- 集合与函数的概念
- 共44150题
已知函数 满足
.
(1)求常数的值 ;
(2)解不等式.
正确答案
(1) ;(2)
试题分析:(1)显然,所以
,代入相应解析式求出
;(2)由(1)确定函数解析式,对在不同段上的
讨论.
试题解析:(1)因为,所以
;由
,即
,
. 4分
(2)由(1)得,由
得, 6分
当时,解得
; 8分
当时,解得
. 10分
所以的解集为
. 12分
(本小题满分10分)
某企业生产A、B两种产品,根据市场调查和预测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图1,B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2(注:利润与投资单位是万元)
(1)分别将A、B两种产品的利润表示为投资的函数,并写出它们的函数关系式;
(2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入A、B两种产品的生产,问:怎样分配这10万元投资,才能使企业获得最大利润,其最大利润为多少万元?
正确答案
(1)y=0.25x及y=1.25;
(2)对A、B两种产品分别投资3.75万元、6.25万元时,企业可获得最大利润万元.
(1)设出它们的函数关系式y=k1x, y=k2,由0.25=k1x1得:k1="0.25," y=k2
,由2.5=k2
得k2=1.25.
(2) 设投入A产品x万元,则投入B产品为10-x万元,企业获得的利润为y=0.25x+1.25,得到了y关于x的函数关系式,为了方便求最值,利用换元的方法令
=t(0≤t≤10),
则y=[-(t-
)2+
],这样就转化为二次函数求最值问题.
解:(1)设y=k1x,由0.25=k1x1得:k1=0.25
设y=k2,由2.5=k2
得k2=1.25
∴所求函数为y=0.25x及y=1.25……………………………………4分
(2)设投入A产品x万元,则投入B产品为10-x万元,企业获得的利润为y=0.25x+1.25……………………………………6分
令=t(0≤t≤10)则
y=(10-t2)+
t=
(-t2+5t+10)
=[-(t-
)2+
]……………………………………8分
当t=时,y取得最大值
万元,此时x=3.75万元
故对A、B两种产品分别投资3.75万元、6.25万元时,企业可获得最大利润万元.
……10分
(本题满分15分)
如图所示,某学校的教学楼前有一块矩形空地,其长为32米,宽为18米,现要在此空地上种植一块矩形草坪,三边留有人行道,人行道宽度为
米与
米均不小于2米,且要求“转角处”(图中矩形
)的面积为8平方米
(1) 试用表示草坪的面积
,并指出
的取值范围
(2) 如何设计人行道的宽度、
,才能使草坪的面积最大?并求出草坪的最大面积。
正确答案
(1);(2)
取得最大值400平方米.
第一问中由条件知, ∵
∴
∴
∴
(2)中∵
当,即
时,上式取=号,
此时取得最大值400平方米。
解: (1)由条件知, ……………2分
∵ ∴
∴
……………5分
∴ ……………9分
(2)∵ ……………11分
当,即
时,上式取=号,……………13分
此时取得最大值400平方米。 ……………15分
(本题满分12分)
已知函数,
.
(1)当时,若
上单调递减,求a的取值
范围;
(2)求满足下列条件的所有整数对:存在
,使得
的最大值,
的最小值;
正确答案
1)当时,
,…………………………………………………1分
若,
,则
在
上单调递减,符合题意;………3分
若,要使
在
上单调递减,
必须满足 ……………………………………………………………………5分
∴.综上所述,a的取值范围是
…………………………………6分
(2)若,
,则
无
最大值,………………………
7分
故,∴
为二次函数,
要使有最大值,必须满足
即
且
,…8分
此时,时,
有最大值.…………………………分
又取最小值时,
,………………………………………………………分
依题意,有,则
,…………分
∵且
,∴
,得
,………………分
此时或
.
∴满足条件的整数对是
.……………………………12分
略
(本题满分12分)设,
时,
的最小值是-1,最大值是1,求
、
的值.
正确答案
或
。
本题考查了二次函数的最值,本题主要考查对 与x取值范围得讨论,比较复杂,有一定难度.
首先对该二次函数作出形状与性质的初步判断,该函数开口向上,求得对称轴,其次这是一个定区间(-1≤x≤1),对称轴(x=)的函数,所以需要对对称轴所在位置进行分类讨论.而求得。
解:
(1)若,即
时, 则
无解;
(2)若,即
时,则
,
;
(3)若,即
时, 则
,
;
(4)若,即
时, 则
无解;
综上: 或
某投资商到邢台市高开区投资万元建起一座汽车零件加工厂,第一年各种经费
万元,以后每年增加
万元,每年的产品销售收入
万元.
(Ⅰ)若扣除投资及各种费用,则该投资商从第几年起开始获取纯利润?
(Ⅱ)若干年后,该投资商为投资新项目,需处理该工厂,现有以下两种处理方案:① 年平均利润最大时,以万元出售该厂;
② 纯利润总和最大时,以万元出售该厂.
你认为以上哪种方案最合算?并说明理由.
正确答案
(1)从第年起;(2)两种方案获利都是
万元,但方案①只需要
年,而方案②需要
年,所以选择方案①最合算.
本试题主要考查了函数在实际生活中的运用。
解:由题意知,每年的经费是以为首项、
为公差的等差数列,设纯利润与年数的关系为
,则
. ………………3分
(Ⅰ)令,即
,解得
.
由可知,该工厂从第
年起开始获得纯利润; …………………………5分
(Ⅱ)按方案①:年平均利润为,当且仅当
,即
时取等号,故按方案①共获利
万元,此时
; ………………………………8分
按方案②:,当
时,
,故按方案②共获利
万元,此时
.
比较以上两种方案,两种方案获利都是万元,但方案①只需要
年,而方案②需要
年,所以选择方案①最合算. ………………………………12分
(本题满分16分)某市居民自来水收费标准如下:每户每月用水量不超过4吨时,按每吨1.8元收费;当每户每月用水量超过4吨时,其中4吨按每吨为1.8元收费,超过4吨的部分按每吨3.00元收费。设每户每月用水量为吨,应交水费
元。
(Ⅰ)求关于
的函数关系;
(Ⅱ)某用户1月份用水量为5吨,则1月份应交水费多少元?
(Ⅲ)若甲、乙两用户1月用水量之比为,共交水费26.4元,分别求出甲、乙两用户该月的用水量和水费。
正确答案
(Ⅰ) 5分
(Ⅱ)当x=5时,代入函数表达式解得y=10.2元 10分
(Ⅲ)设甲、乙两用户某月用水量分别为,
(1)若,则甲、乙两用户共应交费
,不合题意;
(2)若,则甲、乙两用户共应交费
,不合题意;
(3)若,则甲、乙两用户共应交费
,
,
甲用户用水量为吨,交费
元,乙用户用水量为
吨,交费
元。
答:甲用户用水量为吨,交费
元,乙用户用水量为
吨,交费
元。 16分
略
(本小题满分12分)
正确答案
(1)
;
;
∴
∴ ---------------
-4分
(2)∵
,
,
----------------6分
,下面用数学归纳法证明
成立
①
②假设
----------------------------12分
略
集合M={a,b,c},N={-1,0,1},映射f:M→N满足f(a)+f(b)+f(c)=0,那么映射f:M→N的个数是多少?
正确答案
∵f(a)∈N,f(b)∈N,f(c)∈N,且
f(a)+f(b)+f(c)=0,
∴有0+0+0=0+1+(-1)=0.当f(a)=f(b)=f(c)=0时,只有一个映射;当f(a)、f(b)、f(c)中恰有一个为0,而另两个分别为1,-1时,有C·A=6个映射.因此所求的映射的个数为1+6=7.
略
已知f满足f(ab)=f(a)+f(b),且f(2)=p,f(3)=q,求f(72)的值.
正确答案
∵f(ab)=f(a)+f(b),
∴f(72)=f(8×9)=f(8)+f(9)=f(4×2)+f(3×3)=
f(4)+f(2)+2f(3)=f(2×2)+f(2)+2f(3)
=3f(2)+2f(3)=3p+2q.
略
(本小题满分12分)已知函数。
(I)若对任意恒成立,求实数a的取值范围;
(II)若对任意恒成立,求实数x的取值范围。
正确答案
(I);
(II)
(I)若对任意恒成立,
即恒成立,
亦即恒成立,
即恒成立,
即,
而
所以对任意恒成立,实数a的取值范围为
;……6分
(II)
恒成立;
恒成立,
把看成a的一次函数,
则使恒成立的条件是
又
………………12分
方程的两根为
,且
,则实数的取值范围是________.
正确答案
由题意,得,即
(本小题满分14分)
对函数Φ(x),定义fk(x)=Φ(x-mk)+nk(其中x∈(mk,
m+mk],k∈Z,m>0,n>0,且m、n为常数)为Φ(x)的第k阶阶梯函数,m叫做阶宽,n叫做阶高,已知阶宽为2,阶高为3.
(1)当Φ(x)=2x时 ①求f0(x)和fk(x)
的解析式; ②求证:Φ(x)的各阶阶梯函数图象的最高点共线;
正确答案
(1)①
(2)Φ(x)的各阶阶梯函数图象的最高点共线
解:(I)① …………2分
…………4分
(II)时是增函数,…………6分
的第k阶阶梯函数图象的最高点为
第k+1阶阶梯函数图象的最高点为
…………10分
∴过Pk,Pk+1这两点的直线斜率为
同是可得过两点的直线斜
率也为
的各阶阶梯函数图象的最高点共线。 …………12分
已知函数.
(I)求函数的最小正周期;
(II)当且
时,求
的值。
正确答案
(I)函数的最小正周期是
(II)
解:由题设有.
(I)函数的最小正周期是
(II)由得
即
因为,所以
从而
于是
对于函数,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)=
有且仅有两个不动点0和2.
(Ⅰ)试求b、c满足的关系式;
(Ⅱ)若c=2时,各项不为零的数列{an}满足4Sn·f()=1,
求证:<
<
;
(Ⅲ)设bn=-,Tn为数列{bn}的前n项和,求证:T2009-1<ln2009<T2008.
正确答案
同解析
(Ⅰ)设
∴ ………………………………2分
(Ⅱ)∵c=2 ∴b=2 ∴,
由已知可得2Sn=an-an2且an≠1.……①,
当n≥2时,2 Sn -1=an-1-an-12 ……②,
①-②得(an+an-1)( an-an-1+1)=0,∴an=-an-1 或 an=-an-1 =-1,
当n=1时,2a1=a1-a12a1=-1,
若an=-an-1,则a2=1与an≠1矛盾.∴an-an-1=-1, ∴an=-n.………………4分
∴要证待证不等式,只要证 ,
即证 ,
只要证 ,即证
.
考虑证不等式(x>0) **.……………………………………………6分
令g(x)=x-ln(1+x), h(x)=ln(x+1)- (x>0) .
∴g '(x)=, h '(x)=
,
∵x>0, ∴g '(x)>0, h '(x)>0,∴g(x)、h(x)在(0, +∞)上都是增函数,
∴g(x)>g(0)=0, h(x)>h(0)=0,∴x>0时,.
令则**式成立,∴
<
<
,……………………………………9分
(Ⅲ)由(Ⅱ)知bn=,则Tn=
.
在中,令n=1,2,3,……,2008,并将各式相加,
得,
即T2009-1<ln2009<T2008.…………………………………………………………………12分
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