a2-1)≤0,此时无解.
综上得a的取值范围是{a|a≤-8或a≥1}.(16分)
某轮船在海面上匀速行驶,该轮船每小时使用燃料的费用(单位:元)和轮船速度(单位:海里/时)的平方成正比.当速度是10海里/时它的燃料费用是每小时30元,其余费用(不论速度如何)都是每小时480元,如果甲、乙两地相距100海里,
(1)求轮船从甲地行驶到乙地,所需的总费用与船速的关系式;
(2)问船速为多少时,总费用最低?并求出最低费用是多少.
正确答案
(1)由已知中轮船每小时使用燃料的费用(单位:元)和轮船速度(单位:海里/时)的平方成正比
设船速为x,燃料的费用t=Kx2,
由速度是10海里/时它的燃料费用是每小时30元
则K=0.3,即t=0.3x2,
双由航行时间为,其余费用每小时480元,
故轮船从甲地行驶到乙地,所需的总费用与船速的关系式为y=•.3x2+
=30x+
(2)由(1)中总费用与船速的关系式为y=30x+≥2
=1200
当且仅当30x=,即x=40时取等
即船速为40海里/时时,总费用取最低值1200元
某投资公司投资甲、乙两个项目所获得的利润分别是P(亿元)和Q(亿元),它们与投资额t(亿元)的关系有经验公式P=,Q=
t.今该公司将5亿元投资这两个项目,其中对甲项目投资x(亿元),投资这两个项目所获得的总利润为y(亿元).求:
(1)y关于x的函数表达式;
(2)总利润的最大值.
正确答案
(1)根据题意,得y=+
(5-x),…(6分)
x∈[0,5]. …(8分)
(注:定义域写成(0,5)不扣分)
(2)令t=,t∈[0,
],则x=
,
y=-+
t+
=-
(t-2)2+
.…(12分)
因为2∈[0,],所以当
=2时,即x=
时,y最大值=
.…(14分)
答:总利润的最大值是亿元. …(15分)
设f(x)=-2x+1,已知f(m)=
,求f(-m).
正确答案
∵f(m)=,∴
-2m+1=
.①
∴-2m=
-1.
而f(-m)=+2m+1=
+2m+1=
+2m+1=
+2m+1=-
+2m+1=-(
-2m)+1=-(
-1)+1=2-
.
甲、乙两公司生产同一种新产品,经测算,对于函数f(x)、g(x) 及任意的x≥0,当甲公司投入x万元作宣传时,若乙公司投入的宣传费小于f(x) 万元,则乙公司有失败的风险,否则无失败的风险;当乙公司投入x万元作宣传时,若甲公司投入的宣传费小于g(x) 万元,则甲公司有失败的风险,否则无失败的风险.
(1)请解释f(0)、g(0)的实际意义;
(2)当f(x)=x+4,g(x)=+8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的少投入宣传费用,问此时甲乙两公司应各投入多少宣传费用?
正确答案
(1)f(0)表示当甲公司不投入宣传费时,乙公司要回避失败的风险,至少要投入f(0)万元的宣传费;g(0)表示当乙公司不投入宣传费时,甲公司要回避失败的风险,至少要投入g(0)万元的宣传费.
(2)将甲公司投入的宣传费用x来表示,乙公司投入的宣传费用y来表示,依题意,
当y≥f(x)=x+4时,乙公司无失败的风险,当x≥g(y)=+8时,甲公司无失败的风险.
由,知x≥12,y≥16
故在双方均无失败风险的情况下,甲公司至少投入12万元,甲公司至少投入16万元.
已知函数f(x)=(a>0,a≠1,a为常数,x∈R)
(1)若f(m)=6,求f(-m)的值;
(2)若f(1)=3,求f(2)及f()的值.
正确答案
(1)∵f(-x)==f(x)
∴f(x)为偶函数
∴f(-m)=f(m)=6.
(2)∵f(1)=3
∴a+=6
∴(a+)2=a2+2+
=36
∴a2+=34
∴f(2)=17
∵(a12+a-12)2=a+2+=8,
∴a12+a-12=2
∴f()=
=
.
指数函数y=f(x)=ax的图象经过(2,4)点,那么f()•f(4)=______.
正确答案
指数函数的解析为:y=ax
∵函数的图象经过(2,4)点,
∴4=a2
∴a=2
∴指数函数的解析式为y=2x.
那么f()•f(4)=2 12×24=16
故答案为16.
已知y=f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,x∈[0,1]时,f(x)=.
(Ⅰ)求x∈[-1,0)时,y=f(x)解析式,并求y=f(x)在x∈[0,1]上的最大值;
(Ⅱ)解不等式f(x)>.
正确答案
(1)∵y=f(x)为奇函数,
∴f(0)=0,
∴a=-1,当x∈[-1,0)时,-x∈(0,1]
∴f(x)=-f(-x)=
当x∈[-1,0)时,f(x)=1-,
∴y=f(x)在[0,1]上是增函数
∴f(x)max=f(1)=.
(2)∵f(x)=,x∈[-1,1].
∴>
,解得x∈(log4
,1]
已知汽车从刹车到停车所滑行的距离s(m)与速度v(m/s)的平方及汽车的总重量t(t)的乘积成正比.设某辆卡车不装货物以50m/s行驶时,从刹车到停车滑行了20m.如果这辆车装载着与车身相等重量的货物行驶,并与前面的车辆距离为15m(假设卡车司机从发现前面车辆停车到自己刹车需耽搁1s),为了保证前面车辆紧急停车时不与前面车辆撞车,最大限制速度是多少?
正确答案
设比例常数为k
由题意知s=kv2t,
当v=50时,s=20,
∴kt==
.
设不撞车时的速度为v,
则v应满足kv2•2t<15-v•1,
即v2+v-15<0,解得-75<v<
.
又∵v>0,∴0<v<.
答:最大限制速度是m/s.
函数f(x)(x∈R+)满足下列条件:①f(a)=1(a>1)②f(xm)=mf(x).
(1)求证:f(xy)=f(x)+f(y);
(2)证明:f(x)在(0,+∞)上单调递增;
(3)若不等式f(x)+f(3-x)≤2恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)证明:令x=am,y=an,则f(xy)=f(aman)=f(am+n)=(m+n)f(a)=m+n,
同理,f(x)+f(y)=m+n,∴得证
(2)证明:任设x1,x2∈R+,x1>x2,可令,x1=x2t(t>1),t=aα(α>0)
则f(x1)-f(x2)=f(x2t)-f(x2)=f(x2)+f(t)-f(x2)=f(t)=f(aα)=αf(a)=α>0
即f(x1)>f(x2)∴f(x)在正实数集上单调递增
(3)f(x)+f(3-x)≤2可化成,f(x)+f(3-x)≤2f(a)
即f(x)+f(3-x)≤f(a2),
即,即
,而当0<x<3时,[x(3-x)]max=
依题意,有a2≥,又a>1∴a≥
.
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