高中数学:应用题练习

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高中数学应用题汇总

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高中数学应用题汇总1.两县城A和B相距20km,现计划在两县城外以AB为直径的半圆弧上选择一点C建造垃圾处理厂,其对城市的影响度与所选地点到城市的的距离有关,对城A和城B的总影响度为城A与城B的影响度之和,记C点到城A的距离为x km,建在C处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度为y,统计调查表明:垃圾处理厂对城A的影响度与所选地点到城A的距离的平方成反比,比例系数为4;对城B 的影响度与所选地点到城B的距离的平方成反比,比例系数为k ,当垃圾处理厂建在的中点时,对城A和城B的总影响度为0.065. (1)将y表示成x的函数;(11)讨论(1)中函数的单调性,并判断弧上是否存在一点,使建在此处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度最小?若存在,求出该点到城A的距离;若不存在,说明理由。

解(1)如图,由题意知AC⊥BC,,其中当时,y=0.065,所以k=9所以y表示成x的函数为(2)令得所以即当时,即所以函数为单调减函数,当时, ,即所以函数为单调增函数.所以当时, 即当C点到城A的距离为时, 函数有最小值(注:该题可用基本不等式求最小值。

)2.某化工厂生产某种产品,每件产品的生产成本是3元,根据市场调查,预计每件产品的出厂价为x元(7≤x≤10)时,一年的产量为(11-x)2万件;若该企业所生产的产品全部销售,则称该企业正常生产;但为了保护环境,用于污染治理的费用与产量成正比,比例系数为常数k (1≤k≤3)。

(1)求该企业正常生产一年的利润F(x)与出厂价x的函数关系式;(2)当每件产品的出厂价定为多少元时,企业一年的利润最大,并求最大利润.(1)依题意,F(x)=(x-3)(11-x)2-k(11-x)2=(x-3-k)(11-x)2,x∈[7,10].(2)因为F′(x)=(11-x)2-2(x-3-k)(11-x)=(11-x)(11-x-2x +6+2k)=(x-11)[3x-(17+2k)].由F′(x)=0,得x=11(舍去)或x=.(6分)因为1≤k≤3,所以≤≤.①当≤≤7,即1≤k≤2时,F′(x)在[7,10]上恒为负,则F(x)在[7,10]上为减函数,所以[F(x)]max=F(7)=16(4-k).(9分)②当7<≤,即2<k≤3时,[F(x)]max=F()=(8-k)3.(12分)即当1≤k≤2时,则每件产品出厂价为7元时,年利润最大,为16(4-k)万元.当2<k≤3时,则每件产品出厂价为元时,年利润最大,为(8-k)3万元.(14分)3.某厂生产某种产品的年固定成本为250万元,每生产x千件,需另投入成本为当年产量不足80千件时,(万元);当年产量不小于80千件时,(万元).通过市场分析,若每件售价为500元时,该厂当年生产该产品能全部销售完.(1)写出年利润(万元)关于年产量x(千件)的函数解析式;(2)年产量为多少千件时,该厂在这一产品的生产中所获利润最大,最大利润是多少•解.(Ⅰ)(Ⅱ)当∴当当时∴当且仅当综上所述,当最大值1000,即年产量为100千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大4.某工厂生产一种产品的成本费由三部分组成:①职工工资固定支出元;②原材料费每件40元;③电力与机器保养等费用为每件元,其中是该厂生产这种产品的总件数.(1)把每件产品的成本费(元)表示成产品件数的函数,并求每件产品的最低成本费;(2)如果该厂生产的这种产品的数量不超过件,且产品能全部销售.根据市场调查:每件产品的销售价与产品件数有如下关系:,试问生产多少件产品,总利润最高?(总利润=总销售额—总的成本)•(Ⅰ) ,成本的最小值为元(Ⅱ) 当时,解析:(1)……2分由基本不等式得……4分当且仅当,即时,等号成立…6分∴,成本的最小值为元.………7分(2)设总利润为元,则………9分……12分当时,………13分答:生产件产品时,总利润最高,最高总利润为元. (14)5.某企业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,按照设计要求容器的体积为立方米,且.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关.已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米建造费用为.设该容器的建造费用为千元.(Ⅰ)写出关于的函数表达式,并求该函数的定义域;(Ⅱ)求该容器的建造费用最小时的【解析】(Ⅰ)因为容器的体积为立方米,所以,解得,所以圆柱的侧面积为=,两端两个半球的表面积之和为,所以+,定义域为(0,).(Ⅱ)因为+=,所以令得:; 令得:,所以米时, 该容器的建造费用最小.6.为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为万元.该建筑物每年的能源消耗费用(单位:万元)与隔热层厚度(单位:cm)满足关系:,若不建隔热层,每年能源消耗费用为万元.设为隔热层建造费用与年的能源消耗费用之和.(1)求的值及的表达式;(2)隔热层修建多厚时,总费用达到最小,并求最小值.解:(1)设隔热层厚度为,由题设,每年能源消耗费用为,由,∴,∴……2分而隔热层建造费用为……4分最后得隔热层建造费用与年的能源消耗费用之和为……6分(2),令,则所以,……8分(当且仅当,即时,不等式等式成立)……10分故是的取得最小值,对应的最小值为……13分答:当隔热层修建厚时,总费用达到最小值万7.如图,公园有一块边长为2的等边△ABC的边角地,现修成草坪,图中DE把草坪分成面积相等的两部分,D 在AB上,E在AC上.(1)设AD=x(x≥0),ED=y,求用x表示y的函数关系式;(2)如果DE是灌溉水管,为节约成本,希望它最短,DE的位置应在哪里(3)如果DE是参观线路,则希望它最长,DE的位置又应在哪里?解:(1)在△ADE中,y2=x2+AE2-2x·AE·cos60°y2=x2+AE2-x·AE,①又S△ADE= S△ABC=a2=x·AE·sin60°x·AE=2.②②代入①得y2=x2+-2(y>0), ∴y=(1≤x≤2)……4分.(2)如果DE是水管y=≥,当且仅当x2=,即x=时“=”成立,故DE∥BC,且DE=……8分(3)如果DE是参观线路,记f(x)=x2+,可知函数在[1,]上递减,在[,2]上递增,故f(x) max=f(1)=f(2)=5. ∴y max=.。

(完整版)高中数学应用题

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函数、不等式型1、某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y (单位:千克)与销售价格x (单位:元/千克)满足关系式210(6)3ay x x =+--,其中3<x<6,a 为常数.已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克. (Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若该商品的成品为3元/千克,试确定销售价格x 的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大.解:(Ⅰ)因为x=5时,y=11,所以1011, 2.2aa +== (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,该商品每日的销售量2210(6),3y x x =+--所以商场每日销售该商品所获得的利润222()(3)[10(6)]210(3)(6),363f x x x x x x x =-+-=+--<<-. 从而,2'()10[(6)2(3)(6)]30(4)(6)f x x x x x x =-+--=--,于是,当x 变化时,'(),()f x f x 的变化情况如下表:由上表可得,x=4是函数()f x 在区间(3,6)内的极大值点,也是最大值点,所以,当x=4时,函数()f x 取得最大值,且最大值等于42.答:当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大.2、某汽车生产企业上年度生产一品牌汽车的投入成本为10万元/辆,出厂价为13万元/辆,年销售量为5000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,适当增加投入成本,若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x <1),则出厂价相应提高的比例为0.7x ,年销售量也相应增加.已知年利润=(每辆车的出厂价-每辆车的投入成本)×年销售量. (1)若年销售量增加的比例为0.4x ,为使本年度的年利润比上年度有所增加,则投入成本增加的比例x 应在什么范围内?(2)年销售量关于x 的函数为)352(32402++-=x x y ,则当x 为何值时,本年度的年利润最大?最大利润为多少?解:(1)由题意得:本年度每辆车的投入成本为10×(1+x ); 出厂价为13×(1+0.7x );年销售量为5000×(1+0.4x ), …………2分 因此本年度的利润为[13(10.7)10(1)]5000(10.4)y x x x =⨯+-⨯+⨯⨯+(30.9)5000(10.4)x x =-⨯⨯+即:21800150015000(01),y x x x =-++<< ……………6分 由2180015001500015000x x -++>, 得506x << ……8分 (2)本年度的利润为)55.48.49.0(3240)352(3240)9.03()(232++-⨯=++-⨯⨯-=x x x x x x x f则),3)(59(972)5.46.97.2(3240)(2'--=+-⨯=x x x x x f ……10分由,395,0)('===x x x f 或解得 当)(,0)()95,0('x f x f x >∈时,是增函数;当)(,0)()1,95('x f x f x <∈时,是减函数.∴当95=x 时,20000)95()(=f x f 取极大值万元, ……12分因为()f x 在(0,1)上只有一个极大值,所以它是最大值, ……14分所以当95=x 时,本年度的年利润最大,最大利润为20000万元. ……15分 3、某民营企业生产,A B 两种产品,根据市场调查与预测,A 产品的利润与投资成正比,其关系如图甲,B 产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图乙(注:利润与投资单位:万元).甲 乙(Ⅰ)分别将,A B 两种产品的利润表示为投资x (万元)的函数关系式;(Ⅱ)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?解:(Ⅰ)设投资为x 万元,A 产品的利润为()f x 万元,B 产品的利润为()g x 万元. 由题设x k x g x k x f 21)(,)(==由图知(1)f =41,故1k =41又45,25)4(2=∴=k g从而)0(45)(),0(41)(≥=≥=x x x g x x x f .(Ⅱ)设A 产品投入x 万元,则B 产品投入10-x 万元,设企业利润为y 万元.)100(104541)10()(≤≤-+=-+=x x x x g x f y 令x t -=10,则)100(1665)25(414541022≤≤+--=+-=t t t t y .当75.3,1665,25m ax ===x y t 此时时.答:当A 产品投入3.75万元,B 产品投入6.25万元,企业最大利润为1665万元. 4、如图所示,一科学考察船从港口O 出发,沿北偏东α角的射线OZ 方向航行,而在离港口a 13(a 为正常数)海里的北偏东β角的A 处有一个供给科考船物资的小岛,其中31tan =α,132cos =β.现指挥部需要紧急征调沿海岸线港口O 正东m (a m 37>)海里的B 处的补给船,速往小岛A 装运物资供给科考船,该船沿BA 方向全速追赶科考船,并在C 处相遇.经测算当两船运行的航向与海岸线OB 围成的三角形OBC 的面积最小时,这种补给最适宜.⑴ 求S 关于m 的函数关系式)(m S ; ⑵ 应征调m 为何值处的船只,补给最适宜.【解】 ⑴以O 为原点,OB 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系,则直线OZ 方程为x y 3=. ………………2分 设点()00,y x A , 则a a a x 313313sin 130=⋅==β,a a a y 213213cos 130=⋅==β,即()a a A 2,3,又()0,m B ,所以直线AB 的方程为()m x ma ay --=32.上面的方程与x y 3=联立得点)736,732(am ama m am C -- ……………5分)37(733||21)(2a m a m am y OB m S C >-=⋅=∴ ………………8分⑵328)3149492(314)37(949)37()(222a a a a a a m a a m a m S =+≥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-+-= ……12分 当且仅当)37(949372a m a a m -=-时,即a m 314=时取等号, ……………14分 答:S 关于m 的函数关系式)37(733||21)(2a m a m am y OB m S C >-=⋅=∴⑵ 应征调a m 314=处的船只,补给最适宜. ………………15分5、某生产饮料的企业准备投入适当的广告费,对产品进行促销.在一年内,预计年销量Q (万件)与广告费x (万元)之间的函数关系为)0(113≥++=x x x Q .已知生产此产品的年固定投入为3万元,每生产1万件此产品仍需要再投入32万元,若每件售价为“年平均每件成本的150%”与“年平均每件所占广告费的50%”之和. (1) 试将年利润W 万元表示为年广告费x 万元的函数;(2) 当年广告费投入多少万元时,企业年利润最大,最大年利润为多少? (1)年生产成本为)332(+Q 万元,年收入为]%50)332%(150[x Q ++万元.所以)332(21x Q W -+==)311332(21x x x -+++⨯=)0()1(235982≥+++-x x x x (7分) (2))1(264)1(100)1(2+-+++-=x x x W =42)13221(50≤+++-x x (12分)当7,13221=+=+x x x 时,等号成立. 所以当年广告费投入7万元时, 年利润最大为42万元.(14分)6、为迎接2010年上海世博会,要设计如图的一张矩形广告,该广告含有大小相等的左中右三个矩形栏目,这三栏的面积之和为260000cm ,四周空白的宽度为10cm ,栏与栏之间的中缝空白的宽度为5cm ,怎样确定广告矩形栏目高与宽的尺寸(单位:cm ),能使整个矩形广告面积最小.解:设矩形栏目的高为acm ,宽为bcm ,则20000ab =,20000b a∴= 广告的高为(20)a cm +,宽为(330)b cm +(其中0,0a b >>) 广告的面积40000(20)(330)30(2)6060030()60600S a b a b a a=++=++=++3060600120006060072600≥⨯=+= 当且仅当40000a a=,即200a =时,取等号,此时100b =. 故当广告矩形栏目的高为200cm ,宽为100cm 时,可使广告的面积最小.7、某地发生特大地震和海啸,使当地的自来水受到了污染,某部门对水质检测后,决定往水中投放一种药剂来净化水质。

高中数学应用题专项练习

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高中数学应用题专项练习1. 题目一已知一条直线与x轴交于点A(2,0),与y轴交于点B(0,3)。

求直线的斜率k及方程的解析式。

2. 题目二一只小猪在厨房里吃食物。

已知小猪每天吃食物的质量是它上一天吃食物质量的1/4,第一天吃了800克。

请问,第五天它吃了多少克食物?3. 题目三某地的人口数量年增长率为3%。

已知该地的人口数量在2010年是500万人,请问到了2020年这里的人口数量是多少人?4. 题目四小明身高150cm,目标是长到170cm。

每一年他的身高会增长5cm。

请问,需要几年才能达到他的目标身高?5. 题目五一辆汽车从A地沿直线道路以每小时60公里的速度开往B地,途中耗时4小时。

然后汽车以60公里/小时的速度返回A地。

请问,汽车返回A地需要多长时间?6. 题目六有一条跑步道,每800米设有一块标志石。

小明从起点开始在跑步道上跑步,每分钟跑300米,他跑到第5块标志石时停下来休息。

请问,小明跑步的总时间是多少分钟?7. 题目七某项工程需要15个人在30天内完成。

目前已经有10个人参与,已经过了7天。

请问,剩余的工程需要多少人才能在剩下的时间内完成?8. 题目八一部手机总共有100个应用程序,其中有60%的应用程序是社交类应用。

已知手机用户每天平均使用手机3小时,其中1小时是用于社交类应用。

请问,用户每天平均使用手机的社交类应用的个数是多少个?9. 题目九一个蔬菜市场上有100件土豆,其中20%的土豆是坏的。

顾客每次购买4个土豆。

请问,如果顾客每天购买20个土豆,他需要几天才能购买到不坏的土豆?10. 题目十数列1,3,6,10,15等是一种特殊的数列,每一项的值都是前一项的值加上当前项的下标值。

请问第10项的值是多少?。

高中数学应用题

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高中应用题专题复习例1.建筑一个容积为48米3,深为3米的长方体蓄水池,池壁每平方米的造价为a 元,池底每平方米的造价为2a 元。

把总造价y 表示为底的一边长x 米的函数,并指出函数的定义域。

解:容积=底面积×高= 48 ⇒ 底面积×3 = 48 ⇒ 底面另一边长:m =x 16 池壁造价=池壁面积×a = 2(3x + 3m )×a = 6( x +x 16)a = 6(x +x 16)a 池底造价=底面积×2a =16×2a = 32a∴ y = 6(x +x16)a + 32a ( x > 0 ) 例2. 有根木料长为6米,要做一个如图的窗框,已知上框架与下框架的高的比为1∶2,问怎样利用木料,才能使光线通过的窗框面积最大(中间木档的面积可忽略不计.解:如图设x, 则竖木料总长= 3x + 4x = 7x, 三根横木料总长= 6 -7x∴ 窗框的高为3x ,宽为376x - 即窗框的面积 y = 3x ·376x -= -7x 2 + 6x ( 0 < x <76) 配方:y =79)73(72+--x ( 0 < x < 2 ) ∴ 当x =73米时,即上框架高为73米、下框架为76米、宽为1米时,光线通过窗框面积最大. 3.利润问题:(1)利润=收入-成本 (2)利润=单位利润×销售量例3. 将进货单价为8元的商品按单价10元销售,每天可卖出100个。

若该商品的单价每涨1元,则每天销售量就减少10个。

如何确定该商品的销售单价,使利润最大?分析:(1)每出售一个商品的利润=销售单价-进货单价= 10- 8 = 2(2)以单价10元为基础:单价每次涨1元,当涨了x 元(即可看成涨了x 次)时,则每出售一个商品的利润= 2+ x 元, 销售量为100 -10x 个∴ 每个商品的利润y = (2 + x )( 100 -10x ) = -10x 2 + 80x + 200 = -10( x - 4)2 + 360即当x = 4时,y 有最大值360∴ 当每个商品的单价为14元时,利润最大.4.与增长率相关的问题:〖要点〗增长率为正:原产量×(1 + 增长的百分率)经过x 年增长率为负:原产量×(1 - 增长的百分率)经过x 年例5. 一种产品的年产量原来是a 件,在今后m 年内,计划使年产量每年比上一年增加p %. 写出年产量随经过年数变化的函数关系式.解:设经过x 年后,年产量为y, 则y = a ( 1 + p %)x例9. 画一个边长2角线为边画第3个正方形,这样一共画了10个正方形,求:(1) 第10个正方形的面积(2) 这10个正方形的面积的和解:(1)设{a n }表示各正方形的面积∵ a 1 = 22 = 4, a 2 = (22)2, a 3 = 42 = 8∴ {a n }是公比为2的等比数列第10个正方形的面积a 10 = a 1q 9 = 4×29 = 2048 (厘米2)(2)这10个正方形的面积和409221)21(41)1(1010110=--=--=q q a S (厘米2) 例10.一个球从100米高处自由落下,每次着地后又回到原高度的一半再落下. 当它第10次着地时,共经过了多少米?解:设球落下的高度依次为a 1, a 2, …, a 10 .x 2xMPAB ∵ a 1 = 100, a 2 = 50, a 3 = 25 ∴ {a n }是公比为21的等比数列 则球第10次落下时落下的路程为20012825575211])21(1[1001010≈=--=S ∴本球共经过的路程为S = 2S 10 - 100 ≈300 (米)一.解析几何中的应用题例16.抛物线拱桥顶部距水面2米时,水面宽4米. 当水面下降1米时,水面的宽是多少?解:如图建立直角坐标系,则抛物线方程为x 2 = -2py 依题意知:x = 2时,y = -2代入方程得p = 1即抛物线方程为 x 2 = -y, 当水面下降1米时,y = -3 ⇒ x =3∴ 水面宽为2x =32≈3.5 (米)例17.我国发射的第一颗人造地球卫星的运行轨道是以地球的中心F 2为一个焦点的椭圆,近地点A 距地面439千米,远地点距地面2384千米,地球半径大约为6371千米,求卫星的轨道方程.解:如图建立坐标系∵ a -c = |OA| - | OF 2| = |F 2A| = 6371 + 439 = 6810a + c = |OB| + |OF 2| = |F 2B| = 6371 + 2384 = 8755∴ a = 7782.5, c = 972.5 ⇒ b 2 = 7721.52 即卫星的轨道方程是:步1772277832222=+y x 例18.在相距1400米的A 、B 两哨所,听到炮弹爆炸声的时间相差3秒,已知声速是340米/秒,炮弹爆炸点在怎样的曲线上?并求出轨迹方程.解:设爆炸t 秒后A 哨所先听到爆炸声,则B 哨所t + 3 则 |MA| = 340t, |MB| = 340( t + 3 ) = 340t + 1020两式相减:|MA| - |MB| = 1020 (|AB| = 1400> 1020)∴ 炮弹爆炸点的轨迹是以A 、B 为焦点的双曲线以AB 为x 轴、AB 中点为原点建立直角坐标系(如图)∴ A(-700, 0 ), B( 700, 0 ) ⇒ c = 700且 2a = 1020 ⇒ a = 510 ⇒ b 2 =229900炮弹爆炸的轨迹方程是:122990026010022=-y x ( x > 0 ) 例19.如图,某灾区的灾民分布在一个矩形地区,现要将救灾物资从P 处紧急运往灾区. P 往灾区有两条道路PA 、PB ,且PA=110公里,PB=150公里,AB= 50公里. 为了使救灾物资尽快送到灾民手里,需要在灾区划分一条界线,使从PA 和PB 两条路线到灾民所在地都比较近. 求出该界线的方程.解:要使沿PA 、PB 两条线路到救灾地点都比较近,有三种情况:(1)沿PA 线路 (2)沿PB 线路 (3)沿PA 、PB 线路都相同 故分界线以第(3)种情况划分:即|PA| + |MA| = |PB| + |MB| ⇒ 110 + |MA| = 150 + |MB| ∴ |MA|-|MB| = 40, 即知分界线是以A 、B 为焦点的双曲线AB = 50 ⇒ 2c = 50 ⇒ c = 25, 2a = 40 ⇒ a = 20 ⇒ b 2 = 225若以AB 为x 轴、AB 的中点为原点建立直角坐标系则分界线方程是:122540022=-y x (在矩形内的一段) 注意:确定分界线的原则是:从P 沿PA 、PB 到分界线上点的距离. 练习:1某森林出现火灾,火势正以每分钟2m 100的速度顺风蔓延,消防站接到警报立即派消防队员前去,在火灾发生后五分钟到达救火现场,已知消防队员在现场平均每人每分钟灭火2m 50,所消耗的灭火材料、劳务津贴等费用为每人每分钟125元,另附加每次救火所耗损的车辆、器械和装备等费用平均每人100元,而烧毁一平方米森林损失费为60元.(1)设派x 名消防队员前去救火,用t 分钟将火扑灭,试建立t 与x 的函数关系式;(2)问应该派多少消防队员前去救火,才能使总损失最少?2有一座大桥既是交通拥挤地段,又是事故多发地段,为了保证安全,交通部门规定。

高三数学应用题50练(全国百所重点高中)

高三数学应用题50练(全国百所重点高中)

BCDAOP1. 如图,某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的两个顶点A ,B 及CD 的中点P 处.AB =20km ,BC =10km .为了处理这三家工厂的污水,现要在该矩形区域上(含边界)且与A ,B 等距的一点O 处,建造一个污水处理厂,并铺设三条排污管道AO ,BO ,PO .记铺设管道的总长度为y km . (1)按下列要求建立函数关系式:(i )设BAO θ∠=(rad ),将y 表示成θ的函数;(ii )设OP x =(km ),将y 表示成x 的函数; (2)请你选用(1)中的一个函数关系确定污水处理厂的位置,使铺设的污水管道的总长度最短。

(Ⅰ)①由条件知PQ 垂直平分AB ,若∠BAO=θ(rad) ,则10cos cos AQ OA θθ==, 故 10cos OB θ=,又OP =1010tan θ-, 所以10101010tan cos cos y OA OB OP θθθ=++=++-,所求函数关系式为2010sin 10cos y θθ-=+04πθ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭②若OP=x (km) ,则OQ =10-x ,所以()222101020200x x x -+=-+所求函数关系式为)2220200010y x x x x =+-+≤≤(Ⅱ)选择函数模型①,()()()'2210cos cos 2010sin 102sin 1cos cos sin y θθθθθθθ-----== 令'y =0 得sin 12θ=,因为04πθ<<,所以θ=6π,当0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,'0y < ,y 是θ的减函数;当,64ππθ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,'0y > ,y 是θ的增函数,所以当θ=6π时,min 10103y =+P 位于线段AB 的中垂线上,在矩形区域内且距离AB 边33km 处。

2. 某兴趣小组测量电视塔AE 的高度H(单位:m ),如示意图,垂直放置的标杆BC 的高度h=4m ,仰角∠ABE=α,∠ADE=β。

高考数学应用题及答案

高考数学应用题及答案

高考数学应用题及答案1. 题目:某工厂生产一种产品,该产品的成本函数为 \( C(x) =3000 + 50x \),其中 \( x \) 表示生产的产品数量。

如果每件产品的销售价格为 \( 150 \) 元,求生产多少件产品时,工厂的利润最大。

答案:首先,我们需要找到利润函数 \( P(x) \)。

利润等于总收入减去总成本,即 \( P(x) = R(x) - C(x) \)。

总收入 \( R(x) \) 为 \( 150x \),因此利润函数为:\[ P(x) = 150x - (3000 + 50x) = 100x - 3000 \]为了找到利润最大的生产数量,我们需要求 \( P(x) \) 的最大值。

由于 \( P(x) \) 是关于 \( x \) 的线性函数,其最大值出现在\( x \) 取最大值时。

然而,实际生产中 \( x \) 必须是非负整数。

因此,我们需要考虑实际的生产限制。

由于 \( P(x) \) 是一个递增的线性函数,所以当 \( x \) 越大,利润 \( P(x) \) 也越大。

但是,实际生产中可能存在生产能力的限制,例如机器的最大生产能力、原材料的限制等。

假设生产能力限制为\( x_{\text{max}} \),那么在 \( 0 \leq x \leq x_{\text{max}} \) 的范围内,利润函数 \( P(x) \) 是递增的。

因此,在没有额外限制的情况下,生产的产品数量越多,利润越大。

但是,实际中需要考虑生产能力的限制。

2. 题目:某商店销售两种商品,商品A的售价为 \( 20 \) 元,成本为 \( 15 \) 元;商品B的售价为 \( 30 \) 元,成本为 \( 25 \) 元。

如果商店计划销售这两种商品,使得总利润最大化,且商品A和商品B的销售数量比为 \( 3:2 \),求商店应该销售多少件商品A和商品B。

答案:设商品A的销售数量为 \( 3k \) 件,商品B的销售数量为\( 2k \) 件,其中 \( k \) 为正整数。

高考数学实际应用题集

高考数学实际应用题集

高考数学实际应用题集1. 假设一辆汽车以60公里/小时的速度行驶,行驶了1小时后,汽车所行驶的距离是多少?答案:60公里2. 一个长方体的长、宽、高分别是4厘米、3厘米和2厘米,求长方体的对角线长度。

答案:5厘米3. 小明买了一本书,书的定价是100元,书店给出了9折的优惠,小明实际需要支付多少钱?答案:90元4. 某公司有100名员工,其中30%的员工是女性,那么该公司有多少名女性员工?答案:30名5. 一个等差数列的前两项分别是1和3,求这个等差数列的第10项。

答案:176. 一个圆的半径增加了20%,原来的面积是200π平方厘米,增加后的面积是多少?答案:240π平方厘米7. 一个正方体的边长是6厘米,求它的表面积和体积。

答案:表面积112平方厘米,体积72立方厘米8. 一个水池的底面积是20平方米,如果每小时注水2立方米,那么填满水池需要多少时间?答案:10小时9. 一个长方体的长是4厘米,宽是3厘米,高是2厘米,求这个长方体的对角线长度。

答案:5厘米10. 一条直线上有三个点A、B、C,点A的坐标是(1,2),点B 的坐标是(3,4),点C的坐标是(5,6),求线段BC的长度。

答案:7厘米11. 一个圆锥的底面半径是3厘米,高是4厘米,求这个圆锥的体积。

答案:48π立方厘米12. 一个正三角形的边长是6厘米,求这个正三角形的面积。

答案:18平方厘米13. 一个等比数列的前两项分别是1和2,求这个等比数列的第10项。

答案:102414. 一个球的半径是5厘米,求这个球的表面积和体积。

答案:表面积125π平方厘米,体积413.12立方厘米15. 一个长方体的长是4厘米,宽是3厘米,高是2厘米,求这个长方体的对角线长度。

答案:5厘米16. 一条直线上有三个点A、B、C,点A的坐标是(1,2),点B 的坐标是(3,4),点C的坐标是(5,6),求线段AB的长度。

答案:3厘米17. 一个圆的半径是3厘米,求这个圆的面积。

高中生数学应用题练习题及讲解

高中生数学应用题练习题及讲解

高中生数学应用题练习题及讲解### 高中生数学应用题练习题及讲解#### 练习题1:几何问题题目:在一个直角三角形中,已知直角边AB的长度为3,斜边AC的长度为5,求另一直角边BC的长度。

解答:根据勾股定理,直角三角形的斜边的平方等于两直角边的平方和。

设BC的长度为x,则有:\[ AC^2 = AB^2 + BC^2 \]\[ 5^2 = 3^2 + x^2 \]\[ 25 = 9 + x^2 \]\[ x^2 = 16 \]\[ x = 4 \]所以,BC的长度为4。

#### 练习题2:函数应用题目:某工厂生产一种产品,每件产品的成本为10元,售价为20元。

如果生产x件产品,求总利润y与产品数量x之间的关系。

解答:每件产品的利润为售价减去成本,即20 - 10 = 10元。

总利润y等于每件产品的利润乘以产品数量x,即:\[ y = 10x \]所以,总利润y与产品数量x之间的关系是线性关系,且斜率为10。

#### 练习题3:概率问题题目:一个袋子中有5个红球和3个蓝球,随机抽取2个球,求至少抽到1个红球的概率。

解答:首先计算总的可能情况,即从8个球中抽取2个球的组合数,用组合公式C(n, k)表示:\[ C(8, 2) = \frac{8!}{2!(8-2)!} = 28 \]然后计算没有抽到红球的情况,即抽到2个蓝球的组合数:\[ C(3, 2) = \frac{3!}{2!(3-2)!} = 3 \]至少抽到1个红球的概率为1减去没有抽到红球的概率:\[ P(至少1红) = 1 - \frac{C(3, 2)}{C(8, 2)} = 1 -\frac{3}{28} = \frac{25}{28} \]#### 练习题4:线性规划问题题目:一个农民有10000平方米的土地,他想种植小麦和玉米。

每平方米小麦的利润是10元,每平方米玉米的利润是15元。

如果小麦的种植面积不超过玉米的种植面积的2倍,求最大利润。

高考数学应用题

高考数学应用题

高考数学应用题
1. 解析几何题: 设直线l经过点A(1,2)且平行于向量u=(3,4),求直线l的方程。

2. 概率题: 一个骰子投掷三次,求至少出现一次6的概率。

3. 函数题: 已知函数f(x)=3x^2-2x+1,求f(-2)的值。

4. 三角函数题: 在直角三角形ABC中,sinA=3/5,cosB=4/5,求sin(A+B)的值。

5. 利息问题: 一笔本金5000元,年利率为4.5%,计算存款三年后的本息和。

6. 几何题: 设正方形ABCD的边长为2,点E和F分别为AB 和BC的中点,求AD与EF的交点G的坐标。

7. 统计题: 一学校调查了1000名学生的身高,数据显示其中男生的平均身高为170cm,标准差为5cm,女生的平均身高为165cm,标准差为4cm,问全校学生的平均身高和标准差分别是多少?
8. 方程题: 解方程2x^2+5x-3=0。

9. 数列题: 求等差数列an=2n-1的前10项和。

10. 逻辑推理题: 若命题p为真,则下列命题哪些为真?
- p∨(¬p∧q)
- p∧(¬q∨p)
- (p∨q)∧(¬p∨¬q)。

(完整版)高中数学应用题

(完整版)高中数学应用题

函数、不等式型1、某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y (单位:千克)与销售价格x (单位:元/千克)满足关系式210(6)3ay x x =+--,其中3<x<6,a 为常数.已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克. (Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若该商品的成品为3元/千克,试确定销售价格x 的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大.解:(Ⅰ)因为x=5时,y=11,所以1011, 2.2aa +== (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,该商品每日的销售量2210(6),3y x x =+--所以商场每日销售该商品所获得的利润222()(3)[10(6)]210(3)(6),363f x x x x x x x =-+-=+--<<-. 从而,2'()10[(6)2(3)(6)]30(4)(6)f x x x x x x =-+--=--,于是,当x 变化时,'(),()f x f x 的变化情况如下表:由上表可得,x=4是函数()f x 在区间(3,6)内的极大值点,也是最大值点,所以,当x=4时,函数()f x 取得最大值,且最大值等于42.答:当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大.2、某汽车生产企业上年度生产一品牌汽车的投入成本为10万元/辆,出厂价为13万元/辆,年销售量为5000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,适当增加投入成本,若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x <1),则出厂价相应提高的比例为0.7x ,年销售量也相应增加.已知年利润=(每辆车的出厂价-每辆车的投入成本)×年销售量. (1)若年销售量增加的比例为0.4x ,为使本年度的年利润比上年度有所增加,则投入成本增加的比例x 应在什么范围内?(2)年销售量关于x 的函数为)352(32402++-=x x y ,则当x 为何值时,本年度的年利润最大?最大利润为多少?解:(1)由题意得:本年度每辆车的投入成本为10×(1+x ); 出厂价为13×(1+0.7x );年销售量为5000×(1+0.4x ), …………2分 因此本年度的利润为[13(10.7)10(1)]5000(10.4)y x x x =⨯+-⨯+⨯⨯+(30.9)5000(10.4)x x =-⨯⨯+即:21800150015000(01),y x x x =-++<< ……………6分 由2180015001500015000x x -++>, 得506x << ……8分 (2)本年度的利润为)55.48.49.0(3240)352(3240)9.03()(232++-⨯=++-⨯⨯-=x x x x x x x f则),3)(59(972)5.46.97.2(3240)(2'--=+-⨯=x x x x x f ……10分由,395,0)('===x x x f 或解得 当)(,0)()95,0('x f x f x >∈时,是增函数;当)(,0)()1,95('x f x f x <∈时,是减函数.∴当95=x 时,20000)95()(=f x f 取极大值万元, ……12分因为()f x 在(0,1)上只有一个极大值,所以它是最大值, ……14分所以当95=x 时,本年度的年利润最大,最大利润为20000万元. ……15分 3、某民营企业生产,A B 两种产品,根据市场调查与预测,A 产品的利润与投资成正比,其关系如图甲,B 产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图乙(注:利润与投资单位:万元).甲 乙(Ⅰ)分别将,A B 两种产品的利润表示为投资x (万元)的函数关系式;(Ⅱ)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?解:(Ⅰ)设投资为x 万元,A 产品的利润为()f x 万元,B 产品的利润为()g x 万元. 由题设x k x g x k x f 21)(,)(==由图知(1)f =41,故1k =41又45,25)4(2=∴=k g从而)0(45)(),0(41)(≥=≥=x x x g x x x f .(Ⅱ)设A 产品投入x 万元,则B 产品投入10-x 万元,设企业利润为y 万元.)100(104541)10()(≤≤-+=-+=x x x x g x f y 令x t -=10,则)100(1665)25(414541022≤≤+--=+-=t t t t y .当75.3,1665,25m ax ===x y t 此时时.答:当A 产品投入3.75万元,B 产品投入6.25万元,企业最大利润为1665万元. 4、如图所示,一科学考察船从港口O 出发,沿北偏东α角的射线OZ 方向航行,而在离港口a 13(a 为正常数)海里的北偏东β角的A 处有一个供给科考船物资的小岛,其中31tan =α,132cos =β.现指挥部需要紧急征调沿海岸线港口O 正东m (a m 37>)海里的B 处的补给船,速往小岛A 装运物资供给科考船,该船沿BA 方向全速追赶科考船,并在C 处相遇.经测算当两船运行的航向与海岸线OB 围成的三角形OBC 的面积最小时,这种补给最适宜.⑴ 求S 关于m 的函数关系式)(m S ; ⑵ 应征调m 为何值处的船只,补给最适宜.【解】 ⑴以O 为原点,OB 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系,则直线OZ 方程为x y 3=. ………………2分 设点()00,y x A , 则a a a x 313313sin 130=⋅==β,a a a y 213213cos 130=⋅==β,即()a a A 2,3,又()0,m B ,所以直线AB 的方程为()m x ma ay --=32.上面的方程与x y 3=联立得点)736,732(am ama m am C -- ……………5分)37(733||21)(2a m a m am y OB m S C >-=⋅=∴ ………………8分⑵328)3149492(314)37(949)37()(222a a a a a a m a a m a m S =+≥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-+-= ……12分 当且仅当)37(949372a m a a m -=-时,即a m 314=时取等号, ……………14分 答:S 关于m 的函数关系式)37(733||21)(2a m a m am y OB m S C >-=⋅=∴⑵ 应征调a m 314=处的船只,补给最适宜. ………………15分5、某生产饮料的企业准备投入适当的广告费,对产品进行促销.在一年内,预计年销量Q (万件)与广告费x (万元)之间的函数关系为)0(113≥++=x x x Q .已知生产此产品的年固定投入为3万元,每生产1万件此产品仍需要再投入32万元,若每件售价为“年平均每件成本的150%”与“年平均每件所占广告费的50%”之和. (1) 试将年利润W 万元表示为年广告费x 万元的函数;(2) 当年广告费投入多少万元时,企业年利润最大,最大年利润为多少? (1)年生产成本为)332(+Q 万元,年收入为]%50)332%(150[x Q ++万元.所以)332(21x Q W -+==)311332(21x x x -+++⨯=)0()1(235982≥+++-x x x x (7分) (2))1(264)1(100)1(2+-+++-=x x x W =42)13221(50≤+++-x x (12分)当7,13221=+=+x x x 时,等号成立. 所以当年广告费投入7万元时, 年利润最大为42万元.(14分)6、为迎接2010年上海世博会,要设计如图的一张矩形广告,该广告含有大小相等的左中右三个矩形栏目,这三栏的面积之和为260000cm ,四周空白的宽度为10cm ,栏与栏之间的中缝空白的宽度为5cm ,怎样确定广告矩形栏目高与宽的尺寸(单位:cm ),能使整个矩形广告面积最小.解:设矩形栏目的高为acm ,宽为bcm ,则20000ab =,20000b a∴= 广告的高为(20)a cm +,宽为(330)b cm +(其中0,0a b >>) 广告的面积40000(20)(330)30(2)6060030()60600S a b a b a a=++=++=++3060600120006060072600≥⨯=+= 当且仅当40000a a=,即200a =时,取等号,此时100b =. 故当广告矩形栏目的高为200cm ,宽为100cm 时,可使广告的面积最小.7、某地发生特大地震和海啸,使当地的自来水受到了污染,某部门对水质检测后,决定往水中投放一种药剂来净化水质。

高中数学三年级上册归一归总应用题练习

高中数学三年级上册归一归总应用题练习

高中数学三年级上册归一归总应用题练习
1. 甲、乙两市到丙市分别有两条公路,甲市到丙市有直达公路
和绕道公路两个方案,乙市到丙市也有直达公路和绕道公路两个方案。

已知直达公路的行驶时间比绕道公路少15分钟,而甲市到丙
市的直达公路的行驶时间比乙市到丙市的直达公路行驶时间多6分钟。

现在要求从甲市到丙市行驶时间最少,请问选择直达公路还是
绕道公路?为什么?
2. 某商场在周末进行促销活动,对于购买额在100元及以上的
顾客,可以打8折优惠;对于购买额在200元及以上的顾客,可以
打7折优惠;对于购买额在300元及以上的顾客,可以打6折优惠。

现有一顾客购买了一件商品,原价400元,那么他应该享受几折优
惠呢?
3. 甲、乙两个人一起修理一台机器,他们分工协作,其中甲独
立工作时间是乙的2倍,如果甲独立工作时间再加上乙独立工作时
间的3倍,正好完成整个修理工作,求甲完成整个修理工作需要多
长时间?
以上是一些高中数学三年级上册归一归总应用题练习的例子,希望能帮助学生们更好地理解和应用相关知识点。

请学生们根据题目进行思考和解答,然后对照答案进行自我评估和订正。

如果仍有疑问,可以向老师请教。

加油!。

高中数学经典应用题及答案解析

高中数学经典应用题及答案解析

高中数学经典应用题及答案解析一、数列与数列求和1. 数列的等差数列通项公式为 $a_n = a_1 + (n-1)d$,其中$a_n$ 为第 n 项,$a_1$ 为首项,d 为公差。

2. 数列的等差数列求和公式为 $S_n = \frac{n}{2}(a_1 + a_n)$,其中 $S_n$ 为前 n 项和。

3. 数列的等比数列通项公式为 $a_n = a_1 * q^{(n-1)}$,其中$a_n$ 为第 n 项,$a_1$ 为首项,q 为公比。

4. 数列的等比数列求和公式为 $S_n = \frac{a_1 * (q^n - 1)}{q - 1}$,其中 $S_n$ 为前 n 项和。

二、函数与方程1. 一次函数的一般式为 $y = kx + b$,其中 k 为斜率,b 为截距。

2. 二次函数的一般式为 $y = ax^2 + bx + c$,其中 a 为二次项系数,b 为一次项系数,c 为常数项。

3. 求解一元二次方程可使用求根公式 $x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$。

4. 求解一元二次方程的判别式 $\Delta = b^2 - 4ac$ 可判断方程的根类型。

三、三角函数1. 正弦定理为 $\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} =\frac{c}{\sin C}$,其中 a、b、c 为三角形的边长,A、B、C 为对应的角度。

2. 余弦定理为 $c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cos C$,其中 a、b、c 为三角形的边长,C 为对应的角度。

3. 正弦函数图像的周期为2π,幅值为 1,周期函数为 $y = A\sin(\omega x + \varphi)$。

4. 余弦函数图像的周期为2π,幅值为 1,周期函数为 $y = A\cos(\omega x + \varphi)$。

四、概率与统计1. 事件 A 和 B 的并集为 $A \cup B$,相应的概率为 $P(A \cupB) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$。

高中二年级数学应用题专项练习题

高中二年级数学应用题专项练习题

高中二年级数学应用题专项练习题
1. 题目一
一辆卡车从A地出发,以每小时40公里的速度向B地行驶。

一辆小轿车从B地出发,以每小时60公里的速度向A地行驶。

车辆同时出发后,多久会相遇?
2. 题目二
一块长方形的田地,长宽分别为12米和8米。

现在要在田地周围修筑一条宽2米的红砖墙,剩下的面积用于种植庄稼。

请问红砖墙的总长度和田地剩下的面积分别是多少?
3. 题目三
某班学生参加学校文化活动,全班共有45名学生。

其中,男生是女生人数的1.5倍。

请问男生和女生各有多少人?
4. 题目四
小明从家到学校的距离是2公里。

他步行的速度是每小时5公里,骑自行车的速度是每小时10公里。

小明早上步行去上学,下午骑自行车回家。

请问小明从家到学校总共需要多长时间?
5. 题目五
某商店原价出售一种商品时,每件商品的价格为200元。

商店为了促销,降价20%售卖。

请问现在每件商品的价格是多少?
6. 题目六
某公司总共有200个员工,其中男性员工占总数的60%。

请问该公司有多少名男性员工和女性员工?
以上是高中二年级数学应用题专项练题。

希望通过练能够提高你的数学应用能力。

如果有任何问题,请随时向老师寻求帮助。

高中数学中的实际应用练习题

高中数学中的实际应用练习题

高中数学中的实际应用练习题在高中数学学习的过程中,我们经常会遇到许多实际应用题。

这些题目通过将数学知识与实际问题相结合,帮助我们更好地理解和应用数学。

本文将给出一些典型的高中数学实际应用练习题,并逐步解答这些题目。

一、购物费用计算小明去商场购买了一件原价为500元的衣服,商场正在举办“八折优惠”的活动。

请问小明购买这件衣服需要支付多少钱?解答:首先,我们知道“八折”表示打八折,即打折扣后的价格为原价的80%。

那么小明购买这件衣服需要支付的金额为:500元 × 80% = 400元所以小明购买这件衣服需要支付400元。

二、图形面积计算某房间的地板为长方形,长为6米,宽为4米。

如果房间的天花板为一个正方形,边长为10米,那么这个房间的总面积是多少?解答:这个房间的地板面积为长乘以宽,即6米 × 4米 = 24平方米。

天花板为一个正方形,边长为10米,所以天花板的面积为边长的平方,即10米 × 10米 = 100平方米。

所以这个房间的总面积为地板面积加上天花板面积,即24平方米 + 100平方米 = 124平方米。

三、速度计算小明骑自行车每小时的速度为20千米,而小强步行每小时的速度为5千米。

如果他们从同一地点同时出发,那么小明骑自行车和小强步行2小时后,他们之间的距离是多少?解答:小明骑自行车每小时的速度为20千米,所以他骑自行车2小时后的距离为20千米/小时 × 2小时 = 40千米。

小强步行每小时的速度为5千米,所以他步行2小时后的距离为5千米/小时 × 2小时 = 10千米。

所以小明和小强之间的距离为40千米 - 10千米 = 30千米。

通过以上三个实际应用练习题的解答,我们可以看到实际应用题目通常会结合数学知识和实际问题,通过运用数学的概念和计算方法,解决现实生活中的各种数学问题。

这些题目的解答过程既要注意数学计算的准确性,也要理解问题的实际意义,从而得出正确答案。

高三数学练习(应用题)(附答案)

高三数学练习(应用题)(附答案)

高三数学练习(应用题)(附答案)高三数学练习(应用题)(附答案)1. 现有一块长方形草地,长为20米,宽为15米。

现要在草地周围建一圈石子路,宽度为1.5米。

请问需要多少石子路来建造完整的环路?解析:首先计算出草地的周长,再计算出石子路的周长,最后用石子路的周长除以石子路的宽度,即可得出所需的石子路片数。

草地的周长 = 2 × (长 + 宽) = 2 × (20 + 15) = 2 × 35 = 70米石子路的周长 = 草地的周长 + 2 × (宽度) = 70 + 2 × 1.5 = 73米所需的石子路片数 = 石子路的周长 ÷石子路的宽度= 73 ÷ 1.5 ≈ 48.7答案:需要49片石子路。

2. 现有一座圆形花坛,半径为5米。

其中心点距离花坛边缘的距离为3米。

现要在花坛内部种植树苗,每两棵树苗的距离要求至少为2米。

请问最多能种植多少棵树苗?解析:首先计算出花坛内部可以种植树苗的有效面积,然后计算树苗所需的面积,最后用有效面积除以树苗所需的面积,即可得出最多能种植的树苗数量。

花坛的有效面积 = 圆形面积 - 内圆的面积圆形面积= π × 半径² = 3.14 × 5² ≈ 78.5平方米内圆的面积= π × (半径 - 中心距离)² = 3.14 × (5 - 3)² ≈ 12.56平方米花坛的有效面积 = 78.5 - 12.56 ≈ 65.94平方米树苗所需的面积 = 2 × 2 = 4平方米最多能种植的树苗数量 = 花坛的有效面积 ÷树苗所需的面积≈ 16.49 ≈ 16棵答案:最多能种植16棵树苗。

3. 一辆汽车以每小时80公里的速度匀速行驶,行驶一小时后在某地停下来休息。

休息10分钟后,以每小时100公里的速度继续行驶。

高一数学 函数的应用练习题难题带答案

高一数学 函数的应用练习题难题带答案

高一数学必修一函数的应用一.选择题(共30小题)1.已知函数,关于x的方程f(x)=a存在四个不同实数根,则实数a的取值范围是()A.(0,1)∪(1,e)B.C.D.(0,1)2.某码头有总重量为13.5吨的一批货箱,对于每个货箱重量都不超过0.35吨的任何情况,都要一次运走这批货箱,则至少需要准备载重1.5吨的卡车()A.12辆B.11辆C.10辆D.9辆3.已知函数f(x)=和g(x)=a(a∈R且为常数).有以下结论:①当a=4时,存在实数m,使得关于x的方程f(x)=g(x)有四个不同的实数根;②存在m∈[3,4],使得关于x的方程f(x)=g(x)有三个不同的实数根;③当x>0时,若函数h(x)=f2(x)+bf(x)+c恰有3个不同的零点x1,x2,x3,则x1x2x3=1;④当m=﹣4时,关于x的方程f(x)=g(x)有四个不同的实数根x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,若f(x)在[x,x4]上的最大值为ln4,则sin(3x1+3x2+5x3+4x4)π=1.其中正确结论的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个4.已知函数f(x)=,若函数g(x)=[f(f(x))]2﹣(a+1)•f(f(x))+a(a∈R)恰有8个不同零点,则实数a的取值范围是()A.(0,1)B.[0,1]C.(0,+∞)D.[0,+∞)5.已知,方程有三个实根x1<x2<x3,若x3﹣x2=2(x2﹣x1),则实数a=()A.B.C.a=﹣1D.a=16.已知函数,若方程f(x)=ax有三个不同的实数根x1,x2,x3,且x1<x2<x3,则x1﹣x2的取值范围是()A.B.C.D.7.已知函数y=f(x﹣1)的图象关于直线x=1对称,则方程f(2020﹣x)=f(log2020|x|)的解至少有多少个()A.2B.3C.4D.58.函数f(x)是定义在R上的奇函数,且函数f(x﹣1)为偶函数,当x=[0,1]时,,若g(x)=f(x)﹣x﹣b有三个零点,则实数b的取值集合是()A.,k∈Z B.,k∈ZC.,k∈Z D.,k∈Z9.已知函数,若函数g(x)=f(x)﹣kx﹣1恰有三个零点,则实数k的取值范围为()A.B.C.D.10.已知函数,若关于x的方程|f(x)﹣a|+|f(x)﹣a﹣1|=1,有且仅有三个不同的整数解,则实数a的取值范围是()A.B.[0,8]C.D.11.已知函数f(x)=,g(x)=f(x)﹣b,h(x)=f[f(x)]﹣b,记函数g(x)和h(x)的零点个数分别是M,N,则()A.若M=1,则N≤2 B.若M=2,则N≥2C.若M=3,则N=4 D.若N=3,则M=212.已知f(x)=a(e x﹣e﹣x)﹣sinπx(a>0)存在唯一零点,则实数a的取值范围()A.B.C.D.13.若函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x,a>0,若f(x)有两个零点,则a的取值范围为()A.(0,1)B.(0,1]C.D.14.已知函数f(x)=函数g(x)=kx.若关于x的方程f(x)﹣g(x)=0有3个互异的实数根,则实数k的取值范围是()A.B.C.D.15.已知函数f(x)=min{x|x﹣2a|,x2﹣6ax+8a2+4}(a>1),其中min(p,q)=,若方程f(x)=恰好有3个不同解x1,x2,x3(x1<x2<x3),则x1+x2与x3的大小关系为()A.x1+x2>x3B.x1+x2=x3C.x1+x2<x3D.不能确定16.关于x的方程有四个不同的实数根,且x1<x2<x3<x4,则(x4﹣x1)+(x3﹣x2)的取值范围()A.B.C.D.17.已知函数,g(x)=ax3﹣f(x).若函数g(x)恰有两个非负零点,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.18.已知函数f(x)=9(lnx)2+(a﹣3)•xlnx+3(3﹣a)x2有三个不同的零点x1,x2,x3,且x1<1<x2<x3,则的值为()A.81B.﹣81C.﹣9D.919.已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)在区间[2,3]上有零点,则a2+ab的取值范围是()A.(﹣∞,4]B.C.[4,]D.20.已知三次函数0)有两个零点,若方程f′[f(x)]=0有四个实数根,则实数a的范围为()A.B.C.D.21.已知函数f(x)=x2﹣2x﹣1,若函数g(x)=f(|a x﹣1|)+k|a x﹣1|+4k(其中a>1)有三个不同的零点,则实数k 的取值范围为()A.(,]B.()C.(]D.()22.已知方程xe x﹣a(e2x﹣1)=0只有一个实数根,则a的取值范围是()A.a≤0或a≥B.a≤0或a≥C.a≤0D.a≥0或a≤﹣23.已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=f(x),且x∈[﹣1,1]时,f(x)=1﹣|x|,又,则函数F(x)=g(x)﹣f(x)在区间[﹣2017,2017]上零点的个数为()A.2015B.2016C.2017D.201824.已知函数f(x)=,若函数F(x)=f(x)﹣b有四个不同的零点x1,x2,x3,x4(x1<x2<x3<x4),则的取值范围是()A.(2,+∞)B.C.D.[2,+∞)25.已知函数f(x)=lnx+(1﹣a)x+a(a>0),若有且只有两个整数x1,x2使得f(x1)>0,且f(x2)>0,则a的取值范围是()A.B.(0,2+ln2)C.D.26.已知函数f(x)=|x2﹣4x|,x∈R,若关于x的方程f(x)=m|x+1|﹣2恰有4个互异的实数根,则实数m的取值范围为()A.(0,)B.(0,)C.(2,)D.(2,)27.已知函数,则函数F(x)=f(f(x))﹣ef(x)的零点个数为()(e是自然对数的底数).A.6B.5C.4D.328.已知关于x的方程为=3e x﹣2+(x2﹣3),则其实根的个数为()A.2B.3C.4D.529.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x﹣2)=f(x),且当x∈[1,2]时,f(x)=﹣4x2+18x﹣14,若函数g(x)=f (x)﹣mx有三个零点,则正实数m的取值范围为()A.(,18﹣4)B.(2,18﹣4)C.(2,3)D.(,3)30.已知函数f(x)=|log2x|,g(x)=,则方程|f(x)﹣g(x)|=1的实根个数为()A.2个B.3个C.4个D.5个二.填空题(共5小题)31.已知关于x的方程xlnx﹣a(x2﹣1)=0在(0,+∞)上有且只有一个实数根,则a的取值范围是.32.已知函数有且仅有三个零点,并且这三个零点构成等差数列,则实数a的值为.33.若函数f(x)=﹣﹣a存在零点,则实数a的取值范围是.34.已知函数f(x)=1+x﹣+﹣+…+,g(x)=1﹣x+﹣++…﹣,设F(x)=f(x+3)g(x﹣4)且F(x)的零点均在区间[a,b](a<b,a,b∈Z)内,则b﹣a的最小值是.35.已知函数,正实数a、b、c成公差为正数的等差数列,且满足f(a)f(b)f(c)<0,若实数d是方程f(x)=0的一个解,那么下列四个判断:①d<a;②d>b;③d<c;④d>c中,有可能成立的个数为.三.解答题(共5小题)36.已知函数f(x)=lnx﹣ax(a>0),设.(1)判断函数h(x)=f(x)﹣g(x)零点的个数,并给出证明;(2)首项为m的数列{a n}满足:①a n+1+a n≠;②f(a n+1)=g(a n).其中0<m<.求证:对于任意的i,j∈N*,均有a i﹣a j<﹣m.37.已知m>0,函数f(x)=e x﹣mx,直线l:y=﹣m.(1)讨论f(x)的图象与直线l的交点个数;(2)若函数f(x)的图象与直线l:y=﹣m相交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点(x1<x2),证明:.38.已知a∈R,函数f(x)=x﹣ae x+1有两个零点x1,x2(x1<x2).(Ⅰ)求实数a的取值范围;(Ⅱ)证明:e+e>2.39.已知函数在(﹣∞,+∞)上是增函数.(1)求实数a的值;(2)若函数g(x)=f(x)﹣kx有三个零点,求实数k的取值范围.40.今年入秋以来,某市多有雾霾天气,空气污染较为严重.市环保研究所对近期每天的空气污染情况进行调査研究后发现,每一天中空气污染指数与f(x)时刻x(时)的函数关系为f(x)=|log25(x+1)﹣a|+2a+1,x∈[0,24],其中a为空气治理调节参数,且a∈(0,1).(1)若a=,求一天中哪个时刻该市的空气污染指数最低;(2)规定每天中f(x)的最大值作为当天的空气污染指数,要使该市每天的空气污染指数不超过3,则调节参数a 应控制在什么范围内?参考答案与试题解析一.选择题(共30小题)1.【解答】解:由题意,a>0,令t=,则f(x)=a⇔⇔⇔⇔.记g(t)=.当t<0时,g(t)=2ln(﹣t)﹣(t﹣)单调递减,且g(﹣1)=0,又g(1)=0,∴只需g(t)=0在(0,+∞)上有两个不等于1的不等根.则⇔=,记h(t)=(t>0且t≠1),则h′(t)==.令φ(t)=,则φ′(t)==<0.∵φ(1)=0,∴φ(t)=在(0,1)大于0,在(1,+∞)上小于0.∴h′(t)在(0,1)上大于0,在(1,+∞)上小于0,则h(t)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.由,可得,即a<1.∴实数a的取值范围是(0,1).故选:D.2.【解答】解:【解法1】从第1辆卡车开始依次装上货物,每车一直装到再装一箱就超过1.5吨为止,把多出的这一箱先单独留出来不往后面装,因为13.5÷(1.5+0.35)≈7.3,所以这样至少能装到第7辆卡车(包括单独留出)之后还有剩余;①如果装到第7辆卡车剩余的已经不足1.5吨,那么第8辆卡车可以把剩余的装走,此时前7辆卡车单独留出的7个货箱可以分成两组,一组3个,一组4个,每组不超过0.35×4=1.4吨,这样再找2辆卡车就可以拉完,一共最多需要10辆卡车;②如果装到第7辆车剩余的货箱超过1.5吨,可以继续装第8辆卡车,此时8辆卡车上单独留出8个货箱可以分成两组,每组4个,每组都不超过0.35×4=1.4吨,再找2辆卡车就可以拉走;上面10辆卡车一共装了超过1.5×8=12吨货箱,所剩货箱不超过13.5﹣12=1.5吨,最多还需要1辆卡车就可以拉走,所以一共最多需要11辆卡车;综上,要保证任何情况都能一次性拉走,则至少需要11辆卡车.【解法二】由题意,将所有货箱任意排定顺序;首先将货箱依次装上第1辆卡车,并直到再装1个就超过载重量为止,并将这最后不能装上的货箱放在第1辆卡车之旁;然后按同样办法装第2辆、第3辆、…,直到第8辆车装完并在车旁放了1个货箱为止;显然前8辆车中每辆所装货箱及车旁所放1箱的重量和超过1.5吨;所以所余货箱的重量和不足1.5吨,可以全部装入第9辆卡车;然后把前8辆卡车旁所放的各1货箱分别装入后2辆卡车,每车4个货箱,显然不超载;这样装车就可用8+1+2=11辆卡车1次把这批货箱运走.故选:B.3.【解答】解:①当x≤0时,f(x)=﹣x2+mx=﹣(x2﹣mx)=﹣(x﹣)2+,当对称轴<0且>4,即m<0且m2>16,即m<﹣4时,f(x)=g(x)=4有四个不同的实数根,故①正确,②若m>0,则函数的对称轴>0,此时当x≤0时,函数f(x)为增函数,且f(x)≤0,此时当m∈[3,4],使得关于x的方程f(x)=g(x)不可能有三个不同的实数根,故②错误③当x>0时,设t=f(x)=|lnx|,若f2(x)+bf(x)+c=0有三个不同的根,则t2+bt+c=0有两个不同的实根,其中t1=0,t2>0,当t1=0时,对应一个根x1=1,当t2>0时,对应两个根x2,x3,且0<x2<1<x3,则|lnx2|=|lnx3|,即﹣lnx2=lnx3,则lnx2+lnx3=0,即ln(x2x3)=0,则x2x3=1,即x1x2x3=1,故③正确,④当m=﹣4时,作出f(x)的图象如图,由对数的性质知x3x4=1,x<<x3,即f(x)在[x,x4]上的最大值为f(x)=|lnx|=2|lnx3|=﹣2lnx3=ln4=2ln2,得lnx3=﹣ln2,得x3=,则x4=2,由对称性知,即x1+x2=﹣4,则sin(3x1+3x2+5x3+4x4)π=sin(﹣12++8)π=sin(﹣4π+π)=sinπ=sin=1,故④正确,故正确的是①③④,共3个,故选:C.4.【解答】解:由g(x)=[f(f(x))]2﹣(a+1)•f(f(x))+a=0得[f(f(x))﹣1][f(f(x)﹣a]=0,则f(f(x))=1或f(f(x))=a,作出f(x)的图象如图,则若f(x)=1,则x=0或x=2,设t=f(x),由f(f(x))=1得f(t)=1,此时t=0或t=2,当t=0时,f(x)=t=0,有两个根,当t=2时,f(x)=t=2,有1个根,则必须有f(f(x))=a,(a≠1)有5个根,设t=f(x),由f(f(x))=a得f(t)=a,若a=0,由f(t)=a=0得t =﹣1,或t=1,f(x)=﹣1有一个根,f(﹣x)=1有两个根,此时有3个根,不满足条件.若a>1,由f(t)=a得t>2,f(x)=t有一个根,不满足条件.若a<0,由f(t)=a得﹣2<t<﹣1,f(x)=t有一个根,不满足条件.若0<a<1,由f(t)=a得﹣1<t1<0,或0<t2<1或1<t3<2,当﹣1<t1<0时,f(x)=t1,有一个根,当0<t2<1时,f(x)=t2,有3个根,当1<t3<2时,f(x)=t3,有一个根,此时有1+3+1=5个根,满足条件.故0<a<1,即实数a的取值范围是(0,1),故选:A.5.【解答】解:由1﹣x2≥0得x2≤1,则﹣1≤x≤1,当x<0时,由f(x)=2,即﹣2x=2.得1﹣x2=x2,即2x2=1,x2=,则x=﹣,①当﹣1≤x≤﹣时,有f(x)≥2,原方程可化为f(x)+2+f (x)﹣2﹣2ax﹣4=0,即﹣4x﹣2ax﹣4=0,得x=﹣,由﹣1≤﹣≤﹣解得:0≤a≤2﹣2.②当﹣<x≤1时,f(x)<2,原方程可化为4﹣2ax﹣4=0,化简得(a2+4)x2+4ax=0,解得x=0,或x=﹣,又0≤a≤2﹣2,∴﹣<﹣<0.∴x1=﹣,x2=﹣,x3=0.由x3﹣x2=2(x2﹣x1),得=2(+),解得a=﹣(舍)或a=.因此,所求实数a=.故选:B.6.【解答】解:当y=ax与y=lnx相切时,设切点为(x0,lnx0),,∴,,由得再由图知方程f(x)=ax的三个不同的实数根x1,x2,x3满足,1<x2<e<x3因此,即x1﹣x2的取值范围是()故选:B.7.【解答】解:∵f(x﹣1)是f(x)向右平移一个单位的图象,且函数y=f(x﹣1)的图象关于直线x=1对称,所以函数f(x)关于直线x=0对称,即f(x)为偶函数,因此当“f(2020﹣x)=f(log2020|x|)”是“|2020﹣x|=|f(log2020|x|)|”充要条件时,此时方程f(2020﹣x)=f(log2020|x|)的解的个数最少,接下来讨论方程|2020﹣x|=|log2020|x||的解的个数,因为|2020﹣x|=|log2020|x||等价于或,①当时,方程的解的个数即函数y=2020﹣x的图象和函数y=log2020|x|的图象的交点个数,画出两函数图象如下图所示:易知两函数在x∈(0,+∞)上存在一个交点,故方程有1解;②当时,下面分两种情况进行讨论,若x<0,等价于,令g(x)=,易得函数g(x)在(﹣∞,0)上单调递减,又因为,,由零点存在定理可得函数g(x)在(﹣∞,0)上存在唯一零点,即方程在(﹣∞,0)上有且只有一个解;若x>0时,等价于,下面我们证明当a∈(0,)时,函数y=a x与函数y=log a x图象有三个交点,假设A点在指数函数y=a x上,且指数函数过该点的切线斜率为﹣1,B点在对数函数y=log a x上,且对数函数过该点的切线斜率也为﹣1,当A、B重合时,它们会有一个交点,此时就是一个界点.图象如下图所示,指数函数为y=a x,求导y′=a x lna,即指数函数切线的斜率,,∴,与指数函数y=a x对应的反函数,对数函数为y=log a x,求导,即对数函数斜率,,∴x B=﹣log a e,A,B重合,即x A =x B,∴log a(﹣log a e)=﹣log a e,∴,即a=,∴,即是一个分界点,结合指数函数数及对数函数的变化趋势可知,当a∈(0,)时,函数y=a x与函数y=log a x图象有三个交点,又因为,所以,于是方程在(0,+∞)上有三个解,即方程在(0,+∞)上有三个解,综上所述方程|2020﹣x|=|log2020|x||一共有5个解,于是方程f(2020﹣x)=f(log2020|x|)的解至少5个,故选:D.8.【解答】解:由已知得,f(﹣x)=﹣f(x),f(x﹣1)=f(﹣x﹣1),则f(x+1)=﹣f(﹣x﹣1)=﹣f(x﹣1)=f(1﹣x),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,关于原点对称,又f(x+2)=f((x+1)+1)=﹣f((x+1)﹣1)=﹣f(x),进而有f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),所以得函数f(x)是以4为周期得周期函数,由g(x)=f (x)﹣x﹣b有三个零点可知,函数f(x)与函数y=x+b得图象有三个交点,当直线y=x+b与函数f(x)图象在[0,1]上相切时,由,即2x2+(2b﹣2)x+b2=0,故方程2x2+(2b﹣2)x+b2=0有两个相等得实根,由△=0⇒(2b﹣2)2﹣4•2•b2=0,解得b=﹣1±,当x∈[0,1]时,f(x)=,作出函数f(x)与函数y=x+b的图象如图:由图知当直线y=x+b与函数f(x)图象在[0,1]上相切时,b=﹣1+,数形结合可得g(x)在[﹣2,2]上有三个零点时,实数b满足,再根据函数f(x)的周期为4,可得所求的实数b的范围为,k∈Z.故选:C.9.【解答】解:当2<x<4时,y=,则y≤0,等式两边平方得y2=﹣x2+6x﹣8,整理得(x﹣3)2+y2=1,所以曲线y=表示圆(x﹣3)2+y2=1的下半圆,如下图所示,由题意可知,函数y=g(x)有三个不同的零点,等价于直线y=kx+1与曲线y=f(x)的图象有三个不同交点,直线y=kx+1过定点P(0,1),当直线y=kx+1过点A(4,0)时,则4k+1=0,可得k=;当直线y=kx+1与圆(x﹣3)2+y2=1相切,且切点位于第三象限时,k<0,此时,解得k=.由图象可知,当时,直线y=kx+1与曲线y=f(x)的图象有三个不同交点.因此,实数k取值范围是.故选:B.10.【解答】解:∵|f(x)﹣a|+|f(x)﹣a﹣1|=,∴函数f(x)位于直线y=a和y=a+1的图象上有三个横坐标为整数的点,当x<0时,且f(x)<0,由双勾函数的单调性可知,函数y=f(x)在区间(﹣∞,﹣)上单调递减,在区间(﹣,0)上单调递增,于是当x<0时,,∵f(﹣1)=,f(﹣2)=,f(﹣3)=,f(﹣4)=,且f(﹣4)>f (﹣3)>f(﹣2),如下图所示,要使得函数f(x)位于直线y=a和y=a+1的图象上有三个横坐标为整数的点,则f(﹣3)≤a+1<f(﹣4),即,解得.因此,实数a的取值范围是.故选:A.11.【解答】解:若f(x)=2e2x﹣e x时,令f′(x)=4e2x﹣e x=0,解得x=ln,易知此时f(x)在(﹣∞,ln)上单调递减,在(ln,+∞)上单调递增;作出函数y=2e2x﹣e x及函数y=x的图象如下图所示,由图象可知,函数f(x)最多有两个零点x=0或x=ln,不妨令b=0,则①当a≤ln时,此时函数g(x)的零点为x=0,则M=1,此时函数h(x)的零点满足f(x)=0,或f(x)=ln,显然f(x)=0有1个解,f(x)=ln有1个解,则N=2;②当ln<a≤0时,此时函数g(x)的零点为0,ln,则M=2,此时函数h(x)的零点满足f(x)=0,或f(x)=ln,显然f(x)=0有两个解,f(x)=ln无解,则N=2;③当a>0时,此时函数g(x)的零点为ln,则M=1,此时函数h(x)的零点满足f(x)=0,或f(x)=ln,显然f(x)=0有1个解,f(x)=ln无解,则N=1;由以上分析可知,故选:A.12.【解答】解:由题意知f(0)=0,∵f(x)=a(e x﹣e﹣x)﹣sinπx(a>0)存在唯一零点,∴f(x)只有一个零点0.∵f(﹣x)=sinπx+a(e﹣x﹣e x)=﹣f(x),∴f(x)是奇函数,故只考虑当x>0时,函数f(x)无零点即可.当x>0时,有πx>sinπx,∴f(x)=a(e x﹣e﹣x﹣sinπx)>a(e x﹣e﹣x﹣).令g(x)=e x﹣e﹣x﹣,x >0,则g(0)=0,∵g′(x)=e x+e﹣x﹣,x>0,g″(x)=e x﹣e﹣x>0,∴g′(x)在(0,+∞)上单调递增,∵g(0)=0,∴g′(x)>g′(0)=2﹣≥0,解得a≥.故选:B.13.【解答】解:f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1=(2e x+1)(ae x﹣1).a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在R上单调递减,此时函数f(x)最多有一个零点,不满足题意,舍去.a>0时,f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1=(2e x+1)(ae x﹣1).令f′(x)=0,∴e x=,解得x=﹣lna.∴x∈(﹣∞,﹣lna)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,﹣lna)上单调递减;x∈(﹣lna,+∞)时,f′(x)>0,∴函数f(x)在(﹣lna,+∞)上单调递增.∴x=﹣lna时,函数f(x)取得极小值,∵f(x)有两个零点,∴f(﹣lna)=a×+(a﹣2)×+lna=1﹣+lna<0,令u(a)=1﹣+lna,u(1)=0.u′(a)=+>0,∴函数u(x)在(0,+∞)上单调递增,∴0<a<1.又x→﹣∞时,f(x)→+∞;x→+∞时,f(x)→+∞.∴满足函数f(x)有两个零点.∴a的取值范围为(0,1),故选:A.14.【解答】解:作出函数g(x)和f(x)的图象如图:由图可知,当k≤0时,不满足题意,则k>0;当直线y=kx经过点B时,k==,此时y=x与函数f(x)图象有3个交点,满足;当y=kx为y=lnx的切线时,设切点(x0,lnx0),则k=,故有lnx0=•x0=1,解得x0=e,即有切点为A(e,1),此时g(x)=x与f(x)有3个交点,满足题意;综上:当k∈[,],故选:B.15.【解答】解:f(x)=,易知f(a)=a2(极大值);f(2a)=0(极小值);(极大值);f(3a)=4﹣a2(极小值).要使f(x)=恰好有3个不同解,结合图象得:①当,即时,解得,不存在这样的实数a.②当,即时,解得;此时2a<,又因为x2与x3关于x=3a对称,∴x3﹣3a=3a﹣x2<a<2a<x1.∴x3<4a <x1+x2.③当,即时,解得a>2.此时,x1,x2是方程﹣x2+2ax=的两实根,所以x1+x2=2a,而x3>3a,所以x1+x2<x3,故选:D.16.【解答】解:依题意可知,|x2﹣4x+1|=t2+1,由方程有四个根,所以函数y=t2+1与y=|x2﹣4x+1|的图象有四个交点,由图可知,x1+x4=4,x2+x3=4,1≤t2+1<3,解得t2∈(0,2),由x2﹣4x+1=t2+1解得x1=2﹣;由﹣(x2﹣4x+1)=t2+1解得x2=2﹣;所以(x4﹣x1)+(x3﹣x2)=8﹣2(x1+x2)=2(+)设m =t2∈(0,2),n=+,n2=m+4+2﹣m+2=6+2∈(6,6+4),即m∈(,2+),所以(x4﹣x1)+(x3﹣x2)的取值范围是(2,4+2).故选:B.17.【解答】解:显然,x=0满足g(x)=0,因此,只需再让g(x)=0有另外一个唯一正根即可.ax3﹣f(x)=0,即为ax3=f(x).作出h(x)=ax3,y=f(x)图象如下:说明:射线与线段是y=f(x)的部分图象,因为要分三种情况分析,故y=h(x)的图象作了三个(只做出y轴右侧部分),分别对应①、②、③.(1)对于第一种情况:因为h′(0)=0<1,所以当y=h(x)(如图象①)与y=f(x)=x在[0,1)上的图象有交点A时,只需h(1)=a>1即可;(2)对于第二种情况:y=h(x)(图象②)与y=f(x)=x﹣1在[1,2)上的图象切于点B,设切点为(m,m﹣1),因为h′(x)=3ax2,则,解得;(3)当y=h(x)(图象③)与y=x﹣1(1≤x<2)相交于点C,且满足h(2)≤1,即时,只需x∈[2,3)时,g(x)≥0恒成立即可.所以ax3≥x﹣2,x∈[0,2]恒成立即可,且只能在x=3处取等号,即,,在[2,3]上恒成立,故u(x)在[2,3]上递增,所以u(x)max=u(3)=,.故此时即为所求.综上可知,a的范围是.故选:C.18.【解答】解:f(x)=9(lnx)2+(a﹣3)•xlnx+3(3﹣a)x2=0⇒(a﹣3)(xlnx﹣3x2)=﹣9(lnx)2⇒a﹣3=,令t=3﹣,则,t∈[3﹣,+∞),⇒a﹣3=⇒9t2﹣(51+a)t+81=0.设关于t的一元二次方程有两实根t1,t2,∴△=(51+a)2﹣4×9×81>0,可得a>3或a<﹣105.∴>=6,t1t2=9.又∵t1+t2=,当且仅当t1=t2=3时等号成立,由于t1+t2≠6,∴t1>3,<3(不妨设t1>t2).∵x1<1<x2<x3,∴>3,<3,3﹣<3.则可知=t1,=3﹣=t2.∴=.故选:A.19.【解答】解:不妨设x1,x2为函数f(x)的两个零点,其中x1∈[2,3],x2∈R,则x1+x2=﹣a,x1x2=b.则a2+ab =(x1+x2)2﹣(x1+x2)•x1x2=(1﹣x1)x22+(2x1﹣x12)x2+x12,由1﹣x1<0,x2∈R,所以(1﹣x1)x22+(2x1﹣x12)x2+x12≤=,可令g(x1)=,g′(x1)=,当x1∈[2,3],g′(x1)>0恒成立,所以g(x1)∈[g(2),g(3)]=[4,].则g(x1)的最大值为,此时x1=3,还应满足x2=﹣=﹣,显然x1=3,x2=﹣时,a=b=﹣,a2+ab=.故选:B.20.【解答】解:三次函数0)有两个零点,且由f′(x)=x2+2ax﹣3a2=0得x=a 或﹣3a.故必有.又若方程f′[f(x)]=0有四个实数根,则f(x)=a或f(x)=﹣3a共有四个根.①当前一组混合组成立时,做出图象(图①)可知,只需0<a<f(﹣3a)即可,即,解得②;②当后一组混合组成立时b=﹣9a3,做出图象(图②)可知图②只需f(a)<﹣3a<0即可,即,解得③.取②③的并集可知,当时.方程f′[f(x)]=0有四个根.故选:C.21.【解答】解:令t=|a x﹣1|,t≥0,则函数g(x)=f(|a x﹣1|)+k|a x﹣1|+4k可换元为:h(t)=t2+(k﹣2)t+4k﹣1.若g(x)有三个不同的零点,则方程h(t)=0有两个不同的实数根t1,t2,且解的情况有如下三种:①t1∈(1,+∞),t2∈(0,1),此时,解得;②t1=0,t2∈(0,1),此时由h(0)=0,求得k=,∴h(t)=,即,不合题意;③t1=1,t2∈(0,1),此时由h(1)=0,得k=,∴h(t)=,解得,符合题意.综上,实数k的取值范围为(].故选:C.22.【解答】解:令t=e x,t>0,x=lnt,则原方程转化成tlnt﹣a(t2﹣1)=0,即,令,显然f(1)=0,问题转化成函数f(t)在(0,+∞)上只有一个零点1,,若a=0,则f(t)=lnt在(0,+∞)单调递增,f(1)=0,此时符合题意;若a<0,则f′(t)>0,f(t)在(0,+∞)单调递增,f(1)=0,此时符合题意;若a>0,记h(t)=﹣at2+t﹣a,则函数h(t)开口向下,对称轴,过(0,﹣a),△=1﹣4a2,当△≤0 即1﹣4a2≤0,即时,f′(t)≤0,f(t)在(0,+∞)单调递减,f(1)=0,此时符合题意;当△>0 即1﹣4a2>0,即时,设h(t)=0有两个不等实根t1,t2,0<t1<t2,又h(1)>0,对称轴,所以0<t1<1<t2,则f(t)在(0,t1)单调递减,(t1,t2)单调递增,(t2,+∞)单调递增,由于f(1)=0,所以f(t2)>0,取,,记令,则,所以f(t0)<0,结合零点存在性定理可知,函数f(t)在(t1,t2)存在一个零点,不符合题意;综上,符合题意的a的取值范围是a≤0 或,故选:A.23.【解答】解:因为f(x+2)=f(x),所以f(x)的一个周期为2,当x>1时,g(x)=,所以g′(x)=,所以x∈(1,e),g′(x)>0,函数是增函数,g(x)>g(1)=0,x∈(e,+∞),g′(x)<0,函数是减函数,g(x)>0,g(x)的最大值为1,f(x)与g(x)的图象如下:在区间[﹣1,1]内有一个根,在[1,2017]内有1008个周期,每个周期内均有2个根,所以F(x)共有2017个零点.故选:C.24.【解答】解:作出f(x)的函数图象如图所示:由图象知x1+x2=﹣4,x3x4=1,0<b≤1,解不等式0<﹣log2x≤1得:≤x3<1,∴=+,令t=x32,则≤t<1,令g(t)=t+,则g(t)在[,1]上单调递减,g(1)=2,g()=,∴g(1)<g(t)≤g(),即2<t+≤,故选:C.25.【解答】解:由f(x)=lnx+(1﹣a)x+a>0,得lnx>(a﹣1)x﹣a,作出函数y=lnx与y=(a﹣1)x﹣a的图象如图:直线y=(a﹣1)x﹣a过定点(1,﹣1),当x=2时,曲线y=lnx上的点为(2,ln2),当x=3时,曲线y=lnx上的点为(3,ln3).过点(1,﹣1)与(2,ln2)的直线的斜率k=,过点(1,﹣1)与(3,ln3)的直线的斜率k=.由a﹣1=ln2+1,得a=ln2+2,由a﹣1=,得a=.∴若有且只有两个整数x1,x2使得f(x1)>0,且f(x2)>0,则a的取值范围是.故选:C.26.【解答】解:作出f(x)=|x2﹣4x|与f(x)=m|x+1|﹣2的图象如图,由图可知,f(x)=m|x+1|﹣2恒过(﹣1,﹣2),且为2条射线,斜率分别为m,﹣m,当f(x)=m|x+1|﹣2过(0,0)以及与抛物线相切时时临界情况,当f(x)=m|x+1|﹣2过(0,0)时,m==2,当f(x)=m|x+1|﹣2与y=﹣x2+4x相切时,联立,得x2+(m﹣4)x+m﹣2=0,则△=(m﹣4)2﹣4(m﹣2)=0,解得m=6﹣2(6+2舍去),故m的取值范围为(2,6﹣2),故选:C.27.【解答】解:不妨设,,易知,f1(x)<0在(﹣∞,0]上恒成立,且在(﹣∞,0]单调递增;,设,由当x→0+时,g(x)→﹣∞,g(1)=e﹣1>0,且函数g(x)在(0,+∞)上单增,故函数g(x)存在唯一零点x0∈(0,1),使得g(x0)=0,即,则,故当x∈(0,x0)时,g(x)<0,f2'(x)<0,f2(x)单减;当x∈(x0,+∞)时,g(x)>0,f2'(x)>0,f2(x)单增,故=0,故f2(x)≥0;令t=f(x),F(t)=f(t)﹣et=0,当t≤0时,﹣e﹣t﹣et=0,解得t=﹣1,此时易知f(x)=t=﹣1有一个解;当t>0时,te t﹣t﹣1﹣lnt﹣et=0,即te t﹣t﹣1﹣lnt=et,作函数f2(t)与函数y=et如下图所示,由图可知,函数f2(t)与函数y=et有两个交点,设这两个交点为t1,t2,且t1>0,t2>0,而由图观察易知,f(x)=t1,f(x)=t2均有两个交点,故此时共有四个解;综上,函数F(x)=f(f(x))﹣ef(x)的零点个数为5.故选:B.28.【解答】解:x=不是方程=3e x﹣2+(x2﹣3)的根,所以方程可变形为﹣=,原问题等价于考查函数y=﹣与函数g(x)=的交点个数,令h(x)=,则h′(x)=,列表可得:x(﹣∞,﹣(﹣,﹣1)(﹣1,)(,3)(3,+∞))h′(x)++﹣﹣+h(x)单调递增单调递增单调递减单调递减单调递增函数y=在有意义的区间内单调递增,故g(x)的单调性与函数h(x)的单调性一致,且g(x)的极值g (﹣1)=g(3)=﹣+2e,绘制函数图象如图所示,观察可得,y=﹣与函数g(x)恒有3个交点,即方程实数根的个数是3,故选:B.29.【解答】解:根据f(x﹣2)=f(x),可知函数的一个周期为2,作出x∈[1,2]时,f(x)=﹣4x2+18x﹣14的图象再根据函数f(x)为偶函数,f(﹣x)=f(x)=f(x+2),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,利用周期性,可以作出函数f(x)的图象,函数g(x)=f(x)﹣mx有三个零点,所以函数y=f(x)的图象与直线y=mx 有三个交点,由图可知,当直线位于直线l1与直线l2之间时可以满足题意.当直线l2与y=f(x)的图象相切时,联立得,4x2+(m﹣18)x+14=0,∴△=(m﹣18)2﹣4×4×14=0,解得m=18﹣4,m=19+4(舍去)∴<m<18﹣4.故选:A.30.【解答】解:方程|f(x)﹣g(x)|=1⇔f(x)=g(x)±1,y=g(x)+1=,y=g(x)﹣1=.分别画出y=f(x),y=g(x)+1的图象.由图象(1)可得:0<x≤1时,两图象有一个交点;1<x≤2时,两图象有一个交点;x>2时,两图象有一个交点.分别画出y=f(x),y=g(x)﹣1的图象.由图象(2)可知:x>时,两图象有一个交点.综上可知:方程|f(x)﹣g(x)|=1实数根的个数为4.故选:C.二.填空题(共5小题)31.【解答】解:当x=1时,方程等价为ln1﹣a(1﹣1)=0,即x=1是方程的一个根,若当x>0时,方程只有一个根,则由xlnx﹣a(x2﹣1)=0得x>0,且xlnx=a(x2﹣1),即lnx=a(x﹣),当x≠时,方程无解,即函数g(x)=lnx与h(x)=a(x﹣),在x≠1时无解,函数g(x)=lnx为增函数,g′(x)=,h′(x)=a(1+),则当a=0时,h(x)=0,此时h(x)与函数g(x)只有一个交点(1,0),若a<0,则h′(x)<0,即h(x)为减函数,且h(1)=0,此时两个函数图象只有一个交点(1,0)满足条件,若a>0,要使g(x)与h(x)只有一个交点(1,0),则只需要h′(1)≥g′(1),即可则2a≥1,即a≥,综上a≥或a≤0,故答案为:a≥或a≤032.【解答】解:函数=0,得|x+a|﹣﹣a=3,设g(x)=|x+a|﹣﹣a,h(x)=3,则函数g (x)=,不妨设f(x)=0的3个根为x1,x2,x3,且x1<x2<x3,当x>﹣a时,由f(x)=0,得g(x)=3,即x﹣=3,得x2﹣3x﹣4=0,得(x+1)(x﹣4)=0,解得x=﹣1,或x=4;若①﹣a≤﹣1,即a≥1,此时x2=﹣1,x3=4,由等差数列的性质可得x1=﹣6,由f(﹣6)=0,即g(﹣6)=3得6+﹣2a =3,解得a=,满足f(x)=0在(﹣∞,﹣a]上有一解.若②﹣1<﹣a≤4,即﹣4≤a<1,则f(x)=0在(﹣∞,﹣a]上有两个不同的解,不妨设x1,x2,其中x3=4,所以有x1,x2是﹣x﹣﹣2a=3的两个解,即x1,x2是x2+(2a+3)x+4=0的两个解.得到x1+x2=﹣(2a+3),x1x2=4,又由设f(x)=0的3个根为x1,x2,x3成差数列,且x1<x2<x3,得到2x2=x1+4,解得:a=﹣1+(舍去)或a=﹣1﹣.③﹣a>4,即a<﹣4时,f (x)=0最多只有两个解,不满足题意;综上所述,a=,或﹣1﹣.33.【解答】解:由题意得,a=﹣=﹣;表示了点A(﹣,)与点C(3x,0)的距离,表示了点B(,)与点C(3x,0)的距离,如下图,结合图象可得,﹣|AB|<﹣<|AB|,即﹣1<﹣<1,故实数a的取值范围是(﹣1,1).故答案为:(﹣1,1).34.【解答】解:∵f(x)=1+x﹣+﹣+...﹣+,f′(x)=1﹣x+x2﹣ (x2012)=>0,此时函数单调递增,∵f(0)=1>0,f(﹣1)=﹣﹣<0,∴函数f(x)存在一个唯一的零点,设函数f(x)的零点为x1,∴根据根的存在性定理可知x1∈(﹣1,0).∵g(x)=1﹣x+﹣+…+﹣,g′(x)=﹣1+x﹣x2﹣…﹣x2012==﹣<0,即函数单调递减,∵g(1)=>0,g(2)=,设函数g(x)存在唯一的一个零点x2,∴根据根的存在性定理可知x2∈(1,2).由F(x)=f(x+3)g(x﹣4)=0,则f(x+3)=0或g(x﹣4)=0.由x+3∈(﹣1,0).得﹣1<x+3<0,即﹣4<x<﹣3,∴函数f(x+3)的零点在(﹣4,﹣3).由x﹣4∈(1,2).,得1<x﹣4<2,即5<x<6,∴函数g(x﹣4)的零点在(5,6).即函数F(x)=f(x+3)•g(x﹣4)的零点在(﹣4,﹣3)和(5,6)内,∵F(x)的零点均在区间[a,b],(a<b,a,b∈Z),∴b≥6,a≤﹣4,∴b﹣a≥10,即b﹣a的最小值是10.35.【解答】解:,是由和y=﹣log2x,两个函数中,每个函数都是减函数,所以,函数为减函数.∵正实数a,b,c是公差为正数的等差数列,∴不妨设0<a<b<c∵f(a)f(b)f(c)<0则f(a)<0,f(b)<0,f(c)<0 或者f(a)>0,f(b)>0,f(c)<0综合以上两种可能,恒有f(c)<0所以可能有①d<a;②d<b;④d<c,正确.故答案为:3.三.解答题(共5小题)36.【解答】解:(1)函数h(x)=f(x)﹣g(x)在上有且仅有一个零点.证明如下:函数f(x)=lnx﹣ax 的定义域为(0,+∞),由,可得函数g(x)的定义域为(﹣∞,),∴函数h(x)=f(x)﹣g (x)的定义域为(0,).h(x)=f(x)﹣g(x)=lnx﹣ax﹣ln()+2﹣ax.h′(x)=,当且仅当时等号成立,因此h(x)在上单调递增,又,故函数h(x)=f(x)﹣g(x)在上有且仅有一个零点;证明:(2)由(1)可知h(x)在上单调递增,且,故当时,h(x)<0,即f(x)<g(x);当时,h(x)>0,即f(x)>g(x).∵,∴f(a1)<g(a1)=f(a2),若,则由,且f(x)在上单调递减,知,即,这与矛盾,故,而当时,f(x)单调递增,故;同理可证,…,,故数列{a n}为单调递增数列且所有项均小于,因此对于任意的i,j∈N*,均有.37.【解答】解:(1)由題意,令g(x)=e x﹣mx+m,(m>0)则g'(x)=e x﹣m,令g'(x)>0,解得x>lnm.所以g(x)在(lnm,+∞)上单调递增,令g'(x)<0,解得x<lnm,所以g(x)在(﹣∞,lnm)上单调递减,则当x=lnm时,函数取得极小值,同时也是最小值g(x)min=g(lnm)=m﹣mlnm+m=m(2﹣lnm)①当m(2﹣lnm)>0,即0<m<e2时,f(x)的图象与直线l无交点,②当m(2﹣lnm)=0,即m=e2时f(x)的图象与直线l只有一个交点.③当m(2﹣lnm)<0,即m>e2时f(x)的图象与直线l有两个交点.综上所述,当0<m<e2时,f(x)的图象与直线l无交点;m=e2时f(x)的图象与直线l只有一个交点,m>e2时f(x)的图象与直线l有两个交点.(2)证明:令φ(x)=g(lnm+x)﹣g(lnm﹣x)=me x﹣me﹣x﹣2mx,(x>0)φ′(x)=m(e x+e﹣x﹣2)∵e x+e ﹣x≥2=2,∴φ'(x)≥0,即φ(x)在(0,+∞)上单调递增,∴φ(x)>φ(0)=0∴x>0时,g(lnm+x)>g(lnm﹣x)恒成立,又0<x1<lnm<x2,∴lnm﹣x1>0,∴g(lnm+lnm﹣x1)>g(lnm﹣lnm+x1)即g(2lnm﹣x1)>g(x1),又g(x1)=g(x2)∴g(x2)<g(2lnm﹣x1)∵2lnm﹣x2>lnm,x2>lnm,y=g(x)在(lnm,+∞)上单调递增,∴x2<2lnm﹣x1即x1+x2<2lnm.38.【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=1﹣ae x,①a≤0时,f′(x)>0,f(x)在R上递增,不合题意,舍去,②当a>0时,令f′(x)>0,解得x<﹣lna;令f′(x)<0,解得x>﹣lna;故f(x)在(﹣∞,﹣lna)单调递增,在(﹣lna,+∞)上单调递减,由函数y=f(x)有两个零点x1,x2(x1<x2),其必要条件为:a>0且f(﹣lna)=﹣lna>0,即0<a<1,此时,﹣1<﹣lna<2﹣2lna,且f(﹣1)=﹣1﹣+1=﹣<0,令F(a)=f(2﹣2lna)=2﹣2lna﹣+1=3﹣2lna﹣,(0<a<1),则F′(a)=﹣+=>0,F(a)在(0,1)上单调递增,所以,F(a)<F(1)=3﹣e2<0,即f(2﹣2lna)<0,故a的取值范围是(0,1).(Ⅱ)令f(x)=0⇒a=,令g(x)=,g′(x)=﹣xe﹣x,则g(x)在(﹣∞,0)单调递增,在(0,+∞)单调递减,由(Ⅰ)知0<a<1,故有﹣1<x1<0<x2,令h(x)=g(﹣x)﹣g(x),(﹣1<x<0),h(x)=(1﹣x)e x﹣(1+x)e﹣x,(﹣1<x<0),h′(x)=﹣xe x+xe﹣x=x(e﹣x﹣e x)<0,所以,h(x)在(﹣1,0)单调递减,故h(x)>h(0)=0,故当﹣1<x<0时,g(﹣x)﹣g(x)>0,所以g(﹣x1)>g(x1),而g(x1)=g(x2)=a,故g(﹣x1)>g(x2),又g(x)在(0,+∞)单调递减,﹣x1>0,x2>0,所以﹣x1<x2,即x1+x2>0,故e+e≥2=2e>2.39.【解答】解:(1)当x<0时,f(x)=﹣x2.是增函数,且f(x)<0=f(0),故当x≥0时,f(x)为增函数,即f′(x)≥0恒成立,函数的导数f′(x)=+2ax﹣2a=+2a(x﹣1)=(1﹣x)(﹣2a)≥0恒成立,当x≥1时,1﹣x≤0,此时相应﹣2a≤0恒成立,即2a≥恒成立,即2a≥()max=恒成立,当x≤1时,1﹣x≥0,此时相应﹣2a≥0恒成立,即2a≤恒成立,即2a≤()min=恒成立,则2a=,即a=.(2)若k≤0,则g(x)在R上是增函数,此时g(x)最多有一个零点,不可能有三个零点,则不满足条件.故k>0,当x<0时,g(x)=﹣x2﹣kx有一个零点﹣k,g(0)=f(0)﹣0=0,故0也是故g(x)的一个零点,故当x>0时,g(x)有且只有一个零点,即g(x)=0有且只有一个解,即+﹣﹣kx=0,得+﹣=kx,(x>0),则k=+﹣,在x>0时有且只有一个根,即y=k与函数h(x)=+﹣,在x >0时有且只有一个交点,h′(x)=﹣+,由h′(x)>0得﹣+>0,即<得e x>2e,得x>ln2e=1+ln2,此时函数递增,由h′(x)<0得﹣+<0,即>得e x<2e,得0<x<ln2e=1+ln2,此时函数递减,即当x=1+ln2时,函数取得极小值,此时极小值为h(1+ln2)=+﹣=++﹣=++﹣=,h(0)=1+0﹣=1﹣,作出h(x)的图象如图,要使y=k与函数h(x)=+﹣,在x>0时有且只有一个交点,则k=或k≥1﹣,即实数k的取值范围是{}∪[1﹣,+∞).40.【解答】解:(1)a =时,f(x)=|log25(x+1)﹣|+2,x∈[0,24],令|log25(x+1)﹣|=0,解得x=4,因此:一天中第4个时刻该市的空气污染指数最低.(2)令f(x)=|log25(x+1)﹣a|+2a+1=,当x∈(0,25a﹣1]时,f(x)=3a+1﹣log25(x+1)单调递减,∴f(x)<f(0)=3a+1.当x∈[25a﹣1,24)时,f(x)=a+1+log25(x+1)单调递增,∴f(x)≤f(24)=a+1+1.联立,解得0<a ≤.可得a ∈.因此调节参数a应控制在范围.第21页(共21页)。

高中数学-不等式的应用练习

高中数学-不等式的应用练习

高中数学-不等式的应用练习一、选择题1.某商场中秋前30天月饼销售总量f (t )与时间t (0<t ≤30)的关系大致满足f (t )=t 2+10t +16,则该商场前t 天平均售出⎣⎢⎡⎦⎥⎤如前10天的平均售出为f 1010的月饼最少为( ) A .18 B .27 C .20D .16解析:平均销售量y =f t t =t 2+10t +16t =t +16t+10≥18,当且仅当t =16t,即t =4∈[1,30]时等号成立,即平均销售量的最小值为18. 答案:A2.汽车上坡时的速度为a ,原路返回时的速度为b ,且0<a <b ,则汽车全程的平均速度比a ,b 的平均值( )A .大B .小C .相等D .不能确定解析:设单程为s ,则上坡时间t 1=sa ,下坡时间t 2=s b, 平均速度为v =2s t 1+t 2=2s s a +s b =21a +1b<a +b2. 答案:B3.某车间分批生产某种产品,每批产品的生产准备费用为800元,若每批生产x 件,则平均仓储时间为x8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )A .60件B .80件C .100件D .120件解析:若每批生产x 件产品,则每件产品的生产准备费用是800x 元,仓储费用是x8元,总的费用是800x +x8≥2800x ·x8=20, 当且仅当800x =x8,即x =80时取等号.答案:B4.如图,建立平面直角坐标系,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1 km ,某炮位于原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y =kx -120(1+k 2)x 2(k >0)表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.则炮的最大射程为( )A .20 kmB .10 kmC .5 kmD .15 km解析:令y =0,得kx -120(1+k 2)x 2=0.由实际意义和题设条件,知x >0,k >0.故x=20k 1+k 2=20k +1k≤202=10,当且仅当k =1k,即k =1时取等号.所以炮的最大射程为10 km. 答案:B 二、填空题5.设三角形的三边长分别为3,4,5,P 是三角形内的一点,则点P 到这个三角形三边的距离的积的最大值是________.解析:设点P 到三角形三边的距离分别为h 1,h 2,h 3. 由题意,得三角形为直角三角形,S =12×3×4=6.∴12h 1·3+12h 2·4+12h 3·5=6. ∴3h 1+4h 2+5h 3=12≥3360h 1h 2h 3. ∴h 1h 2h 3≤6460=1615.答案:16156.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x 为____________m.解析:如图,过点A 作AH ⊥BC 于点H ,交DE 于点F .易知DE BC =x 40=AD AB =AFAH⇒AF =x ⇒FH=40-x .则S =x (40-x )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫4022,当且仅当40-x =x ,即x =20时取等号.所以满足题意的边长x 为20 m.答案:20 三、解答题7.某渔业公司今年年初用98万元购进一艘渔船用于捕捞,第一年需各种费用12万元,从第二年开始包括维修费在内,每年所需费用均比上一年增加4万元,该船每年捕捞的总收入为50万元.(1)该船捕捞几年后开始盈利(即总收入减去成本及所有费用之差为正值)? (2)该船捕捞若干年后,处理方案有两种:①当年平均盈利达到最大值时,以26万元的价格卖出; ②当盈利总额达到最大值时,以8万元的价格卖出. 哪一种方案较为合算?请说明理由.解:(1)设捕捞n 年后开始盈利,盈利为y 元,则y =50n -⎣⎢⎡⎦⎥⎤12n +n n -12·4-98=-2n 2+40n -98.由y >0,得n 2-20n +49<0.解得10-51<n <10+51(n ∈N +). 所以3≤n ≤17.故捕捞3年后开始盈利.(2)①由(1),得y =-2n 2+40n -98.所以平均盈利为y n =-2n -98n+40≤-22n ·98n+40=12,当且仅当2n =98n,即n =7时,年平均盈利最大.故经过7年捕捞后平均盈利最大,共盈利12×7+26=110(万元). ②由(1),得y =-2n 2+40n -98=-2(n -10)2+102. 所以当n =10时,函数y 的最大值为102.故经过10年捕捞后盈利总额最大,共盈利102+8=110(万元). 因为两种方案盈利相等,但方案②的时间长, 所以方案①合算.8.某住宅小区为了使居民有一个优雅、舒适的生活环境,计划建一个八边形的休闲小区,其主体造型的平面图是由两个相同的矩形ABCD 和矩形EFGH 构成的面积是200 m 2的十字形区域,现计划在正方形MNPQ 上建一花坛,造价为4 200元/m 2,在四个相同的矩形上(图中阴影部分)铺花岗岩地坪,造价为210元/m 2,再在四个空角上铺草坪,造价为80元/m 2.(1)设总造价为S 元,AD 的边长为x m ,试建立S 关于x 的函数解析式; (2)计划至少要投多少万元才能建造这个休闲小区? 解:(1)设DQ =y m ,则x 2+4xy =200,即 y =200-x24x.所以S =4 200x 2+210×4xy +80×4×12y 2=38 000+4 000x 2+400 000x2(0<x <102). (2)由(1),得S =38 000+4 000x 2+400 000x2≥38 000+216×108=118 000,当且仅当4 000x 2=400 000x2,即x =10时取等号. 因为118 000元=11.8万元,所以计划至少要投入11.8万元才能建造这个休闲小区.一、选择题1.某企业投入100万元购入一套设备,该设备每年的运转费用是0.5万元,此外,每年都要花费一定的维护费,第一年的维护费为2万元,由于设备老化,以后每年的维护费都比上一年增加2万元.为使该设备年平均费用最低,该企业需要更新设备的年数为( )A .10B .11C .13D .21解析:设该企业需要更新设备的年数为x ,设备年平均费用为y 万元,则x 年后的设备维护费用为2+4+…+2x =[x (x +1)]万元,所以x 年的年平均费用为y =100+0.5x +x x +1x=x +100x+1.5万元.由平均值不等式,得y =x +100x+1.5x ·100x +1.5=21.5,当且仅当x =100x,即x =10时取等号.答案:A2.设某公司原有员工100人从事产品A 的生产,平均每人每年创造产值t 万元(t 为正常数).公司决定从原有员工中分流x (0<x <100,x ∈N +)人去进行新开发的产品B 的生产.分流后,继续从事产品A 生产的员工平均每人每年创造产值在原有的基础上增长了1.2x %.若要保证产品A 的年产值不减少,则最多能分流的人数是( )A .15B .16C .17D .18解析:由题意,得分流前每年创造的产值为100t 万元,分流x 人后,每年创造的产值为(100-x )(1+1.2x %)t 万元.则⎩⎪⎨⎪⎧0<x <100,x ∈N +,100-x1+1.2x %t ≥100t .解得0<x ≤503.因为x ∈N +,所以x 的最大值为16. 答案:B 二、填空题3.制造一个容积为π2 m 3的无盖圆柱形桶,用来做底面的金属板的价格为每平方米30元,做侧面的金属板的价格为每平方米20元,则当圆柱形桶的底面半径为________m 、高为________m 时,所使用的材料成本最低.解析:设此圆柱形桶的底面半径为r m ,高为h m ,则底面面积为πr 2m 2,侧面积为2πrh m 2.设原料成本为y 元,则y =30πr 2+40πrh . 因为桶的容积为π2 m 3,所以πr 2h =π2,即rh =12r.所以y =30πr 2+20rπ=10π⎝ ⎛⎭⎪⎫3r 2+1r +1r ≥10π·333,当且仅当3r 2=1r ,即r =393时等号成立,此时h =392.答案:393 3924.设底面为等边三角形的直棱柱的体积为V ,那么其表面积最小时,底面边长为________.解析:设底面边长为x ,高为h ,则34x 2h =V ,即h =43V 3x2. 所以S 表=2×34x 2+3xh =32x 2+3x ·43V 3x 2=32x 2+43Vx =32⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+8V x =32⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+4V x +4V x ≥32×3316V 2=33·32V 2, 当且仅当x 2=4V x,即x =34V 时取等号.答案:34V 三、解答题5.如图(1)所示,将边长为1的正六边形铁皮的六个角各切去一个全等的四边形,再沿虚线折起,做成一个无盖的正六棱柱容器,如图(2)所示,求这个正六棱柱容器容积的最大值.(1) (2)解:设正六棱柱容器的底面边长为x (x >0),高为h ,由下图,可得2h +3x = 3.所以h =32(1-x ),V =S 底·h =6×34x 2h = 332x 2·32(1-x )=23×332·x 2·x 2·(1-x )≤9⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 2+x2+1-x 33=13,当且仅当x 2=1-x ,即x =23时等号成立.所以当底面边长为23时,正六棱柱容器容积最大,为13.6.某养殖厂需定期购买饲料,已知该厂每天需要饲料200 kg ,每千克饲料的价格为1.8元,饲料的保管与其他费用为平均每千克每天0.03元,购买饲料每次支付运费300元.(1)该厂多少天购买一次饲料才能使平均每天支付的总费用最少?(2)若提供饲料的公司规定:当一次购买饲料不少于5 t 时其价格可享受八五折优惠(即为原价的85%).该厂是否可以考虑利用此优惠条件?请说明理由.解:(1)设该厂应隔x (x ∈N +)天购买一次饲料,平均每天支付的总费用为y 1元. 因为饲料的保管与其他费用每天比前一天少200×0.03=6(元), 所以x 天饲料的保管与其他费用共 6(x -1)+6(x -2)+…+6=(3x 2-3x )元. 从而有y 1=1x(3x 2-3x +300)+200×1.8=300x+3x +357≥417,当且仅当300x=3x ,即x =10时取等号.故每隔10天购买一次饲料才能使平均每天支付的总费用最少.(2)该厂可以考虑利用此优惠条件.理由如下:若厂家利用此优惠条件,则至少25天购买一次饲料.设该厂利用此优惠条件,每隔x 天(x ≥25)购买一次饲料,平均每天支付的总费用为y 2元,则y 2=1x(3x 2-3x +300)+200×1.8×0.85=300x+3x +303(x ≥25).因为y ′2=-300x2+3,所以当x ≥25时,y 2′>0,即函数y 2在区间[25,+∞)上是增函数. 则当x =25时,函数y 2取得最小值为390. 而390<417,故该厂可以考虑利用此优惠条件.。

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高中数学:应用题练习1.某单位将举办庆典活动,要在广场上竖立一形状为等腰梯形的彩门BADC (如图).设计要求彩门的面积为S (单位:m 2),高为h (单位:m)(S ,h 为常数).彩门的下底BC 固定在广场底面上,上底和两腰由不锈钢支架组成,设腰和下底的夹底为α,不锈钢支架的长度之和记为l . (1)请将l 表示成关于α的函数l =f (α); (2)问:当α为何值时l 最小,并求最小值.解 (1)过D 作DH ⊥BC 于点H ,则∠DCB =α⎝⎛⎭⎪⎫0<α<π2,DH =h ,设AD =x .则DC =h sin α,CH =h tan α,BC =x +2htan α. 因为S =12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x +2h tan α·h , 则x =S h -htan α,则l =f (α)=2DC +AD=S h +h ⎝⎛⎭⎪⎫2sin α-1tan α⎝⎛⎭⎪⎫0<α<π2. (2)f ′(α)=h ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2cos αsin 2α--1sin 2α=h ·1-2cos αsin 2α, 令f ′(α)=h ·1-2cos αsin 2α=0,得α=π3.当α变化时,f ′(α),f (α)的变化情况如下表:α⎝⎛⎭⎪⎫0,π3π3⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2f ′(α) - 0 + f (α)↘极小值↗所以l min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=3h +S h .答 当α=π3时,l 取最小值3h +Sh(m). 2.某宾馆在装修时,为了美观,欲将客户的窗户设计成半径为1 m 的圆形,并用四根木条将圆分成如图所示的9个区域,其中四边形ABCD 为中心在圆心的矩形,现计划将矩形ABCD 区域设计为可推拉的窗口.(1)若窗口ABCD 为正方形,且面积大于14 m 2(木条宽度忽略不计),求四根木条总长的取值范围;(2)若四根木条总长为6 m,求窗口ABCD 面积的最大值.解 (1)设一根木条长为x m, 则正方形的边长为21-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22=4-x 2 m.因为S 四边形ABCD >14,所以4-x 2>14,即x <152.又因为四根木条将圆分成9个区域,所以x >2, 所以42<4x <215.答 四根木条总长的取值范围为(42,215).(2)方法一 设AB 所在的木条长为a m,则BC 所在的木条长为(3-a )m. 因为a ∈(0,2),3-a ∈(0,2),所以a ∈(1,2). 窗口ABCD 的面积S =41-a 24·1-(3-a )244-a 2·4-(3-a )2 a 4-6a 3+a 2+24a -20, 设f (a )=a 4-6a 3+a 2+24a -20,则f ′(a )=4a 3-18a 2+2a +24=2(a +1)(2a -3)(a -4), 令f ′(a )=0,得a =32或a =-1(舍去)或a =4(舍去).当a 变化时,f ′(a ),f (a )的变化情况如下表:↗↘所以当a =32时,f (a )max =f⎝ ⎛⎭⎪⎫32=4916,即S max =74.答 窗口ABCD 面积的最大值为74m 2.方法二 设AB 所在的木条长为a m,BC 所在的木条长为b m.由条件知,2a +2b =6, 即a +b =3. 因为a ,b ∈(0,2), 所以b =3-a ∈(0,2), 从而a ,b ∈(1,2). 由于AB =21-b 24,BC =21-a 24,S 矩形ABCD =41-b 241-a 24=4-b 24-a 2,4-b 24-a 2≤8-(a 2+b 2)2≤8-(a +b )222=74,当且仅当a =b =32∈(1,2)时,S 矩形ABCD =74为最大值.答 窗口ABCD 面积的最大值为74m 2.3.(2018·江苏省启东中学模拟)为了庆祝江苏省启东中学九十周年校庆,展示江苏省启东中学九十年来的办学成果及优秀校友风采,学校准备校庆期间搭建一个扇形展览区,如图,是一个半径为2百米,圆心角为π3的扇形展示区的平面示意图.点C是半径OB上一点(异于O,B两点),点D是圆弧AB上一点,且CD∥OA.为了实现“以展养展”,现在决定:在线段OC、线段CD及圆弧DB三段所示位置设立广告位,经测算广告位出租收入是:线段OC处每百米为2a元,线段CD 及圆弧DB处每百米均为a元.设∠AOD=x弧度,广告位出租的总收入为y元.(1)求y关于x的函数解析式,并指出该函数的定义域;(2)试问x为何值时,广告位出租的总收入最大,并求出其最大值.解(1)因为CD∥OA,所以∠ODC=∠AOD=x弧度,在△OCD中,∠OCD=2π3,∠COD=π3-x,OD=2百米,由正弦定理得OCsin x=CDsin⎝⎛⎭⎪⎫π3-x=2sin2π3=433,得OC=433sin x百米,CD=433sin⎝⎛⎭⎪⎫π3-x百米.又圆弧DB长为2⎝⎛⎭⎪⎫π3-x百米.所以y=2a×433sin x+a×⎣⎢⎡⎦⎥⎤433sin⎝⎛⎭⎪⎫π3-x+2⎝⎛⎭⎪⎫π3-x=2a×⎝⎛⎭⎪⎫3sin x+cos x-x+π3,x∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3.(2)记f(x)=2a×⎝⎛⎭⎪⎫3sin x+cos x-x+π3,则f′(x)=2a×(3cos x-sin x-1)=2a×⎣⎢⎡⎦⎥⎤2cos⎝⎛⎭⎪⎫x+π6-1,x∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3.令f′(x)=0,得x=π6.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化如下表:x ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π6π6 ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3f ′(x ) + 0 - f (x )↗极大值↘所以f (x )在x =π6处取得极大值,这个极大值就是最大值,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2⎝⎛⎭⎪⎫3+π6a .所以当x =π6时广告位出租的总收入最大,最大值为2⎝⎛⎭⎪⎫3+π6a 元.4.(2018·连云港质检)如图(1)是一直角墙角,∠AOB =90°,墙角的两堵墙面和地面两两互相垂直.ABCD 是一块长AB 为6米,宽BC 为2米的板材,现欲用板材与墙角围成一个直棱柱空间堆放谷物.(1)若按如图(1)放置,如何放置板材才能使这个直棱柱空间最大?(2)由于墙面使用受限,OA 面只能使用2米,OB 面只能使用4米.此矩形板材可以折叠围成一个直四棱柱空间,如图(2),如何折叠板材才能使这个空间最大? 解 (1)设OA =x ,OB =y ,x ,y ∈(0,6),且x 2+y 2=36, 因为直三棱柱的高为定值,故底面面积最大时体积最大. ∵∠AOB =90°, ∴S △AOB =12xy ≤x 2+y 24=9,当且仅当x =y =32时取到等号.即板材放置时,使得板材与墙面OA 成45°角.(2)因为直四棱柱的高为定值,故底面面积最大时体积最大,又S △AOB 为定值,只需寻找S △APB 的最大值.又在△APB 中,AB =25,只需寻找AB 边上高的最大值即可. 如图,作PH ⊥AB 于点H ,设PA=x,x∈(0,6),AH=y,y∈(0,25),则PB=6-x,HB=25-y,PH2=x2-y2=(6-x)2-(25-y)2,∴3x-5y=4,PH=x2-y2=-4y2+85y+169,当y=5时,PH最大,此时x=3,即板材放置时,沿中间折叠,使得PA=PB.5.在我国某海域O处有一海警执法舰发现位于北偏西60°的A处有一艘走私船,并测得O,A两点相距12海里,且走私船行驶速度是海警执法舰行驶速度的一半.现以点O为坐标原点,东西方向为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系.(1)若两者均沿直线匀速行驶,求走私船能被海警执法舰截获的路径的曲线方程;(2)若满足3x-y+40<0的点(x,y)组成的区域是公海,试问海警执法舰是否一定能在我国领海内截获走私船?若能,请说明理由;若不能,则需要使用巡逻艇进行快速追击,请问巡逻艇的速度至少应为走私船速度的几倍才能在我国领海内截获走私船?解(1)由条件可得,点A的坐标为(-63,6),设走私船在点P(x,y)处被海警执法舰截获,则PO=2PA,x2+y2=2(x+63)2+(y-6)2,化简整理得(x+83)2+(y-8)2=64,所以所求路径是以点(-83,8)为圆心,8为半径的圆,其方程为(x+83)2+(y-8)2=64.(2)由(1)得,点(-83,8)到直线3x-y+40=0的距离为|-83×3-8+40|2=4<8,故直线与圆相交,说明海警执法舰不一定能在我国领海内截获走私船. 设巡逻艇的速率为走私船速度的t (t >2)倍, 此时有x 2+y 2=t (x +63)2+(y -6)2,化简得(t 2-1)x 2+(t 2-1)y 2+123t 2x -12t 2y +144t 2=0, 其圆心坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-63t 2t 2-1,6t 2t 2-1,半径为12t t 2-1. 由⎪⎪⎪⎪⎪⎪-63t 2t 2-1×3-6t 2t 2-1+402≥12t t 2-1和t >2,得2t 2-3t -5≥0,所以t ≥52,故巡逻艇的速度至少应为走私船速度的2.5倍才能在我国领海内截获走私船.6.(2018·常熟调研)如图所示的自动通风设施.该设施的下部ABCD 是等腰梯形,其中AB 为2米,梯形的高为1米,CD 为3米,上部CmD 是个半圆,固定点E 为CD 的中点. MN 是由电脑控制可以上下滑动的伸缩横杆(横杆面积可忽略不计),且滑动过程中始终保持和CD 平行.当MN 位于CD 下方和上方时,通风窗的形状均为矩形MNGH (阴影部分均不通风).(1)设MN 与AB 之间的距离为x ⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤x <52且x ≠1米,试将通风窗的通风面积S (平方米)表示成关于x 的函数y =S (x );(2)当MN 与AB 之间的距离为多少米时,通风窗的通风面积S 取得最大值?解 (1)当0≤x <1时,过A 作AK ⊥CD 于K (如图),则AK =1, DK =CD -AB 2=12,HM =1-x , 由AK DK =MHDH=2, 得DH =HM 2=1-x2,∴HG =3-2DH =2+x ,∴S (x )=HM ·HG =(1-x )(2+x )=-x 2-x +2. 当1<x <52时,过E 作ET ⊥MN 于T ,连结EN (如图),则ET =x -1, TN =MN 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫322-()x -12=94-()x -12, ∴MN =294-()x -12, ∴S (x )=MN ·ET =294-()x -12·()x -1, 综上,S ()x =⎩⎨⎧-x 2-x +2,0≤x <1,2()x -194-()x -12,1<x <52.(2)①当0≤x <1时,S ()x =-x 2-x +2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+94在[)0,1上单调递减,∴S (x )max =S ()0=2. ②当1<x <52时,S ()x =2()x -194-()x -12≤ 2·()x -12+94-()x -122=94,当且仅当()x -1=94-()x -12,即x =324+1∈⎝⎛⎭⎪⎫1,52时取“=”,∴S (x )max =94,此时S (x )max =94>2,∴S (x )的最大值为94.答 当MN 与AB 之间的距离为⎝ ⎛⎭⎪⎫324+1米时,通风窗的通风面积S 取得最大值.。

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