- 集合与函数的概念
- 共44150题
(本小题满分10分)函数,当
时,有
.
⑴求的值;
⑵求证:
正确答案
⑴=1;⑵略;
⑴由得
,即
="0 "
∴
即=1或
(与题目不符,舍去) ……………………4分
⑵证明:∵,
="1 " ∴
由得
整理得
∵
即 …………………………………………10分
设有一张边长为48cm的正方形铁皮 ,从其四个角各截去一个大小相同的小正方形 ,然后将剩余部分折成一个无盖的长方体盒子 ,所得盒子的体积V是关于截去的小正方形的边长x的函数 .
(1)随着x的变化 ,盒子体积V是如何变化的?
(2)截去的小正方形的边长x为多少时 ,盒子的体积最大?最大体积是多少?
正确答案
(1)V = x ,定义域为0 <x<24
(2)当截取的小正方形的边长为8cm时 ,得到的盒子体积最大 ,且最大体积为8192
解 :(1)有题意可得V关于x的函数解析式为
V = x ,
定义域为0 <x<24 ,
=
-4 x
= 12(x-8)(x-24),
当x∈(0 ,8)时体积V单调递增 ,x∈(8 ,24)时体积V单调递减 ;
(2)由(1)知 ,x = 8时 ,体积V有极大值 ,且唯一 ,那么x = 8时体积V有最大值 ,
最大值 =" V(8)" = 8192(),
即当截取的小正方形的边长为8cm时 ,得到的盒子体积最大 ,且最大体积为8192.
(本小题满分13分)
某鱼塘2009年初有鱼10(万条),每年年终将捕捞当年鱼总量的50%,在第二年年初又将有一部分新鱼放入鱼塘. 根据养鱼的科学技术知识,该鱼塘中鱼的总量不能超过19.5(万条)(不考虑鱼的自然繁殖和死亡等因素对鱼总量的影响),所以该鱼塘采取对放入鱼塘的新鱼数进行控制,该鱼塘每年只放入新鱼
(万条).
(I)设第年年初该鱼塘的鱼总量为
(年初已放入新鱼
(万条),2010年为第一年),求
及
与
间的关系;
(Ⅱ)当时,试问能否有效控制鱼塘总量不超过19.5(万条)?若有效,说明理由;若无效,请指出哪一年初开始鱼塘中鱼的总量超过19.5(万条).
正确答案
(I)
(Ⅱ)第5年初开始无效. 即2014年初开始无效.理由略
(I)依题意,, ……………………1分
……………………4分
(Ⅱ)当时,
,
,
所以是首项为-5,公比为
的等比数列. ………………7分
故,得
………………9分
若第年初无效,则
.
所以,则第5年初开始无效. ……………………………12分
即2014年初开始无效. …………………………………………13分
(本小题满分14分)
已知函数,
(I)当时,求函数
的极值;
(II)若函数在区间
上是单调增函数,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)
极小值
.(2)
(I)因为 , …………… 2分
所以当时,
,
…………… 3分
令,则
, …………… 4分
所以的变化情况如下表:
……………5分
所以时,
取得极小值
. ……………6分
(II) 因为,函数
在区间
上是单调增函数,
所以对
恒成立.
……………8分
又,所以只要
对
恒成立, ……………10分
解法一:设,则要使
对
恒成立,
只要成立, ……………12分
即,解得
. ……………14分
解法二:要使对
恒成立,
因为,所以
对
恒成立, ……………10分
因为函数在
上单调递减, ……………12分
所以只要 .
……………14分
已知集合是满足下列性质的函数
的全体:存在非零常数
,对任意
,有
成立。
(1)函数是否属于集合
?说明理由;
(2)设函数的图象与
的图象有公共点,证明:
正确答案
略
(1)对于非零常数T,f(x+T)=x+T, Tf(x)=Tx. 因为对任意x∈R,x+T= Tx不能恒成立,所以f(x)=
(2)因为函数f(x)=ax(a>0且a≠1)的图象与函数y=x的图象有公共点,
所以方程组:有解,消去y得ax=x,
显然x=0不是方程ax=x的解,所以存在非零常数T,使aT="T."
于是对于f(x)=ax有 故f(x)=ax∈M.
某商品在近30天内每件的销售价格p(元)与时间t(天)的函数关系是该商品的日销售量Q(件)与时间t(天)的函数关系是
,求这种商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天?
正确答案
见解析
解:设日销售金额为y(元),则y=pQ.
当,t=10时,
(元);
当,t=25时,
(元).
由1125>900,知ymax=1125(元),且第25天,日销售额最大.
(本小题满分16分)
按照某学者的理论,假设一个人生产某产品单件成本为元,如果他卖出该产品的单价为
元,则他的满意度为
;如果他买进该产品的单价为
元,则他的满意度为
.如果一个人对两种交易(卖出或买进)的满意度分别为
和
,则他对这两种交易的综合满意度为
.
现假设甲生产A、B两种产品的单件成本分别为12元和5元,乙生产A、B两种产品的单件成本分别为3元和20元,设产品A、B的单价分别为元和
元,甲买进A与卖出B的综合满意度为
,乙卖出A与买进B的综合满意度为
(1)求和
关于
、
的表达式;当
时,求证:
=
;
(2)设,当
、
分别为多少时,甲、乙两人的综合满意度均最大?最大的综合满意度为多少?(3)记(2)中最大的综合满意度为
,试问能否适当选取
、
的值,使得
和
同时成立,但等号不同时成立?试说明理由。
正确答案
(2)即时,甲乙两人同时取到最大的综合满意度为
.
(3) 不存在满足条件的、
的值
本小题主要考查函数的概念、基本不等式等基础知识,考查数学建模能力、抽象概括能力以及数学阅读能力。满分16分。
(1)
当时,
,
,
=
(2)当时,
由,
故当即
时,
甲乙两人同时取到最大的综合满意度为。
(3)(方法一)由(2)知:=
由得:
,
令则
,即:
。
同理,由得:
另一方面,
当且仅当
,即
=
时,取等号。
所以不能否适当选取、
的值,使得
和
同时成立,但等号不同时成立。
对于函数f(x)=,设f2(x)=f[f(x)],f3(x)=f[f2(x)],…,fn+1(x)=f[fn(x)](n∈N*,且n≥2),令集合M={x|f2007(x)=x,x∈R},则集合M=______.
正确答案
∵f(x)=,f2(x)=f[f(x)],
∴f2(x)=f[f(x)]=-,f3(x)=f[f2(x)]=-
,
f4(x)=f[f3(x)]=x,f5(x)=f[f4(x)]=,
因此f2007(x)=f3(x)=-,
解x=-,的x∈∅.
故答案为∅.
(本小题8分)经过调查发现,某种新产品在投放市场的30天中,前20天其价格直线上升,后10天价格呈直线下降趋势。现抽取其中4天的价格如下表所示:
(1)写出价格关于时间
的函数表达式(
表示投放市场的第
天)
(2)若销售量与时间
的函数关系式为
:
,问该产品投放市场第几天,日销售额最高?
正确答案
(1)
(2)当时,
解:(1)
(2)设销售额为元,则
当时,对称轴为
,则当
时,
当时,对称轴为
,当
时,
所以当时,
,
在映射f:A→B中,A=B={(x,y)|x,y∈R}且,f:(x,y)→(x-y,x+y)则与B中的元素(-2,4)对应的A中的元素是______.
正确答案
∵从A到B的映射f:(x,y)→(x-y,x+y),
∴在映射f下B中的元素(-2,4)对应的A的元素(x,y)满足x-y=-2,x+y=4,
解得x=1,y=3.
则在映射f下B中的元素(-2,4)对应的A中元素为 (1,3)
故答案为:(1,3).
设f(x)=,求f(-12)+f(-11)+f(-10)+…+f(0)+…+f(11)+f(12)+f(13)的值.
正确答案
∵f(x)+f(1-x)=,∴原式=
已知是定义在
上的奇函数,当
时,
.
(1)求;
(2)求的解析式;
(3)若,求区间
.
正确答案
(1)6;(2);(3)
.
试题分析:(1)利用奇函数的性质进行转化计算即可;(2)因为当
时,
,利用奇函数的性质先求出
时的解析式
,最后写出函数的解析式即可;(3)根据函数的单调性,求解不等式
即分别求解不等式组
与
,最后取并集即可.
试题解析:(1)∵是奇函数
∴ 3分
(2)设,则
,∴
∵为奇函数,∴
5分
∴ 6分
(3)根据函数图像可得在
上单调递增 7分
当时,
解得
9分
当时,
解得
11分
∴区间为
12分.
(本小题满分13分)某沿海地区养殖的一种特色海鲜上市时间仅能持续5个月,预测上市初期和后期会因供应不足使价格呈持续上涨态势,而中期又将出现供大于求,使价格连续下跌.现有三种价格模拟函数:①;②
;③
.(以上三式中
均为常数,且
)
(1)为准确研究其价格走势,应选哪种价格模拟函数(不必说明理由)
(2)若,
,求出所选函数
的解析式(注:函数定义域是
.其中
表示8月1日,
表示9月1日,…,以此类推);
(3)在(2)的条件下研究下面课题:为保证养殖户的经济效益,当地政府计划在价格下跌期间积极拓宽外销,请你预测该海鲜将在哪几个月份内价格下跌.
正确答案
(1);(2)
;(3)在9月,10月两个月内价格下跌.
试题分析:(1)利用价格呈现前几次与后几次均连续上升,中间几次连续下降的趋势,故可从三个函数的单调上考虑,前面两个函数没有出现两个递增区间和一个递减区间,应选f(x)=x(x-q)2+p为其模拟函数;(2)由题中条件:f(0)=4,f(2)=6,得方程组,求出p,q即可,从而得到f(x)的解析式;
(3)确定函数解析式,利用导数小于0,即可预测该果品在哪几个月份内价格下跌.
试题解析:(1)根据题意,应选模拟函数
(2),
,,得:
所以
(3),
,令
又,
在
上单调递增,在
上单调递减.
所以可以预测这种海鲜将在9月,10月两个月内价格下跌.
已知函数f(x)=ax2+2x+c(a、c∈N*)满足:①f(1)=5;②6
(1)求a、c的值;
(2)若对任意的实数x∈,都有f(x)-2mx≤1成立,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)a=1,c=2
(2)m≥.
试题分析:解:(1)∵f(1)=a+2+c=5,∴c=3-a.①
又∵6
将①式代入②式,得-,
又∵a、c∈N*,∴a=1,c=2. 6分
(2)由(1)知f(x)=x2+2x+2.
∵x∈,
∴不等式f(x)-2mx≤1恒成立⇔2(1-m)≤在
上恒成立.
易知min=-
,故只需2(1-m)≤-
即可.
解得m≥. 12分
点评:主要是考查了函数与不等式的综合运用,属于中档题。
(12分)(2011•湖北)提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况,在一般情况下,大桥上的车流速度v(单位:千米/小时)是车流密度x(单位:辆/千米)的函数,当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时,研究表明:当20≤x≤200时,车流速度v是车流密度x的一次函数.
(Ⅰ)当0≤x≤200时,求函数v(x)的表达式;
(Ⅱ)当车流密度x为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)f(x)=x•v(x)可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时).
正确答案
(I) 函数v(x)的表达式
(II) 当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大值,最大值约为3333辆/小时.
试题分析:(I)根据题意,函数v(x)表达式为分段函数的形式,关键在于求函数v(x)在20≤x≤200时的表达式,根据一次函数表达式的形式,用待定系数法可求得;
(II)先在区间(0,20]上,函数f(x)为增函数,得最大值为f(20)=1200,然后在区间[20,200]上用基本不等式求出函数f(x)的最大值,用基本不等式取等号的条件求出相应的x值,两个区间内较大的最大值即为函数在区间(0,200]上的最大值.
解:(I) 由题意:当0≤x≤20时,v(x)=60;当20<x≤200时,设v(x)=ax+b
再由已知得,解得
故函数v(x)的表达式为
(II)依题并由(I)可得
当0≤x<20时,f(x)为增函数,故当x=20时,其最大值为60×20=1200
当20≤x≤200时,
当且仅当x=200﹣x,即x=100时,等号成立.
所以,当x=100时,f(x)在区间(20,200]上取得最大值.
综上所述,当x=100时,f(x)在区间[0,200]上取得最大值为,
即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大值,最大值约为3333辆/小时.
答:(I) 函数v(x)的表达式
(II) 当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大值,最大值约为3333辆/小时.
点评:本题主要考查函数、最值等基础知识,同时考查运用数学知识解决实际问题的能力,属于中等题.
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