- 集合与函数的概念
- 共44150题
(本小题满分12分)
设p:实数x满足
(1)若为真,求实数x的取值范围;
(2)若p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)由,又
,所以
,
当时,
,即
为真时实数
的取值范围是
2分
由,得
,即
为真时实数
的取值范围是
4分
若为真,则
真且
真,所以实数
的取值范围是
6分
(2)∵是
的充分不必要条件,∴
,且
设,
,则
9分
则,且
,所以实数
的取值范围是
12分
略
已知函数,若
,且
,则
的取值范围为 。
正确答案
略
(本题满分13分)
某食品厂进行蘑菇的深加工,每公斤蘑菇的成本20元,并且每公斤蘑菇的加工费为
元(
为常数,且
,设该食品厂每公斤蘑菇的出厂价为
元(
),根据市场调查,销售量
与
成反比,当每公斤蘑菇的出厂价为30元时,日销售量为100公斤.
(Ⅰ)求该工厂的每日利润元与每公斤蘑菇的出厂价
元的函数关系式;
(Ⅱ)若,当每公斤蘑菇的出厂价
为多少元时,该工厂的利润
最大,并求最大值.
正确答案
解:(Ⅰ)设日销量 ………………2分
日销量
. ………………7分
(Ⅱ)当时,
………………8分
………………10分
,
.
………………12分
当每公斤蘑菇的出厂价为26元时,该工厂的利润最大,最大值为元. …………13分
略
(本小题满分16分)
对于函数,如果
是一个三角形的三边长,那么
也是一个三角形的三边长,则称函数
为“保三角形函数”.
对于函数,如果
是任意的非负实数,都有
是一个三角形的三边长,则称函数
为“恒三角形函数”.
(Ⅰ)判断三个函数“(定义域均为
)”中,哪些是“保三角形函数”?请说明理由;
(Ⅱ)若函数是“恒三角形函数”,试求实数
的取值范围;
(Ⅲ)如果函数是定义在
上的周期函数,且值域也为
,试证明:
既不是“恒三角形函数”,也不是“保三角形函数”.
正确答案
(Ⅰ)略
(Ⅱ)k的取值范围是
(Ⅲ)略
.解:(I)对于上是增函数,不妨设
对于上是增函数,不妨设
则
所以
故是“保三角形函数” ………………4
分
对于是一个三角形的三边长,
但因为,
所以不是三角形的三边长,故
不是“保三角形函数” ………………6分
(II)法一:
①当,适量题意 ………………8分
②当
所以
…………9分
③当
所以
从而当
由
综上所述,所求k的取值范围是 ………………11分
法二:
,
①当适合题意;
②当上递增,在
上递减,而
③当上递增,而
且当
(以下同法一,按此方法求解的,类似给分)
(III)①因为,
使得显然这样的
不是一个三角形的三边长,
故不是“恒三角形函数” ………………13分
②因为,令
,
且
所以是一个三角形
的三边长,但因为
不是一个三角形的三边长,
故也不是“保三角形函数” ………………16分
(说明:也可以先证不是“保三角形函数”,然后据此知
也不是“恒三角形函数”)
已知函数.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)判断函数在定义域内是增函数还是减函数?请说明理由;
(3)已知,解关于
不等式:
.
正确答案
(1)函数是奇函数;(2)函数
在定义域
上是单调减函数.;
(3)故当时,解集为
;当
时,解集为空集。
(1)由得函数
的定义域是
. 又
.
所以函数是奇函数.
(2)设,则
所以函数在定义域
上是单调减函数.
注:也可以用导数知识判断.
(3)因,所以,不等式等价为
,
考虑到在定义域
上是单调减函数,所以又化为
,即
,
当时,
,即
,
;
当时,
,即
,这与
矛盾.
故当时,解集为
;
当时,解集为空集.
已知a为实数,函数
(I)若函数的图象上有与x轴平行的切线,求a的取值范围;
(II)当时,对任意
恒成立,试求m的取值范围。
正确答案
(I)
(II)
(I)
函数
的图象上有x轴平行的切线,
有实数解
因此,实数a的取值范围是 …………5分
(II)当
由 …………6分
由
因此,函数的单调区间为
;
单调减区间为 …………8分
由此可知上的最大值为
上的最大值为
因此,任意的,恒有
所以m的取值范围是 …………12分
集合A、B都是实数集R,已知映射:f:A→B,把集合A中的元素x映射到集合B中的元素x3-x+1,则在映射f作用下,集合B中的元素1与集合A中所能对应的元素所组成的集合是______
正确答案
由题意知,x3-x+1=1,即x3-x=0,解得x=0或1或-1,
则所求的集合为:{0,1,-1}.
故答案为:{0,1,-1}.
经英国相关机构判断,MH370在南印度洋海域消失.中国两舰艇随即在边长为100海里的某正方形ABCD(如图)海域内展开搜索.两艘搜救船在A处同时出发,沿直线AP、AQ向前联合搜索,且(其中点P、Q分别在边BC、CD上),搜索区域为平面四边形APCQ围成的海平面.设
,搜索区域的面积为
.
(1)试建立与
的关系式,并指出
的取值范围;
(2)求的最大值,并求此时
的值.
正确答案
(1),
;(2)当
时,搜索区域面积
的最大值为(
)平方海里.
试题分析:(1)因为搜索区域面积是正方形ABCD的面积减去直角三角形ABP和直角三角形ADQ的面积,故先将这两个直角三角形的面积用表示出来,则很容易将搜索区域的面积用
表示出来,根据题意容易找出
的取值范围;(2)通过配凑化为可利用基本不等式求最值的问题,利用基本不等式求出最值及相应的
值.
试题解析:(1)
,
(2)令,
,
则,当
时,
.
∴当时,搜索区域面积
的最大值为(
)平方海里.
考点:三角函数应用;基本不等式
(本小题满分12分)某种商品的生产成本为50元/件,出厂价为60元/件.厂家为了鼓励销售商多订购,决定当一次性订购超过100件时,每多订购一件,所订购全部商品的出厂价就降低0.01元.根据市场调查,销售商一次订购不会超过600件.
(1)设销售商一次订购x件商品时的出厂价为f(x),请写出f(x)的表达式;
(2)当销售商一次订购多少件商品时,厂家获得的利润最大?最大利润是多少?
正确答案
(1);
(2) 当一次定购550件时,厂家的利润最大,最大利润为3025元。
(1)当时, f(x)=60;
当时, f(x)=60-(x-100)×0.01=61-0.01x.
∴ ……6分
(2)设利润为元,则
时,
此时,=100时,
元.
当时,
=
显然3025>1000,故当一次定购550件时,厂家的利润最大,最大利润为3025元。……12分
对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.如果函数
f(x)=ax2+bx+1(a>0)有两个相异的不动点x1,x2.
⑴若x1<1<x2,且f(x)的图象关于直线x=m对称,求证:<m<1;
⑵若|x1|<2且|x1-x2|=2,求b的取值范围.
正确答案
见解析
(Ⅰ)证明:g(x)=f(x)-x=ax2+(b-1)x+1且a>0 ∵x1<1<x2<2
∴(x1-1)(x2-1)<0即x1x2<(x1+x2)-1
于是
>[(x1+x2)-1]=
又∵x1<1<x2<2 ∴x1x2>x1于是有m=(x1+x2)-
x1x2<
(x1+x2)-
x1=
x2<1 ∴
<m<1
(Ⅱ)解:由方程>0,∴x1x2同号
(ⅰ)若0<x1<2则x2-x1=2
∴x2=x1+2>2 ∴g(2)<0
即4a+2b-1<0 ①
又(x2-x1)2=
∴,(∵a>0)代入①式得
<3-2b,解之得:b<
(ⅱ)若-2<x1<0,则x2=-2+x1<-2 ∴g(-2)<0,即4a-2b+3<0 ②
又代入②得
<2b-1解之得b>
综上可知b的取值范围为
(12分)(2011•福建)设函数f(θ)=,其中,角θ的顶点与坐标原点重合,始边与x轴非负半轴重合,终边经过点P(x,y),且0≤θ≤π.
(Ⅰ)若点P的坐标为,求f(θ)的值;
(Ⅱ)若点P(x,y)为平面区域Ω:上的一个动点,试确定角θ的取值范围,并求函数f(θ)的最小值和最大值.
正确答案
(Ⅰ)2(Ⅱ)时,f(θ)取得最大值2;θ=0时,f(θ)取得最小值1
试题分析:(I)由已知中函数f(θ)=,我们将点P的坐标
代入函数解析式,即可求出结果.
(II)画出满足约束条件的平面区域,数形结合易判断出θ角的取值范围,结合正弦型函数的性质我们即可求出函数f(θ)的最小值和最大值.
解(I)由点P的坐标和三角函数的定义可得:
于是f(θ)==
=2
(II)作出平面区域Ω(即感触区域ABC)如图所示
其中A(1,0),B(1,1),C(0,1)
于是0≤θ≤
∴f(θ)==
且
故当,即
时,f(θ)取得最大值2
当,即θ=0时,f(θ)取得最小值1
点评:本题主要考查三角函数、不等式等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想.
对于定义域为的函数
,如果同时满足以下三个条件:
①对任意的,总有
;②
;③若
都有
成立;
则称函数为
函数.
下面有三个命题:
(1)若函数为
函数,则
;(2)函数
是
函数;
(3)若函数为
函数,假定存在
,使得
,且
, 则
; 其中真命题是________.(填上所有真命题的序号)
正确答案
(1)(2)(3).
试题分析:由①得,由③令
,得
,故(1)正确.若
,函数
显然满足①②;对任意的满足条件
的
,
,故③成立,所以(2)正确;对于(3),假设
,设
,由③对任意的满足条件
的
,都有
成立,从而
,这与
矛盾,同理可证,若假设
也推出矛盾,
.
从而(3)也正确.
设函数f(x)=-x3+3x+2,若不等式f(3+2sin θ)<m对任意θ∈R恒成立,则实数m的取值范围为________.
正确答案
(4,+∞)
因为f′(x)=-3x2+3=-3(x-1)(x+1)≤0对x∈[1,+∞)恒成立,所以原函数在x∈[1,+∞)递减,而1≤3+2sin θ≤5,所以m>[f(3+2sin θ]max=f(1)=4.
以下四个命题:
①函数既无最小值也无最大值;
②在区间上随机取一个数
,使得
成立的概率为
;
③若不等式对任意正实数
恒成立,则正实数
的最小值为16;
④已知函数,若方程
恰有三个不同的实根,则实数
的取值范围是
;以上正确的命题序号是:_______.
正确答案
②③
试题分析:对①,函数显然有最小值
,故错.
对②,的解为
,由几何概型的概率公式得,概率为
,正确.
对③,.不等式
对任意正实数
恒成立,则
,成立.
④作出的图象如图所示.直线
恒过点
,该点恰为抛物线
的顶点.
由图可得,要有三个不同的交点,斜率的取值范围为
已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)的图象关于直线x=1对称.
(1)求证:f(x)是周期为4的周期函数;
(2)若(0
正确答案
(1)见解析;(2).
试题分析:(1)只需证明.由函数f(x)的图象关于直线
对称,可得
,
即有.根据函数
是定义在R上的奇函数,故有
=-
.
从而由,得到
,即f(x)是周期为4的周期函数.
(2)首先由函数f(x)是定义在R上的奇函数,得到f(0)=0.
根据x∈[-1,0)时,-x∈(0,1],f(x)=-f(-x)=.
利用函数的周期性得到,x∈[-5,-4]时,函数f(x)的解析式.
试题解析:(1)证明:由函数f(x)的图象关于直线对称,有
,
即有 2分
又函数f(x)是定义在R上的奇函数,故有=-
.
故,从而
,即
是周期为4的周期函数. 6分
(2)由函数f(x)是定义在R上的奇函数,可知f(0)=0.
时,
.
故时,
9分
时,
.
从而,时,函数f(x)的解析式为
. 12分
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