- 集合与函数的概念
- 共44150题
在固定压力差(压力差为常数)下,当气体通过圆形管道时,其流量速率(单位:cm
/s)与管道半径
(单位:cm)的四次方成正比.
(1) 写出气流速度关于管道半径
的函数解析式;
(2) 若气体在半径为3cm的管道中,流量速率为400cm/s,求该气体通过半
径为的管道时,其流量速率
的表达式;
(3) 已知(2)中的气体通过的管道半径为5cm,计算该气体的流量速率.
正确答案
(1);(2)
;(3)3086cm
/s.
(1)设比例系数为,气体的流量速率
与管道半径
的函数解析式为
;
(2)将,
代入上式中有
,解得
.
所以气体通过半径为cm的管道时,其流量速率
的表达式为
;
(3)当时,
cm
/s.
所以当气体通过的管道半径为5cm时,该气体的流量速率约为3086cm/s.
如图甲、乙两船分别沿着箭头方向,从、
两地同时开出.已知
,甲乙两船的速度分别是16 n mile/h和12 n mile/h,求多少时间后,两船距离最近,最近距离是多少?
正确答案
0.3 h后,两船距离最近,最近距离为8 n mile
设经过 h两船距离最近,从而
.
当 h时,
n mile.
所以0.3 h后,两船距离最近,最近距离为8 n mile.
已知函数,且
(1)求;
(2)判断的奇偶性;
(3)判断在
上的单调性,并证明。
正确答案
(1); (2)
为偶函数;(3)
在
单调递减。
试题分析:(1).,
解得:
(2),定义域为
,所以
为偶函数
(3)
由,
,则
,则
在
单调递减
点评:中档题,本题解答思路明确,通过布列方程组求得a,b的值。判断函数的奇偶性,主要应用奇偶函数的定义。在某区间,导数值非负,函数为增函数,导数值非正,函数为减函数。
已知函数 ,则
的值为 .
正确答案
试题分析:因为,1<<2,所以,
点评:小综合题,利用分段函数的概念,按自变量的不同范围,进行计算。
⑴已知,求
的取值范围. ⑵已知
,求
的取值范围.
正确答案
⑴m>0 (2)
⑴根据幂函数的图象,当
时,
,
.
又根据幂函数的图象,当
时,
,
,
于是有.
考查幂函数,由
,知当
时,随着
增大,函数值也增大,
.
⑵函数与
的定义域都是
,
的图象分布在第一、二象限;
的图象分布在第一、三象限.
当
时,
;
当时,显然不合题意;
当时,
,
,由
,知
,
即时,
.
若函数是定义在实数集上的奇函数,且
,结出以下结论:
①;②
以4为周期;③
的图象关于
轴对称;④
这些结论中正确的有 (必须填写序号)
正确答案
①②④
对于,则有
,因
,而奇函数必关于原点对称,③不正确,而
,因此正确的有①②④
已知函数.
(I)当a=3时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(II)对任意b>0,f(x)在区间[b-lnb,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围.
正确答案
(I) (II)
试题分析:(I)时,
所以切线为
(II)时,设
在
上是增函数,
恒成立
恒成立,
点评:利用导数的几何意义(函数在某一点处的导数值等于该点处的切线斜率)通过导数可求出直线斜率;第二问将单调性转化为导数值的正负,进而将不等式恒成立转化为求函数最值,这种不等式与函数的转化是常考的思路
已知则
的值等于 。
正确答案
2008
试题分析:根据题意,由于
解得答案为2008.
点评:主要是考查了指数式和对数式运算的运用,属于基础题。
(本小题满分12分)
已知函数
(I)求x为何值时,上取得最大值;
(II)设是单调递增函数,求a的取值范围.
正确答案
(I)7;(II)。
试题分析:(I)恒成立,
的最小值
又 ……………………3分
∴
(II)∵ F(x)是单调递增函数,恒成立
又
显然在恒成立.
恒成立. ………………………………8分
下面分情况讨论的解的情况.
当时,显然不可能有
上恒成立.
当上恒成立.
当时,又有两种情况:①
;
②由①得
,无解;由②得
综上所述各种情况,当上恒成立.
∴所求的a的取值范围为 ……………12分
点评:本题主要考查导数的基本性质和应用、对数函数性质和平均值不等式等知识以及综合推理论证的能力,考查函数的单调性与其导函数的正负之间的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减。
(本小题满分12分)
已知甲、乙两个工厂在今年的1月份的利润都是6万,且乙厂在2月份的利润是8万元.若甲、乙两个工厂的利润(万元)与月份x之间的函数关系式分别符合下列函数模型:f(x)=a1x2—4x+6,g(x)=a2+b2(a1,a2,b2∈R).
(1)求函数f(x)与g(x)的解析式;
(2)求甲、乙两个工厂今年5月份的利润;
(3)在同一直角坐标系下画出函数f(x)与g(x)的草图,并根据草图比较今年1—10月份甲、乙两个工厂的利润的大小情况.
正确答案
(1) f(x)=4x2-4x+6. g(x)=×3x+5=3x-1+5.(2)甲、乙两个工厂今年5月份的利润相等.(3)作函数图像如下:
当x=1或x=5时,有f(x)=g(x); 当1<x<5时,有f(x)>g(x); 当5<x≤10时,有f(x)<g(x).
试题分析:(1)依题意:由f(1)=6,解得:a1=4, ∴f(x)=4x2-4x+6.
由,有
,
解得a2=,b2=5, ∴g(x)=
×3x+5=3x-1+5.
(2)由(1)知甲厂在今年5月份的利润为f(5)=86万元,乙厂在今年5月份的利润为g(5)=86万元,故有f(5)=g(5),即甲、乙两个工厂今年5月份的利润相等.
(3)作函数图像如下:
从图中可以看出今年1—10月份甲、乙两个工厂的利润:
当x=1或x=5时,有f(x)=g(x); 当1<x<5时,有f(x)>g(x); 当5<x≤10时,有f(x)<g(x).
点评:与函数有关的应用题,经常涉及物价、路程、产值、环保等实际问题,也可涉及角度、面积、体积、造价的最优化问题,解答这类问题的关键是确切建立相关函数解析式,然后应用函数、方程和不等式的有关知识加以综合解答
已知函数 (
为常数)是实数集R上的奇函数,函数
是区间[-1,1]上的减函数
(I)求的值;
(II)求的取值范围;
(III)若在
上恒成立,求
的取值范围。
正确答案
(1) ="0." (2)
试题分析:解:(Ⅰ)函数
是实数集R上的奇函数,
所以
=0. 3分
(Ⅱ)是区间[-1,1]上的减函数
在[-1,1]上恒成立
. 5分
又,
.
. 8分
(Ⅲ)在区间[-1,1]上单调递减,
.
只需.
恒成立. 10分
令,
则 12分
而恒成立,
. 14分
点评:对于导数在函数中的作用,主要是解决函数的单调性的运用,同时要结合不等式恒成立,分离参数发,构造新函数,通过函数的最值来分析得到参数的取值范围问题,这是高考的一个热点,要加以关注。而这类问题的处理方法既可以分离也可以不分离来做,因题而异。属于中档题。
某企业为打入国际市场,决定从A、B两种产品中只选择一种进行投资生产.已
知投资生产这两种产品的有关数据如下表:(单位:万美元)
其中年固定成本与年生产的件数无关,m为待定常数,其值由生产A产品的原材料价格决定,预计m∈[3,4].另外,年销售x件B产品时需上交0.05x2万美元的特别关税.假设生产出来的产品都能在当年销售出去.
(1)写出该厂分别投资生产A、B两种产品的年利润y1,y2与生产相应产品的件数x之间的函数关系并指明其定义域;
(2)如何投资才可获得最大年利润?请你做出规划.
正确答案
(1)y1=(5-m)x-10,0<x≤100,且x∈N,y2=-0.05x2+5x-20,0<x≤60且x∈N;
(2)当3≤m<3.85投资A产品200件可获得最大利润;当3.85<m≤4投资B产品100件可获得最大利润;m=3.85生产A产品与B产品均可获得最大年利润。
试题分析:(1)y1=5x-(10+mx)=(5-m)x-10,0<x≤100,且x∈N
y2=9x-(4x+20)-0.05x2=-0.05x2+5x-20,0<x≤60且x∈N
(2)∵3≤m≤4∴5-m>0∴y1=(5-m)x-10为增函数
又0≤x≤100,x∈N∴x=100时,生产A产品有最大利润(5-m)×100-10=490-100m(万美元)
y2=-0.05x2+5x-20=-0.05(x-50)2+105,0≤x≤60,x∈N
∴x=50时,生产B产品有最大利润105(万美元)(y1)max-(y2)max="490-100m" -105=385-100 m
当3≤m<3.85时,(y1)max-(y2)max>0
当m=3.85时,(y1)max-(y2)max=0
当3.85<m≤4时,(y1)max-(y2)max<0
∴当3≤m<3.85投资A产品200件可获得最大利润
当3.85<m≤4投资B产品100件可获得最大利润
m=3.85生产A产品与B产品均可获得最大年利润
点评:考查把实际问题转化为抽象函数模型的能力,并能根据模型的解决,指导实际生活中的决策问题,属中档题.
武汉市某地西瓜从2012年6月1日起开始上市。通过市场调查,得到西瓜种植成本Q(单位:元/kg)与上市时间t(单位:天)的数据如下表:
求:1)根据上表数据,从下列函数中选取一个函数描述西瓜种植成本Q与上市时间t的变化关系。
Q=at+b, Q=, Q= a
, Q=a
.
2)利用你选取的函数,求西瓜种植成本最低时的上市天数及最低种植成本。
正确答案
1);
2)当天时,西瓜种植成本最低为Q=100元/
kg
。
试题分析:(1)由提供的数据知,描述西红柿种植成本Q与上市时间t的变化关系函数不可能是单调函数,然后选择得到函数解析式,从而代点联立方程组,故可求得.
(2)将变量t代入,可知函数的最小值在对称轴处取得。
解:1)由提供的数据知道,描述西瓜种植成本Q与上市时间t的变化关系的函数不可能是常数函数,从而用函数Q="at+b," Q= a, Q=a
中的任意一个进行描述时都应有a不为零,而此时上述三个函数均为单调函数,这与表格提供的数据不吻合。所以,选取二次函数Q=
进行描述。 ------------------3分
以表格所提供的三组数据分别代入Q=,得到
, ------------------------6分
解上述方程组得:
所以,描述西瓜种植成本Q与上市时间t的函数关系:
---------------------------9分
2)当天时,西瓜种植成本最低为Q=100元/
kg
。------12分
点评:根据所给数据,判断函数不可能是单调函数是关键。同时能准确的利用联立方程组的思想求得解析式。
(本小题满分12分)南昌市在加大城市化进程中,环境污染问题也日益突出。据环保局测定,某处的污染指数与附近污染源的强度成正比,与到污染源距离的平方成反比.现已知相距18的A,B两家工厂(视作污染源)的污染强度分别为
,它们连线上任意一点C处的污染指数
等于两家工厂对该处的污染指数之和.设
(
).
(1) 试将表示为
的函数;
(2) 若,且
时,
取得最小值,试求
的值.
正确答案
(1);(2)8.
试题分析:(1)设点C受A污染源污染程度为,点C受B污染源污染程度为
,其中
.
从而点C处受污染程度.
(2)因为,所以,
,
,令
,得
。
又此时,解得
,经验证符合题意.
所以,污染源B的污染强度的值为8.
点评:研究数学模型,建立数学模型,进而借鉴数学模型,对提高解决实际问题的能力,以及提高数学素养都是十分重要的.建立模型的步骤可分为: (1) 分析问题中哪些是变量,哪些是常量,分别用字母表示; (2) 根据所给条件,运用数学知识,确定等量关系; (3) 写出的解析式并指明定义域。
(本题满分12分)已知定义域为(0,+∞)的函数f(x)满足:
①x>1时,f(x)<0,②f()=1,③对任意x,y
( 0,+∞),
都有f(xy)= f(x)+ f(y),求不等式f(x)+ f(5-x)≥-2的解集。
正确答案
。
试题分析:(1)构造函数中两个任意变量的函数值差,结合函数表达式得到函数单调性的证明。
(2)结合特殊值的函数值,得到f(4)=-2,进而得到函数的不等式的求解。
解:设0<x1<x2,则>1,∵f(xy)= f(x)+ f(y)
∴f(x2)= f()= f(
)+ f(x1)
又∵x>1时,f(x)<0,∴f()<0
∴f(x2)<f(x1),∴f(x)是( 0,+∞)上的减函数。又∵f(1)= f(1)+ f(1)
∴f(1)=0,而f()=1,∴f(2
)= f(2)+ f(
)=0
∴f(2)=-1,∴f(x)+ f(5-x)≥-2="2" f(2)= f(4)
∴,∴0<x≤1,或4≤x<5
∴原不等式的解集是。
点评:解决该试题的关键是能利用已知条件分析得到函数的单调性的证明,结合已知的关系式将所求的表示为一个整体函数式,同时能结合单调性得到求解。
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