- 集合与函数的概念
- 共44150题
如果二次函数y=mx2+(m-3)x+1的图象与x轴的交点至少有一个在原点的右侧,试求m的取值范围。
正确答案
m的取值范围是{m|m≤1且m≠0}
∵f(0)=1>0
(1)当m<0时,二次函数图象与x轴有两个交点且分别在y轴两侧,符合题意。
(2)当m>0时,则解得0<m≤1
综上所述,m的取值范围是{m|m≤1且m≠0}。
甲、乙两地相距s ( km ),汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过c ( km/h ),已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度的平方成正比,比例系数为2, 固定部分为3000元.
(1)把全程运输成本(元)表示为速度
的函数。
(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大的速度行驶?并求最小运输成本。
正确答案
见解析
解:(1)依题意知,汽车从甲地语速行驶到乙地所用时间为,全程的运输成本为:
………………………………..………………..….4分
所求函数的定义域为……………………………………………….……………....….5分
(2) 令
………………….……………..….7分
当,
在
上递减,………….………………………….…..9分
当,
………….……………………..…………………. .10分
当当
,
在
上递减;当
,
,
在
上递增………….………………………………………………………. 12分
所当,
………………………………………….………. 13分
为使全程运输成本最小,当汽车行驶速度为c,最小运输成本是
;当
汽车行驶速度为
,最小运输成本是
;
定义在R上的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy(x,y∈R),f(1)=2,则f(-3)=________.
正确答案
6
令x=y=0⇒f(0)=0;令x=y=1⇒f(2)=2f(1)+2=6;令x=2,y=1⇒f(3)=f(2)+f(1)+4=12;再令x=3,y=-3,得f(0)=f(3-3)=f(3)+f(-3)-18=0⇒f(-3)=18-f(3)=6.
据市场分析,广饶县驰中集团某蔬菜加工点,当月产量在10吨至25吨时,月生产总成本(万元)可以看成月产量
(吨)的二次函数.当月产量为10吨时,月总成本为20万元;当月产量为15吨时,月总成本最低为17.5万元.
(1)写出月总成本(万元)关于月产量
(吨)的函数关系;
(2)已知该产品销售价为每吨1.6万元,那么月产量为多少时,可获最大利润;
(3)当月产量为多少吨时, 每吨平均成本最低,最低成本是多少万元?
正确答案
(1)(
),(2)月产量为23吨时,可获最大利润12.9万元.(3)月产量为20吨时,每吨平均成本最低,最低成本为1万元.
试题分析:(1)由待定系数法设出将x=10,y=20代入可得
.(2)利润=收入-成本,设利润为
可得
化为二次函数求最值即可.(3)平均成本=
可化为
利用基本不等式求最小值.
试题解析:解:(1) (
) 2分
将x=10,y=20代入上式得,20=25a+17.5,解得 3分
(
) 4分
(2)设利润为则
6分
因为,所以月产量为23吨时,可获最大利润12.9万元8分
(3) 10分
当且仅当,即
时上式“=”成立. 11分
故当月产量为20吨时,每吨平均成本最低,最低成本为1万元. 12分
(本小题满分12分)已知函数.
(1)当时,证明函数
只有一个零点;
(2)若函数在区间
上是减函数,求实数
的取值范围
正确答案
(1) 略.
(2)
解:(Ⅰ)当时,
,其定义域是
………1分
∴ ………………………2分
令,即
,解得
或
.
,∴
舍去. …………………3分
当时,
;当
时,
.
∴ 函数在区间
上单调递增,在区间
上单调递减
∴ 当x =1时,函数取得最大值,其值为
.
当时,
,即
.
∴ 函数只有一个零点. ………………………6分
(Ⅱ)显然函数的定义域为
∴ ……………7分
①当时,
在区间
上为增函数,不合题意………9分
②当时,
等价于
,即
此时的单调递减区间为
.
依题意,得解之得
. …………………9分
当时,
等价于
,即
此时的单调递减区间为
,
∴ 得
………………………11分
综上,实数的取值范围是
………………………12分
法二:
①当时,
在区间上为增函数,不合题意……………7分
②当时,要使函数
在区间
上是减函数,
只需在区间
上恒成立,
只要
恒成立,
解得
或
………………………11分
综上,实数的取值范围是
………………………12分
用表示不超过
的最大整数,如
,设函数
关于函数
有如下四个命题:①
的值域为
②
是偶函数 ③
是周期函数,最小正周期为1 ④
是增函数。
其中正确命题的序号是: 。
正确答案
③
略
已知函数,且
(1)求的值域;
(2)定义在R上的函数满足
,且当
时
,求
在R上的解析式。
正确答案
(1) (2)
(1)由
得
解得:
3分
,
的值域为
6分
(2)由,
又,
所以是周期为4的奇函数,
当时,
,
时,
于是,当 9分
当时,
故 11分
所以 13分
已知定点A(a,O)( a >0),B为x轴负半轴上的动点.以AB为边作菱形ABCD,使其两对角线的交点恰好落在y轴上.
(I)求动点D的轨迹E的方程;
(Ⅱ)过点A作直线l与轨迹E交于P、Q两点,设点R (- a,0),问当l绕点A转动时,∠PRQ是否可以为钝角?请给出结论,并加以证明.
正确答案
详见解析
解法一:(Ⅰ)设D(x,y),∵A(a,0),由ABCD为菱形
且AC、BD的交点在y轴上,
∴B、C两点坐标为(-x,0)、(-a,y).
由AC⊥BD得
·=(2x,y)·(2a,-y)
=4ax - y2=0,
即 y2 = 4ax.
注意到ABCD为菱形,∴x≠0
故轨迹E的方程为y2 = 4ax(x≠0).
(Ⅱ)∠PRQ不可能为钝角,即∠PRQ≤90°.
证明如下:
(1)当PQ⊥x轴时,P、Q点的坐标为(a,±2a),又R(一a,0),
此时∠PRQ=90°,结论成立;
(2)当PQ与x轴不垂直时,设直线PQ的方程为y=k(x一a),
由得 k2x2 - (2ak2+4a)x + k2a2 = 0
记P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=2a+,x1 x2=a2.
·=(x1+a)(x2+a)+y1y2
=(x1+a)(x2+a)+k2(x1- a)(x2- a)
=(1+k2) x1 x2+(a - ak2)( x1+x2)+a2+a2k2
=(1+k2) a2 +(a - ak2)( 2a+)+a2+a2k2=
>0
即<,>为锐角,
综上(1)、(2)知∠PRQ≤90°成立.
解法二:(Ⅰ)设D(x,y),由ABCD为菱形且AC、BD的交点在y轴上,
∴C点坐标为(-a,y),∵A(a,0),由|DA|=|DC|得
,
化简得y2=4ax.
注意到ABCD为菱形,∴x≠O,
故轨迹E的方程为y2=4ax(x≠O).
(Ⅱ)∠PRQ不可能为钝角,即∠PRQ≤90°
证明如下:
设P(x1,y1),Q(x2,y2),同证法一易知,则x1 x2=a2.又y12=4ax1,y22=4ax2,且|PR|2=x1+x2+2a ,因为
|PR|2+|QR|2-|PQ|2=(x1+a)2+y12+(x2+a)2+y22-( x1+x2+2a)2
=2ax1+2ax2-4a2≥2-4a2=4a
-4a2=0
从而 cos∠PRQ=≥0,
即∠PRQ≤90°
解法三:(Ⅰ)因为ABCD为菱形,且AC与BD的交点在y轴上,
所以点C的横坐标为 -a,
即点C在直线x = -a上,从而D到C的距离等于D到直线x = -a的距 离.又ABCD为菱形,所以点D到点A的距离与点D到直线x = -a的距离 相等,即轨迹E为抛物线,方程为y2=4ax.
注意到ABCD为菱形,∴x≠O,
故轨迹E的方程为y2=4ax(x≠O).
(Ⅱ) ∠PRQ不可能为钝角,即∠PRQ≤90°
证明如下:
如图,过P、Q向x轴及准线x = -a引垂线,记垂足为M、N、C、H,
则|MR|=|PG|=|PA|≥|PM|,所以∠PRM≤45°,
同理可证∠QRN≤45°,从而∠PRQ≤90°
解法四:(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ) ∠PRQ不可能为钝角,即∠PRQ≤90°
证明如下:
设P(x1,y1),则y12=4ax1,tan∠PRM=|kPR|=||=
,
∵x1+a≥2,∴tan∠PRA≤1,∠QRA≤45°,
同理可证∠QRA≤45°,即∠PRQ≤90°
某公司以每吨10万元的价格销售某种产品,每年可售出该产品1000吨,若将该产品每吨的价格上涨x%,则每年的销售数量将减少,该产品每吨的价格上涨百分之几,可使销售的总金额最大?
正确答案
50%
试题分析:根据销售总金额等于每吨价格与销售量的乘积,列函数关系式.当价格上涨x%时,销售总金额为,这是一个关于x%的二次函数,其定义域为
对称轴为
时,销售总金额取最大值.
试题解析:由题设,当价格上涨x%时,销售总金额为y,则
(万元)
即
当x=50时,万元.
即该产品每吨的价格上涨50%时,销售总金额最大.
二次函数f(x)满足f(x+1)-f(x)=2x,且f(0)=1.
(1)求f(x)的解析式;
(2)在区间[-1,1]上,y=f(x)的图象恒在y=2x+m的图象上方,求实数m的取值范围
正确答案
(1)f(x)=x2-x+1,(2)
试题分析:(1)求二次函数解析式,一般方法为待定系数法.二次函数解析式有三种设法,本题设一般式f(x)=ax2+bx+1,再利用等式恒成立,求出项的系数.由a(x+1)2+b(x+1)-ax2-bx=2x得2ax+a+b=2x,所以.(2)恒成立问题一般转化为最值问题.先构造不等式
,再变量分离
,这样就转化为求函数
的最小值问题.
试题解析:(1)设f(x)=ax2+bx+1
a(x+1)2+b(x+1)-ax2-bx=2x
2ax+a+b=2x
f(x)=x2-x+1
(2)
考点:二次函数解析式,二次函数最值,不等式恒成立
对a,b∈R,记max(a,b)=函数f(x)=max(|x+1|,-x2+1)的最小值是 .
正确答案
0
由题意知函数f(x)是两个函数y1=|x+1|,
y2=-x2+1中的较大者,作出两个函数在同一直角坐标系中的图象,则f(x)的图象是图中的实线部分,
由图象易知f(x)min=0.
已知函数和
的图像关于原点对称,且
.
(1)求函数的解析式;
(2)解不等式;
(3)若函数在区间
上是增函数,求实数
的取值范围.
正确答案
(1);(2) 解集为
;(3)
.
试题分析:(1)两个函数的图象关于某点或某条直线对称,一般设待求解析式的函数图象上任一点的坐标为,求出这点的对称点的坐标
,当然这里
是用
表示的式子,然后把点
代入已知解析式,就能求出结论;(2)这是含有绝对值的不等式,解题时,一般按照绝对值的定义分类讨论以去掉绝对值符号,便于解题;(3)
,这是含参数的二次函数,解题时,首先对二次项系数
分类,即分二次项系数
为0,不为0,其中
不为0还要分为是正数,还是负数进行讨论,在二次项系数
不为0时,只要讨论其对称轴与给定区间的关系就能求得结论.
试题解析:(1)设是函数
图像上任一点,则
关于原点对称的点
在函数
的图像上, (1分)
所以,故
. (2分)
所以,函数的解析式是
. (1分)
(2)由,得
, (1分)
即. (1分)
当时,有
,△
,不等式无解; (1分)
当时,有
,
,解得
. (2分)
综上,不等式的解集为
. (1分)
(3). (1分)
①当时,
在区间
上是增函数,符合题意. (1分)
②当时,函数
图像的对称轴是直线
. (1分)
因为在区间
上是增函数,所以,
1)当时,
,函数
图像开口向上,故
,
解得; (1分)
2)当时,
,函数
图像开口向下,故
,解得
. (1分)
综上,的取值范围是
. (1分)
函数对任意a,b
都有
当
时,
.
(1)求证:在R上是增函数. (2)若
,解不等式
.
正确答案
(1)见解析(2)
试题分析:(1)隐函数的问题,关键是对所给的字母进行适当的赋值发现一些隐藏的性质.本题的要挖掘出来.因为解析式不知道,所以要根据增函数的定义证明.(2)由(1)函数递增,再求函数值3所对的自变量,得出两个自变量间的关系.从而得解.
试题解析: (1)证明:,令
,
,再令
,
,即
.对任意
设
,
,
,又由
可得,
,
,
,即
.又因为
,所以
在R上是增函数.
(2)由令
,
,
,所以f(3m-4)<3可化为f(3m-4)
.
对于实数,定义运算“
”:
,设
,且关于x的方程
恰有三个互不相等的实数根
,则
的取值范围是____________.
正确答案
试题分析:由所给的新定义的含义可得,即
.如图所示
,又因为f(x)=m要有三个不同的解,所以
,所以
.所以填
.本题考查的是新定义函数,它的实质是分段函数的知识.
已知函数,若
且
,则
的取值范围_____.
正确答案
.
试题分析:由题意这是一个对称轴为 抛物线,然后把 x轴下方的图形关于x轴翻折上去,
设这个图形与x轴交点分别为,
那么在,
有最大值,在
时取得,
,
解方程可以算出x=-3或1,那么必然有
,
若a<b<-1,,即
,则有
,判断
的取值范围,显然
,那么
.
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