考点5 函数与方程、函数模型及其应用
高三数学函数模型及其应用试题答案及解析
高三数学函数模型及其应用试题答案及解析1.定义在上的函数满足,则=()A.-1B.0C.1D.2【答案】C【解析】因为2015=6×336-1,所以f(2015)=f(-1)=log(1+1)=1.选C2【考点】分段函数求值2.牛奶保鲜时间因储藏温度的不同而不同,假定保鲜时间与储藏温度的关系为指数型函数y=ka x,若牛奶在0℃的冰箱中,保鲜时间约为100 h,在5℃的冰箱中,保鲜时间约为80 h,那么在10℃时保鲜时间约为()A.49 h B.56 h C.64 h D.72 h【答案】C【解析】由得k=100,a5=,所以当10℃时,保鲜时间为100·a10=100·()2=64,故选C.3.(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.(1)当0≤x≤200时,求函数v(x)的表达式;(2)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).【答案】(1)(2)3333辆/小时【解析】(1)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(2)依题并由(1)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:(1)函数v(x)的表达式(2)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.4.某食品公司为了解某种新品种食品的市场需求,进行了20天的测试,人为地调控每天产品的单价P(元/件):前10天每天单价呈直线下降趋势(第10天免费赠送品尝),后10天呈直线上升,其中4天的单价记录如表:时间(将第x天记为x)x1101118而这20天相应的销售量Q(百件/天)与x对应的点(x,Q)在如图所示的半圆上.(1)写出每天销售收入y(元)与时间x(天)的函数关系式y=f(x).(2)在这20天中哪一天销售收入最高?为使每天销售收入最高,按此次测试结果应将单价P定为多少元为好?(结果精确到1元)【答案】(1)y=100QP=100,x∈[1,20],x∈N*(2)7【解析】(1)P=x∈N*,Q=,x∈[1,20],x∈N*,所以y=100QP=100,x∈[1,20],x∈N*.(2)因为(x-10)2[100-(x-10)2]≤=2500,所以当且仅当(x-10)2=100-(x-10)2,即x=10±5时,y有最大值.因为x∈N*,所以取x=3或17时,y=700max≈4999(元),此时,P=7元.答:第3天或第17天销售收入最高,按此次测试结果应将单价P定为7元为好.5.某造纸厂拟建一座底面图形为矩形且面积为162平方米的三级污水处理池,池的深度一定(平面图如图所示),如果池四周围墙建造单价为400元/米,中间两道隔墙建造单价为248元/米,池底建造单价为80元/平方米,水池所有墙的厚度忽略不计.(1)试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价;(2)若由于地形限制,该池的长和宽都不能超过16米,试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价.【答案】(1)当长为16.2米,宽为10米时总造价最低,总造价最低为38 880元(2)当长为16米,宽为10米时总造价最低,总造价最低为38 882元.【解析】(1)设污水处理池的宽为x米,则长为米.则总造价f(x)=400×(2x+)+248×2x+80×162=1 296x++12 960=1 296(x+)+12 960≥1 296×2 +12 960=38 880(元),当且仅当x=(x>0),即x=10时取等号.∴当长为16.2米,宽为10米时总造价最低,总造价最低为38 880元.(2)由限制条件知,∴10≤x≤16,设g(x)=x+(10≤x≤16),g(x)在上是增函数,∴当x=10时(此时),g(x)有最小值,即f(x)有最小值,即为1 296×+12 960=38 882元.∴当长为16米,宽为10米时总造价最低,总造价最低为38 882元.6.农业技术员进行某种作物的种植密度试验,把一块试验田划分为8块面积相等的区域(除了种植密度,其它影响作物生长的因素都保持一致),种植密度和单株产量统计如下:根据上表所提供信息,第_____号区域的总产量最大,该区域种植密度为_____株/.{第13,14题的第一空3分,第二空2分}【答案】5,3.6【解析】由图中数据可得,,总产量,故时取得最大值,即第5号区域的总产量最大,该区域种植密度为.【考点】二次函数.7.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容积为立方米,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22千元. 设该容器的建造费用为y千元. 当该容器建造费用最小时,r的值为()A.B.1C.D.2【答案】B【解析】设容器的容积为,由题意知:,又,故由于,因此.所以建造费用,因此,,此时易知,故选B.【考点】1.几何体的体积;2.基本不等式.8.设函数,.(1)解方程:;(2)令,求证:;(3)若是实数集上的奇函数,且对任意实数恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1);(2)参考解析;(3)【解析】(1)由于函数,,所以解方程.通过换元即可转化为解二次方程.即可求得结论.(2)由于即得到.所以.所以两个一组的和为1,还剩中间一个.即可求得结论.(3)由是实数集上的奇函数,可求得.又由于对任意实数恒成立.该式的理解较困难,所以研究函数的单调性可得.函数在实数集上是递增.集合奇函数,由函数值大小即可得到变量的大小,再利用基本不等式,从而得到结论.试题解析:(1)即:,解得,(2).因为,所以,,(3)因为是实数集上的奇函数,所以.,在实数集上单调递增.由得,又因为是实数集上的奇函数,所以,,又因为在实数集上单调递增,所以即对任意的都成立,即对任意的都成立,.【考点】1.解方程的思想.2.函数的单调性.3.归纳推理的思想.4.基本不等式.9.为了净化空气,某科研单位根据实验得出,在一定范围内,每喷洒1个单位的净化剂,空气中释放的浓度y(单位:毫克/立方米)随着时间(单位:天)变化的函数关系式近似为若多次喷洒,则某一时刻空气中的净化剂浓度为每次投放的净化剂在相应时刻所释放的浓度之和.由实验知,当空气中净化剂的浓度不低于4(毫克/立方米)时,它才能起到净化空气的作用.(1)若一次喷洒4个单位的净化剂,则净化时间可达几天?(2)若第一次喷洒2个单位的净化剂,6天后再喷洒a()个单位的药剂,要使接下来的4天中能够持续有效净化,试求的最小值(精确到0.1,参考数据:取1.4).【答案】(1)可达8天;(2)a的最小值为.【解析】(1)根据题中条件每喷洒1个单位的净化剂,空气中释放的浓度y(单位:毫克/立方米)随着时间(单位:天)变化的函数关系已经给出,则易得一次喷洒4个单位的净化剂时的函数关系式:,这样就得到一个分段函数,对分段函数的处理常用的原则:先分开,现合并,解两个不等式即可求解; (2)中若第一次喷洒2个单位的净化剂,6天后再喷洒a()个单位的药剂,根据题意从第6天开始浓度来源与两方面,这是题中的难点,前面留下的为:,后面新增的为:,所得化简即可得到:,结合基本不等式知识求出最小值,最后解一个不等式:,即可求解.试题解析:(1)因为一次喷洒4个单位的净化剂,所以浓度则当时,由,解得,所以此时. 3分当时,由解得,所以此时.综合得,若一次投放4个单位的制剂,则有效净化时间可达8天. 7分(2)设从第一次喷洒起,经x()天,浓度. 10分因为,而,所以,故当且仅当时,y有最小值为.令,解得,所以a的最小值为. 14分【考点】1.实际应用问题;2.分段函数;3.基本不等式.10.设函数f(x)的定义域为D,若存在非零实数l使得对于任意x∈M(M⊆D)有x+l∈D,且f (x+l)≥f(x),则称f(x)为M上的l高调函数,如果定义域为R的函数f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=|x-a2|-a2,且f(x)为R上的8高调函数,那么实数a的取值范围是( )A. B. C. D.【答案】A【解析】当时,,则,即为上的8高调函数;当时,函数的图象如图所示,若为上的8高调函数,则,解得且.综上.【考点】1.新定义题;2.函数图像.11.要在墙上开一个上半部为半圆形、下部为矩形的窗户(如图所示),在窗框为定长的条件下,要使窗户能够透过最多的光线,窗户应设计成怎样的尺寸?【答案】半圆直径与矩形的高的比为2∶1【解析】设半圆直径为2R,矩形的高为a,则2a+2R+πR=L(定值),S=2Ra+πR2=-R2+LR,当R=时S最大,此时=1,即半圆直径与矩形的高的比为2∶1时,窗户能够透过最多的光线.12.我国辽东半岛普兰附近的泥炭层中,发掘出的古莲子,至今大部分还能发芽开花,这些古莲子是多少年以前的遗物呢?要测定古物的年代,可用放射性碳法.在动植物的体内都含有微量的放射性14C,动植物死亡后,停止了新陈代谢,14C不再产生,且原有的14C会自动衰变,经过5570年(叫做14C的半衰期),它的残余量只有原始量的一半,经过科学家测定知道,若14C的原始含量为a,则经过t年后的残余量a′(与a之间满足a′=a·e-kt).现测得出土的古莲子中14C残余量占原量的87.9%,试推算古莲子的生活年代.【答案】1036年前【解析】因a′=a·e-kt,即=e-kt.两边取对数,得lg=-ktlge.①又知14C的半衰期是5570年,即t=5570时,=.故lg=-5570klge,即klge=.代入①式,并整理,得t=-.这就是利用放射性碳法计算古生物年代的公式.现测得古莲子的是0.879,代入公式,得t=-≈1036.即古莲子约是1036年前的遗物.13.用长为90cm、宽为48cm的长方形铁皮做一个无盖的容器,先在四角分别截去一个小正方形,然后把四边翻折90°角,再焊接而成,则该容器的高为________cm时,容器的容积最大.【答案】10【解析】设容器的高为xcm,即小正方形的边长为xcm,该容器的容积为V,则V=(90-2x)(48-2x)x=4(x3-69x2+1080x),0<x<12,V′=12(x2-46x+360)=12(x-10)(x-36),当0<x<10时,V′>0;当10<x<12时,V′<0.所以V在(0,10]上是增函数,在[10,12)上是减函数,故当x =10时,V最大.14.某客运部门规定甲、乙两地之间旅客托运行李的费用为:不超过25kg按0.5元/kg收费,超过25kg的部分按0.8元/kg收费,计算收费的程序框图如图所示,则①②处应填()A.y=0.8xy=0.5xB.y=0.5xy=0.8xC.y=0.8x-7.5y=0.5xD.y=0.8x+12.5y=0.8x【答案】C【解析】设行李的质量为xkg,则所需费用为:y=即y=15.定义在R上的函数及二次函数满足:且。
函数概念与基本初等函数
小 题 都会 考 查 , 透 面 广. 别 是 分 渗 特 段 函数 的定 义 域 、 域 、 析 式 的 求 值 解 法 是近 几年 高 考 的热 点. 本节 知 识 作
为 工具 和 其 他 知识 结 合 起 来 命 题 的
域 与解 析 式 具 有 综合 性 ,有 时 渗 透 在解 答 题 中.2 1 江 苏 题 既 考 查 了 02 分段 函数 的解 析 式求 解 .又 考 查 了
失 分警 示 没 有 考 虑 定 义 域 的 限 制条 件 而直接 代 入 求解 是 致误 的 重要 原 因 ;多数 同 学可 能 不 知如 何
1 .考 纲 解 读
倒j (o2 1 21 ̄ ) 下列函数
中 , 满足 不 ) = ) 的是 ( )
( ) 解 函 数 的单 调 性 及 几 何 1理
概
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A . )lI B = . )— I = I
1 .考 纲 解 读
本专 题 内容 主 要包 括 函数 的概念 、 图象 与 性质 , 函数 与方程 , 函数模 型及其 应用 等 , 整 是 个高 中数 学 的核 心 内容 , 同时也是 贯 穿整个 中学数 学 的一根 主线. 以函数 为基础 编 制 的考 查 能力 的试题 在历 年 的高考 试卷 中 占有 较大 的 比重.一般说来 , 择题 、 空题 主要考 查 函数 选 填 的概 念 、 单调 性 与奇偶 性 、 函数 图象 等 重要 知识 , 注 函数 知识 的应 用 以及 函数 思想 方 法 的 关 渗透 , 着力体 现概念 性 、 辨性和 应用意识.解 答题 大 多以基本初 等 函数 为载体 , 思 综合应 用 函 数、 导数 、 方程 、 不等 式等知 识 , 并与数 学 思想 方 法紧 密结合 , 函数与方 程思想 、 形结合 思 对 数 想 、 类 与整合 思想 、 限与无 限思想等进 行较为 深入 的考 查 . 分 有 体现 了能力 立意 的命 题原则.
课本题改编题练习(函数与方程、函数模型及其应用)
( ) ̄ x+aO 1 f )6= 有两个相等的实根 , () i 求, 的
解 析式 ;
15 ( —. 改编) 讨论函数, ) +x4 ( 5+ 与函数gx ()
= m的图像交 点的个数 . 一+
( )若 ) 2 的最 大值 为正 数 , 的图像 总在 函 范 围 . - .( 若 ( ) +x l 24 改编) — .( 已知 ,是 二次 函数Y X- 2 :2( 一 )+ = 数 ) + 的图像的上方 , = m 求实数m的取值 范围. 23 + ( ∈R) 的两个零点 , 求 + 的最 大值. 17 改编) —.( 若函数 )l : + ) =o ( g + m 的定义 k+ k 5 k
0. 明 : ) 证 若方程 )0 两个 不相 等的实数根 , =有 则存 在 ∈R, 0 使 0< . )O
12 改 编 ) — .( 已知 )鲫 b + ( ,, ∈R,≠ = + x c 。bc 。
问曲 何值时 n最小 , ) 并求 出这个最小值.
22 ( — . 改编) 已知二次 函数 ) 。 卅 1 = 一 . 6
Zb+ ( ,,∈R,≠0 . + x c。bc a )
取值范 围是
.
— —
() 1 若不等式 )0 > 的解集是(,)求不等式 34 ,
似26 +< 的解集 ; _ c 0
4( . 必修 18习题2 第2 ) : P1 . 题 求证 方程5 一 5 一
10 = 的两根一 个在 区间( 10 内 , 一 , ) 另一个在 区 间( , 1
0. 明: 在 ∈ 使得 ‰)0则方程, )O ) 证 若存 。 R, <, ( =有
总复习:函数的概念及其表达式
2、已知函数f
(
x)
x x2
x0 ,则f ( f (-2))= _______ .
x0
3、函数f (x) 1 +ln(1+x)的定义域为 _________ . 1-x
4、已知f
(
x)的定义域是
0,4
,则f
(x 1)
f
(x 1)
的定义域是 ______ .
课后练习
5、如果函数f (x) ln(2x a)的定义域为-,1,那么实数a 的值为_______.
1
x0 表示同一函数;
x
-1 x0
(2)函数y=f ( x) 的图象与直线x=1的交点最多有1个;
(3)f ( x) x2 2 x 1与g (t ) t 2 2t 1是同一函数;
(4)若f ( x)
x 1
x
, 则f
(
f
1 ( ))=0.
2
其中正确判断的是( )
A(1)(2) B(2)(3) C(3)(4) D(3 )(4)
函数概念是近代数学思想之花——英国数学家托马斯
基础导练:
已知M =x 0 x 2, N y 0 y 3,给出下列四个图形,其中能
表示从集合M 到集合N的函数关系是哪些?
解析: ② ③
知识梳理:
2、函数的三要素:定义域、对应法则、值域.
下列各对函数中,
①f (x) lg x2, g(x) 2 lg x
图象法
用图象表示两个变量间的函数关 能形象直观的表示出函数的变化趋势,
系
是利用数形结合思想解题的基础.
列表法
用列表来表示两个变量之间的函 数关系
不必通过计算就知道当自变量取某些值 时函数的对应值.当自变量的值的个数较 少时使用.列表法在实际生产和生活中有 广泛的应用.
函数题型方法总结(包括函数三要素、基本性质与图像问题)
精品资料欢迎下载§函数题型方法总结第一部分:必考内容与要求函数概念与基本初等函数Ⅰ(指数函数、对数函数、幂函数)(1)函数①了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;了解映射的概念.②在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法)表示函数.③了解简单的分段函数,并能简单应用.④理解函数单调性、最大(小)值及其几何意义;结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.⑤会运用函数图像理解和研究函数的性质.(2)指数函数①了解指数函数模型的实际背景.②理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.③理解指数函数的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图像通过的特殊点.④知道指数函数是一类重要的函数模型.(3)对数函数①理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用.②理解对数函数的概念;理解对数函数的单调性,掌握函数图像通过的特殊点.③知道对数函数是一类重要的函数模型;④了解指数函数与对数函数互为反函数().(4)幂函数①了解幂函数的概念.②结合函数的图像,了解它们的变化情况.(5)函数与方程①结合二次函数的图像,了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数.②根据具体函数的图像,能够用二分法求相应方程的近似解.(6)函数模型及其应用①了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征.知道直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义.②了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.。
高考数学初等函数知识点 函数模型及其应用
高考数学初等函数知识点函数模型及其应用导语:常见的函数模型有一次函数模型、二次函数模型、指数函数模型、对数函数模型、分段函数模型等,下面就由为大家带来高考数学初等函数知识点:函数模型及其应用,大家一起去看看怎么做吧!1.我们目前已学习了以下几种函数:一次函数y=kx+b(k≠0),二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),指数函数y=ax(a>0且a≠1),对数函数y=logax(a>0且a≠1),幂函数y=xa(a为常数)2.用函数模型解决实际问题的根本步骤:第一步,审清题意,设立变量 ;第二步,根据所给模型,列出函数关系式;第三步,利用函数关系求解;第四步,再将所得结论转译成具体问题的解答.3.在处理曲线拟合与预测的问题时,通常需要以下几个步骤:(1)能够根据原始数据、表格、绘出散点图;(2)通过考查散点图,画出“最贴近”的曲线,即拟合曲线;(3)根据所学函数知识,求出拟合曲线的函数解析式;(4)利用函数关系,根据条件对所给问题进行预测和控制,以便为决策和管理提供依据.4.解疑释惑(1)怎样理解“数学建模”和实际问题的关系?一般来说,对问题进行修改和简化,形成一种比拟精确和简洁的表述,这时可称之为“实际模型”,它和“实际原形”不同,因为它被简化了,不是实际问题所有方面都得到了表达.而是在得到一个“实际模型”之后,再用数学符号和表达式来代替实际问题中的变量和关系,得到的结果是一个“数学模型”. (2)怎样才能搞好“数学建模”?在“数学建模”中要把握好以下几个问题:1理解问题:阅读理解,读懂文字表达,认真审题,理解实际背景.弄清楚问题的实际背景和意义,设法用数学语言来描述问题.2数学建模:把握新信息,勇于探索,善于联想,灵活化归,根据题意建立变量或参数间的数学关系,实现实际问题数学化,引进数学符号,构建数学模型,常用的数学模型有方程、不等式、函数.3求解模型:以所学的数学性质为工具对建立的数学模型进行求解. ○4检验模型:将所求的结果代回模型中检验,对模拟的结果与实际情形比拟,以确定模型的有效性,如果不满意,要考虑重新建模.5评价与应用:如果模型与实际情形比拟吻合,要对计算的结果作出解释并给出其实际意义,最后对所建立的模型给出运用范围.如果模型与实际问题有较大出入,那么要对模型改良,并重复上述步骤.(3)“数学建模”中要注意什么问题?1有的应用题文字表达冗长,或者选择的知识背景较为陌生,处理时,要注意认真、耐心地阅读和理解题意.2解决函数应用题时要注意用变化的观点分析和探求具体问题中的数量关系,寻找量与量之间的内在联系,然后将这些内在联系与数学知识联想,建立函数关系式或列出方程,利用函数性质或方程观点来求解,那么可使应用题化生为熟,尽快得到解决. 5.规律总结(1)如果实际问题中的规律很难用一个统一的关系式表示,可考虑用分段函数来表示它.另外,在实际问题的计算中应注意统一单位.(2)分类讨论建立函数模型在实际问题中较为常见,应引起充分注意. (3)建立“数学模型”常用的分析方法:(1)关系分析法:即通过寻找关键词和关键量之间的数量关系的方法来建立问题的数学模型的方法.(2)列表分析法:即通过列表的方式探索问题的数学模型的方法.(3)图象分析法:即通过对图象中的数量关系分析来建立问题的数学模型的方法.。
【高中数学】函数模型及其应用
函数模型及其应用一、基础知识1.常见的8种函数模型(1)正比例函数模型:f(x)=kx(k为常数,k≠0);(2)反比例函数模型:f(x)=kx(k为常数,k≠0);(3)一次函数模型:f(x)=kx+b(k,b为常数,k≠0);(4)二次函数模型:f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0);(5)指数函数模型:f(x)=ab x+c(a,b,c为常数,a≠0,b>0,b≠1);(6)对数函数模型:f(x)=m log a x+n(m,n,a为常数,m≠0,a>0,a≠1);(7)幂函数模型:f(x)=ax n+b(a,b,n为常数,a≠0,n≠1);(8)“对勾”函数模型:y=x+ax(a>0).(1)形如f(x)=x+ax(a>0)的函数模型称为“对勾”函数模型,“对勾”函数的性质:①该函数在(-∞,-a]和[a,+∞)上单调递增,在[-a,0)和(0,a]上单调递减.②当x>0时,x=a时取最小值2a,当x<0时,x=-a时取最大值-2a.(2)函数f(x)=xa+bx(a>0,b>0,x>0)在区间(0,ab]内单调递减,在区间[ab,+∞)内单调递增.2.三种函数模型的性质函数性质y=a x(a>1)y=log a x(a>1)y=x n(n>0)在(0,+∞)上的增减性单调递增单调递增单调递增增长速度越来越快越来越慢相对平稳图象的变化随x的增大,逐渐表现为与y轴平行随x的增大,逐渐表现为与x轴平行随n值变化而各有不同值的比较存在一个x0,当x>x0时,有log a x<x n<a x幂函数模型y=x n(n>0)可以描述增长幅度不同的变化,当n,值较小(n≤1)时,增长较慢;当n值较大(n>1)时,增长较快.考点一二次函数、分段函数模型[典例]国庆期间,某旅行社组团去风景区旅游,若每团人数在30或30以下,飞机票每张收费900元;若每团人数多于30,则给予优惠:每多1人,机票每张减少10元,直到达到规定人数75为止.每团乘飞机,旅行社需付给航空公司包机费15000元.(1)写出飞机票的价格关于人数的函数;(2)每团人数为多少时,旅行社可获得最大利润?[解](1)设每团人数为x,由题意得0<x≤75(x∈N*),飞机票价格为y元,则y ,0<x≤30,-10(x-30),30<x≤75,即y,0<x≤30,200-10x,30<x≤75.(2)设旅行社获利S元,则Sx-15000,0<x≤30,200x-10x2-15000,30<x≤75,即Sx-15000,0<x≤30,10(x-60)2+21000,30<x≤75.因为S=900x-15000在区间(0,30]上为增函数,故当x=30时,S取最大值12000.又S=-10(x-60)2+21000,x∈(30,75],所以当x=60时,S取得最大值21000.故当x=60时,旅行社可获得最大利润.[解题技法]二次函数、分段函数模型解决实际问题的策略(1)在建立二次函数模型解决实际问题中的最值问题时,一定要注意自变量的取值范围,需根据函数图象的对称轴与函数定义域在坐标系中对应区间之间的位置关系讨论求解.(2)对于分段函数模型的最值问题,应该先求出每一段上的最值,然后比较大小.(3)在利用基本不等式求解最值时,一定要检验等号成立的条件,也可以利用函数单调性求解最值.[题组训练]1.某市家庭煤气的使用量x(m3)和煤气费f(x)(元)满足关系f(x),0<x≤A,+B(x-A),x>A.已知某家庭2018年前三个月的煤气费如表:月份用气量煤气费一月份4m34元二月份25m314元三月份35m 319元若四月份该家庭使用了20m 3的煤气,则其煤气费为()A .11.5元B .11元C .10.5元D .10元解析:选A根据题意可知f (4)=C =4,f (25)=C +B (25-A )=14,f (35)=C +B (35-A )=19,解得A =5,B =12,C =4,所以f (x ),0<x ≤5,+12(x -5),x >5,所以f (20)=4+12×(20-5)=11.5.2.A ,B 两城相距100km ,在两城之间距A 城x (km)处建一核电站给A ,B 两城供电,为保证城市安全,核电站距城市距离不得小于10km.已知供电费用等于供电距离(km)的平方与供电量(亿度)之积的0.25倍,若A 城供电量为每月20亿度,B 城供电量为每月10亿度.(1)求x 的取值范围;(2)把月供电总费用y 表示成x 的函数;(3)核电站建在距A 城多远,才能使月供电总费用y 最少?解:(1)由题意知x 的取值范围为[10,90].(2)y =5x 2+52(100-x )2(10≤x ≤90).(3)因为y =5x 2+52(100-x )2=152x 2-500x +25000+500003,所以当x =1003y min =500003.故核电站建在距A 城1003km 处,能使月供电总费用y 最少.考点二指数函数、对数函数模型[典例]某医药研究所开发的一种新药,如果成年人按规定的剂量服用,据监测,服药后每毫升血液中的含药量y (微克)与时间t (小时)之间近似满足如图所示的曲线.(1)写出第一次服药后y 与t 之间的函数关系式y =f (t );(2)据进一步测定,每毫升血液中含药量不少于0.25微克时治疗疾病有效,求服药一次后治疗疾病有效的时间.[解](1)由题图,设y 0≤t ≤1,a,t >1,当t =1时,由y =4,得k =4,由-a =4,得a =3.所以y 0≤t ≤1,-3,t >1.(2)由y ≥0.25≤t ≤1,t ≥0.253≥0.25,解得116≤t ≤5.故服药一次后治疗疾病有效的时间是5-116=7916(小时).[解题技法]1.掌握2种函数模型的应用技巧(1)与指数函数、对数函数模型有关的实际问题,在求解时,要先学会合理选择模型,在三类模型中,指数函数模型是增长速度越来越快(底数大于1)的一类函数模型,与增长率、银行利率有关的问题都属于指数函数模型.(2)在解决指数函数、对数函数模型问题时,一般先需要通过待定系数法确定函数解析式,再借助函数的图象求解最值问题,必要时可借助导数.2.建立函数模型解应用问题的4步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择模型.(2)建模:将文字语言转化为数学语言,利用数学知识建立相应的数学模型.(3)求模:求解数学模型,得出数学结论.(4)还原:将利用数学知识和方法得出的结论,还原到实际问题中.[题组训练]1.某位股民购进某支股票,在接下来的交易时间内,他的这支股票先经历了n 次涨停(每次上涨10%),又经历了n 次跌停(每次下跌10%),则该股民这支股票的盈亏情况(不考虑其他费用)为()A.略有盈利B.略有亏损C.没有盈利也没有亏损D.无法判断盈亏情况解析:选B设该股民购进这支股票的价格为a元,则经历n次涨停后的价格为a(1+10%)n=a×1.1n元,经历n次跌停后的价格为a×1.1n×(1-10%)n=a×1.1n×0.9n=a×(1.1×0.9)n=0.99n·a<a,故该股民这支股票略有亏损.2.声强级Y(单位:分贝)由公式Y=10lg I为声强(单位:W/m2).(1)平常人交谈时的声强约为10-6W/m2,求其声强级.(2)一般常人能听到的最低声强级是0分贝,求能听到的最低声强为多少?解:(1)当声强为10-6W/m2时,由公式Y=得Y=10lg106=60(分贝).(2)当Y=0时,由公式Y=得0.∴I10-12=1,即I=10-12W/m2,则最低声强为10-12W/m2.[课时跟踪检测]1.(2018·福州期末)某商场销售A型商品.已知该商品的进价是每件3元,且销售单价与日均销售量的关系如下表所示:销售单价/元45678910日均销售量/件400360320280240200160请根据以上数据分析,要使该商品的日均销售利润最大,则此商品的定价(单位:元/件)应为()A.4B.5.5C.8.5D.10解析:选C由数据分析可知,当单价为4元时销售量为400件,单价每增加1元,销售量就减少40件.设定价为x 元/件时,日均销售利润为y 元,则y =(x -3)·[400-(x -4)·40]=-+1210,故当x =172=8.5时,该商品的日均销售利润最大,故选C.2.(2019·绵阳诊断)某单位为鼓励职工节约用水,作出如下规定:每位职工每月用水不超过10立方米的,按每立方米3元收费;用水超过10立方米的,超过的部分按每立方米5元收费.某职工某月的水费为55元,则该职工这个月实际用水为()A .13立方米B .14立方米C .15立方米D .16立方米解析:选C 设该职工某月的实际用水为x 立方米时,水费为y 元,由题意得y =x ,0≤x ≤10,+5(x -10),x >10,即y x ,0≤x ≤10,x -20,x >10.易知该职工这个月的实际用水量超过10立方米,所以5x -20=55,解得x =15.3.利民工厂某产品的年产量在150吨至250吨之间,年生产的总成本y (万元)与年产量x (吨)之间的关系可近似地表示为y =x 210-30x +4000,则每吨的成本最低时的年产量为()A .240吨B .200吨C .180吨D .160吨解析:选B 依题意,得每吨的成本为y x =x 10+4000x -30,则yx≥2x 10·4000x-30=10,当且仅当x 10=4000x,即x =200时取等号,因此,当每吨成本最低时,年产量为200吨.4.某工厂产生的废气经过过滤后排放,排放时污染物的含量不得超过1%.已知在过滤过程中废气中的污染物数量P (单位:毫克/升)与过滤时间t (单位:时)之间的函数关系为P =P 0e -kt (k ,P 0均为正常数).如果在前5个小时的过滤过程中污染物被排除了90%,那么排放前至少还需要过滤的时间是()A.12小时 B.59小时C .5小时D .10小时解析:选C 由题意,前5个小时消除了90%的污染物.∵P =P 0e -kt ,∴(1-90%)P 0=P 0e -5k,∴0.1=e-5k,即-5k =ln 0.1,∴k =-15ln 0.1.由1%P 0=P 0e -kt ,即0.01=e -kt ,得-kt =ln 0.01,=ln 0.01,∴t =10.∴排放前至少还需要过滤的时间为t -5=5(时).5.(2019·蚌埠模拟)某种动物的繁殖数量y (单位:只)与时间x (单位:年)的关系式为y =a log 2(x +1),若这种动物第1年有100只,则到第7年它们发展到________只.解析:由题意,得100=a log 2(1+1),解得a =100,所以y =100log 2(x +1),当x =7时,y =100log 2(7+1)=300,故到第7年它们发展到300只.答案:3006.某人根据经验绘制了从12月21日至1月8日自己种植的西红柿的销售量y (千克)随时间x (天)变化的函数图象如图所示,则此人在12月26日大约卖出了西红柿________千克.解析:前10天满足一次函数关系,设为y =kx +b ,将点(1,10)和点(10,30)代入函数解析=k +b ,=10k +b ,解得k =209,b =709,所以y =209x +709,则当x =6时,y =1909.答案:19097.候鸟每年都要随季节的变化进行大规模的迁徙,研究某种鸟类的专家发现,该种鸟类的飞行速度v (单位:m/s)与其耗氧量Q 之间的关系为:v =a +b log 3Q10(其中a ,b 是实数).据统计,该种鸟类在静止的时候其耗氧量为30个单位,而其耗氧量为90个单位时,其飞行速度为1m/s.(1)求出a ,b 的值;(2)若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2m/s ,求其耗氧量至少要多少个单位?解:(1)由题意可知,当这种鸟类静止时,它的速度为0m/s ,此时耗氧量为30个单位,故有a +b log 33010=0,即a +b =0.当耗氧量为90个单位时,速度为1m/s ,故a +b log 39010=1,整理得a +2b =1.+b =0,+2b =1,=-1,=1.(2)由(1)知,v =a +b log 3Q 10=-1+log 3Q10.所以要使飞行速度不低于2m/s ,则有v ≥2,所以-1+log 3Q10≥2,即log 3Q 10≥3,解得Q10≥27,即Q ≥270.所以若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2m/s ,则其耗氧量至少要270个单位.8.据气象中心观察和预测:发生于沿海M 地的台风一直向正南方向移动,其移动速度v (单位:km/h)与时间t (单位:h)的函数图象如图所示,过线段OC 上一点T (t,0)作横轴的垂线l ,梯形OABC 在直线l 左侧部分的面积为时间t 内台风所经过的路程s (单位:km).(1)当t =4时,求s 的值;(2)将s 随t 变化的规律用数学关系式表示出来;(3)若N 城位于M 地正南方向,且距M 地650km ,试判断这场台风是否会侵袭到N 城,如果会,在台风发生后多长时间它将侵袭到N 城?如果不会,请说明理由.解:(1)由图象可知,直线OA 的方程是v =3t (0≤t ≤10),直线BC 的方程是v =-2t +70(20<t ≤35).当t =4时,v =12,所以s =12×4×12=24.(2)当0≤t ≤10时,s =12×t ×3t =32t 2;当10<t ≤20时,s =12×10×30+(t -10)×30=30t -150;当20<t ≤35时,s =150+300+12×(t -20)×(-2t +70+30)=-t 2+70t -550.综上可知,s 随t 变化的规律是s2,t ∈[0,10],t -150,t ∈(10,20],t 2+70t -550,t ∈(20,35].(3)当t ∈[0,10]时,s max =32×102=150<650,当t ∈(10,20]时,s max =30×20-150=450<650,当t ∈(20,35]时,令-t 2+70t -550=650,解得t =30或t =40(舍去),即在台风发生30小时后将侵袭到N 城.。
2020届高考数学命题猜想及专题练习--函数与方程﹑函数模型及其应用2(含解析)
2020届高考数学命题猜想函数与方程﹑函数模型及其应用【考向解读】求方程的根、函数的零点的个数问题以及由零点存在性定理判断零点是否存在,利用函数模型解决实际问题是高考的热点;备考时应理解函数的零点,方程的根和函数的图象与x轴的交点的横坐标的等价性;掌握零点存在性定理.增强根据实际问题建立数学模型的意识,提高综合分析、解决问题的能力.【命题热点突破一】函数零点的存在性定理1.零点存在性定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b)使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.2.函数的零点与方程根的关系函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的根,即函数y=f(x)的图象与函数y=g(x)的图象交点的横坐标.例1 、(2018年全国卷Ⅱ)已知函数.(1)若,求的单调区间;(2)证明:只有一个零点.【答案】见解析【解析】(2)由于,所以等价于.设=,则g ′(x )=≥0,仅当x=0时g ′(x )=0,所以g (x )在(–∞,+∞)单调递增.故g (x )至多有一个零点,从而f (x )至多有一个零点.又f (3a –1)=,f (3a+1)=,故f (x )有一个零点.综上,f (x )只有一个零点.【感悟提升】新定义问题的本质是转化思想的应用,即把新定义问题转化为已知的问题加以解决,解题的关键是理解新定义,把新定义表达的问题转化为我们已经掌握的数学问题,然后根据题目的要求进行推理计算得出结论.【变式探究】给出定义:如果函数f(x)在[a ,b]上存在x1,x2(a<x1<x2<b),满足f ′(x1)=f (b )-f (a )b -a ,f ′(x2)=f (b )-f (a )b -a ,则称实数x1,x2为[a ,b]上的“对望数”,函数f(x)为[a ,b]上的“对望函数”.已知函数f(x)=13x3-x2+m 是[0,m]上的“对望函数”,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32,3 B .(2,3) C.⎝⎛⎭⎪⎪⎫32,2 3 D .(2,2 3)【答案】A【命题热点突破三】 函数模型及其应用解决函数模型的实际应用题,首先考虑题目考查的函数模型,并要注意定义域.其解题步骤是(1)阅读理解,审清题意:分析出已知什么,求什么,从中提炼出相应的数学问题;(2)数学建模:弄清题目中的已知条件和数量关系,建立函数关系式;(3)解函数模型:利用数学方法得出函数模型的数学结果;(4)实际问题作答:将数学问题的结果转化成实际问题作出解答.例3、(2017·江苏)设f(x)是定义在R 上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x2,x ∈D ,x ,x ∉D ,其中集合D =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪⎪x =n -1n ,n ∈N*,则方程f(x)-lg x =0的解的个数是_____.【答案】8【变式探究】随着网络的发展,网校教育越来越受到广大学生的喜爱,它已经成为学生们课外学习的一种趋势.假设某网校每日的套题销售量y(单位:万套)与销售价格x(单位:元/套)满足关系式y =m x -2+4(x -6)2,其中2<x<6,m 为常数.已知销售价格为4元/套时,每日可售出套题21万套.(1)求m 的值;(2)假设每套题的成本为2元(只考虑销售出的套数),试确定销售价格x 的值,使网校每日销售套题所获得的利润最大.(保留1位小数)【解析】解:(1)因为x =4时,y =21,代入y =mx -2+4(x -6)2,得m2+16=21,解得m =10.(2)由(1)可知,套题每日的销售量y =10x -2+4(x -6)2,所以每日销售套题所获得的利润f (x )=(x -2)·⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤10x -2+4(x -6)2=10+4(x -6)2(x -2)=4x3-56x2+240x -278(2<x<6),从而f ′(x )=12x2-112x +240=4(3x -10)(x -6)(2<x<6).令f ′(x )=0,得x =103(x =6舍去),且在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2,103上,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫103,6上,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,所以x =103是函数f (x )在(2,6)内的极大值点,也是最大值点,所以当x =103≈3.3时,函数f (x )取得最大值,即当销售价格为3.3元/套时,网校每日销售套题所获得的利润最大.1 、(2017·全国Ⅲ)已知函数f(x)=x2-2x +a(ex -1+e -x +1)有唯一零点,则a 等于 A.-12B.13C.12 D.1【解析】f(x)=x2-2x +a(ex -1+e -x +1) =(x -1)2+a[ex -1+e -(x -1)]-1,令t =x -1,则g(t)=f(t +1)=t2+a(et +e -t)-1. ∵g(-t)=(-t)2+a(e -t +et)-1=g(t), ∴函数g(t)为偶函数.∵f(x)有唯一零点,∴g(t)也有唯一零点. 又g(t)为偶函数,由偶函数的性质知g(0)=0, ∴2a -1=0,解得a =12 .【答案】C.2、(2017·江苏)设f(x)是定义在R 上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x2,x ∈D ,x ,x ∉D ,其中集合D =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪⎪x =n -1n ,n ∈N*,则方程f(x)-lg x =0的解的个数是_____.【答案】81.【2016高考新课标1卷】函数在[]2,2-的图像大致为(A)(B)(C)(D)【答案】D2.【2016高考山东文数】已知函数其中0m>,若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________________.【答案】() 3,+∞【解析】画出函数图象如下图所示:由图所示,要()f x b=有三个不同的根,需要红色部分图像在深蓝色图像的下方,即,解得3m >。
2021年高考大纲(理科数学)
理科数学Ⅰ.考核目标与要求根据普通高等学校对新生思想道德素质和科学文化素质的要求,依据中华人民共和国教育部2003 年颁布的《普通高中课程方案(实验)》和《普通高中数学课程标准(实验)》的必修课程、选修课程系列2 和系列4 的内容,确定理工类高考数学科考试内容.一、知识要求知识是指《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称《课程标准》)中所规定的必修课程、选修课程系列2 和系列4 中的数学概念、性质、法则、公式、公理、定理以及由其内容反映的数学思想方法,还包括按照一定程序与步骤进行运算、处理数据、绘制图表等基本技能.各部分知识的整体要求及其定位参照《课程标准》相应模块的有关说明.对知识的要求依次是了解、理解、掌握三个层次.1.了解:要求对所列知识的含义有初步的、感性的认识,知道这一知识内容是什么,按照一定的程序和步骤照样模仿,并能(或会)在有关的问题中识别和认识它.这一层次所涉及的主要行为动词有:了解,知道、识别,模仿,会求、会解等.2.理解:要求对所列知识内容有较深刻的理性认识,知道知识间的逻辑关系,能够对所列知识做正确的描述说明并用数学语言表达,能够利用所学的知识内容对有关问题进行比较、判别、讨论,具备利用所学知识解决简单问题的能力.这一层次所涉及的主要行为动词有:描述,说明,表达,推测、想象,比较、判别,初步应用等.3.掌握:要求能够对所列的知识内容进行推导证明,能够利用所学知识对问题进行分析、研究、讨论,并且加以解决.这一层次所涉及的主要行为动词有:掌握、导出、分析,推导、证明,研究、讨论、运用、解决问题等.二、能力要求能力是指空间想象能力、抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力、数据处理能力以及应用意识和创新意识.1.空间想象能力:能根据条件作出正确的图形,根据图形想象出直观形象;能正确地分析出图形中的基本元素及其相互关系;能对图形进行分解、组合;会运用图形与图表等手段形象地揭示问题的本质.空间想象能力是对空间形式的观察、分析、抽象的能力,主要表现为识图、画图和对图形的想象能力.识图是指观察研究所给图形中几何元素之间的相互关系;画图是指将文字语言和符号语言转化为图形语言以及对图形添加辅助图形或对图形进行各种变换;对图形的想象主要包括有图想图和无图想图两种,是空间想象能力高层次的标志.2.抽象概括能力:抽象是指舍弃事物非本质的属性,揭示其本质的属性;概括是指把仅仅属于某一类对象的共同属性区分出来的思维过程.抽象和概括是相互联系的,没有抽象就不可能有概括,而概括必须在抽象的基础上得出某种观点或某个结论.抽象概括能力是对具体的、生动的实例,经过分析提炼,发现研究对象的本质;从给定的大量信息材料中概括出一些结论,并能将其应用于解决问题或做出新的判断.3.推理论证能力:推理是思维的基本形式之一,它由前提和结论两部分组成;论证是由已有的正确的前提到被论证的结论的一连串的推理过程.推理既包括演绎推理,也包括合情推理;论证方法既包括按形式划分的演绎法和归纳法,也包括按思考方法划分的直接证法和间接证法.一般运用合情推理进行猜想,再运用演绎推理进行证明.中学数学的推理论证能力是根据已知的事实和已获得的正确数学命题,论证某一数学命题真实性的初步的推理能力.4.运算求解能力:会根据法则、公式进行正确运算、变形和数据处理,能根据问题的条件寻找与设计合理、简捷的运算途径,能根据要求对数据进行估计和近似计算.运算求解能力是思维能力和运算技能的结合.运算包括对数字的计算、估值和近似计算, 对式子的组合变形与分解变形,对几何图形各几何量的计算求解等.运算能力包括分析运算条件、探究运算方向、选择运算公式、确定运算程序等一系列过程中的思维能力,也包括在实施运算过程中遇到障碍而调整运算的能力.5.数据处理能力:会收集、整理、分析数据,能从大量数据中抽取对研究问题有用的信息,并做出判断.数据处理能力主要是指针对研究对象的特殊性,选择合理的收集数据的方法,根据问题的具体情况,选择合适的统计方法整理数据,并构建模型对数据进行分析、推断,获得结论. 6.应用意识:能综合应用所学数学知识、思想和方法解决问题,包括解决相关学科、生产、7.创新意识:能发现问题、提出问题,综合与灵活地应用所学的数学知识、思想方法,选择有效的方法和手段分析信息,进行独立的思考、探索和研究,提出解决问题的思路,创造性地解决问题.创新意识是理性思维的高层次表现.对数学问题的“观察、猜测、抽象、概括、证明”,是发现问题和解决问题的重要途径,对数学知识的迁移、组合、融会的程度越高,显示出的创新意识也就越强.三、个性品质要求个性品质是指考生个体的情感、态度和价值观.要求考生具有一定的数学视野,认识数学的科学价值和人文价值,崇尚数学的理性精神,形成审慎的思维习惯,体会数学的美学意义.要求考生克服紧张情绪,以平和的心态参加考试,合理支配考试时间,以实事求是的科学态度解答试题,树立战胜困难的信心,体现锲而不舍的精神.四、考查要求数学学科的系统性和严密性决定了数学知识之间深刻的内在联系,包括各部分知识的纵向联系和横向联系,要善于从本质上抓住这些联系,进而通过分类、梳理、综合,构建数学试卷的框架结构.1.对数学基础知识的考查,既要全面又要突出重点.对于支撑学科知识体系的重点内容,要占有较大的比例,构成数学试卷的主体.注重学科的内在联系和知识的综合性,不刻意追求知识的覆盖面.从学科的整体高度和思维价值的高度考虑问题,在知识网络的交汇点处设计试题, 使对数学基础知识的考查达到必要的深度.2.对数学思想方法的考查是对数学知识在更高层次上的抽象和概括的考查,考查时必须要与数学知识相结合,通过对数学知识的考查,反映考生对数学思想方法的掌握程度.3.对数学能力的考查,强调“以能力立意”,就是以数学知识为载体,从问题入手,把握学科的整体意义,用统一的数学观点组织材料,侧重体现对知识的理解和应用,尤其是综合和灵活的应用,以此来检测考生将知识迁移到不同情境中去的能力,从而检测出考生个体理性思维的广度和深度以及进一步学习的潜能.对能力的考查要全面,强调综合性、应用性,并要切合考生实际.对推理论证能力和抽象概括能力的考查贯穿于全卷,是考查的重点,强调其科学性、严谨性、抽象性;对空间想象能力的考查主要体现在对文字语言、符号语言及图形语言的互相转化上;对运算求解能力的考查主要是对算法和推理的考查,考查以代数运算为主;对数据处理能力的考查主要是考查运用概率统计的基本方法和思想解决实际问题的能力.4.对应用意识的考查主要采用解决应用问题的形式.命题时要坚持“贴近生活,背景公平, 控制难度”的原则,试题设计要切合中学数学教学的实际和考生的年龄特点,并结合实践经验, 使数学应用问题的难度符合考生的水平.5.对创新意识的考查是对高层次理性思维的考查.在考试中创设新颖的问题情境,构造有一定深度和广度的数学问题时,要注重问题的多样化,体现思维的发散性;精心设计考查数学主体内容、体现数学素质的试题;也要有反映数、形运动变化的试题以及研究型、探索型、开放型等类型的试题.数学科的命题,在考查基础知识的基础上,注重对数学思想方法的考查,注重对数学能力的考查,展现数学的科学价值和人文价值,同时兼顾试题的基础性、综合性和应用性,重视试题间的层次性,合理调控综合程度,坚持多角度、多层次的考查,努力实现全面考查综合数学素养的要求,促进学生德智体美劳全面发展.Ⅱ.考试范围与要求本部分包括必考内容和选考内容两部分.必考内容为《课程标准》的必修内容和选修系列2 的内容;选考内容为《课程标准》的选修系列4 的“坐标系与参数方程”、“不等式选讲”等2 个专题.必考内容(一)集合1.集合的含义与表示(1)了解集合的含义、元素与集合的属于关系.(2)能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.集合的基本运算(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.(二)函数概念与基本初等函数Ⅰ(指数函数、对数函数、幂函数)1.函数(1)了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;了解映射的概念.(2)在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法)表示函数.a (3) 了解简单的分段函数,并能简单应用.(4) 理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义;结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.(5) 会运用函数图像理解和研究函数的性质.2.指数函数(1) 了解指数函数模型的实际背景.(2) 理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.(3) 理解指数函数的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图像通过的特殊点.(4)知道指数函数是一类重要的函数模型.3. 对数函数(1) 理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用.(2) 理解对数函数的概念,理解对数函数的单调性,掌握对数函数图像通过的特殊点.(3)知道对数函数是一类重要的函数模型.(4)了解指数函数 y = a x 与对数函数 y = log x互为反函数( a > 0 ,且 a ≠ 1). 4. 幂函数(1) 了解幂函数的概念.2 31 1 (2) 结合函数 y = x , y = x 5. 函数与方程, y = x , y = , y = x 2 的图像,了解它们的变化情况. x(1) 结合二次函数的图像,了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数.(2) 根据具体函数的图像,能够用二分法求相应方程的近似解.6.函数模型及其应用(1) 了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征,知道直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义.(2) 了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.1.空间几何体 (三) 立体几何初步(1) 认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.(2) 能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,能识别上述三视图所表示的立体模型,会用斜二侧法画出它们的直观图.(3) 会用平行投影与中心投影两种方法画出简单空间图形的三视图与直观图,了解空间图形的不同表示形式.(4) 会画某些建筑物的视图与直观图(在不影响图形特征的基础上,尺寸、线条等不作严格要求).(5) 了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式.2.点、直线、平面之间的位置关系(1) 理解空间直线、平面位置关系的定义,并了解如下可以作为推理依据的公理和定理. • 公理 1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在此平面内. • 公理 2:过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面.•公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线.•公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.•定理:空间中如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补.(2)以立体几何的上述定义、公理和定理为出发点,认识和理解空间中线面平行、垂直的有关性质与判定定理.理解以下判定定理.•如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行.•如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面都平行,那么这两个平面平行.•如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么该直线与此平面垂直.•如果一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面互相垂直.理解以下性质定理,并能够证明.•如果一条直线与一个平面平行,那么经过该直线的任一个平面与此平面的交线和该直线平行.•如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线相互平行.•垂直于同一个平面的两条直线平行.•如果两个平面垂直,那么一个平面内垂直于它们交线的直线与另一个平面垂直.3.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简单命题.(四)平面解析几何初步1.直线与方程(1)在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素.(2)理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.(3)能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直.(4)掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式), 了解斜截式与一次函数的关系.(5)能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.(6)掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.2.圆与方程(1)掌握确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程.(2)能根据给定直线、圆的方程判断直线与圆的位置关系;能根据给定两个圆的方程判断两圆的位置关系.(3)能用直线和圆的方程解决一些简单的问题.(4)初步了解用代数方法处理几何问题的思想.3.空间直角坐标系(1)了解空间直角坐标系,会用空间直角坐标表示点的位置.(2)会推导空间两点间的距离公式.(五)算法初步1.算法的含义、程序框图(1)了解算法的含义,了解算法的思想.(2)理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环.2.基本算法语句理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含 义.(六) 统计1.随机抽样(1) 理解随机抽样的必要性和重要性.(2) 会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本;了解分层抽样和系统抽样方法.2.用样本估计总体(1) 了解分布的意义和作用,会列频率分布表,会画频率分布直方图、频率折线图、茎叶图, 理解它们各自的特点.(2) 理解样本数据标准差的意义和作用,会计算数据标准差.(3) 能从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差),并给出合理的解释.(4) 会用样本的频率分布估计总体分布,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征,理解用样本估计总体的思想.(5) 会用随机抽样的基本方法和样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题.3.变量的相关性(1) 会作两个有关联变量的数据的散点图,会利用散点图认识变量间的相关关系.(2) 了解最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程.(七) 概率1.事件与概率(1) 了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义,了解频率与概率的区别.(2) 了解两个互斥事件的概率加法公式.2.古典概型(1) 理解古典概型及其概率计算公式.(2) 会计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率.3.随机数与几何概型(1) 了解随机数的意义,能运用模拟方法估计概率.(2)了解几何概型的意义.(八) 基本初等函数Ⅱ(三角函数)1. 任意角的概念、弧度制(1)了解任意角的概念.(2) 了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化.2. 三角函数(1) 理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.(2) 能利用单位圆中的三角函数线推导出 π± α , π ± α 的正弦、余弦、正切的诱导公式, 2能画出 y = sin x , y = cos x , y = tan x 的图像,了解三角函数的周期性.(3) 理解正弦函数、余弦函数在区间[ 0, 2π ] 上的性质(如单调性、最大值和最小值以及与x 轴的交点等),理解正切函数在区间⎛ - π , π ⎫ 内的单调性.2 2 ⎪ ⎝ ⎭(4) 理解同角三角函数的基本关系式: sin 2 x + cos 2 x = 1, sin x = tan x .cos x(5)了解函数y =A sin(ωx +ϕ) 的物理意义;能画出y =A sin(ωx +ϕ) 的图像,了解参数A , ω, ϕ对函数图像变化的影响.(6)了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题.(九)平面向量1.平面向量的实际背景及基本概念(1)了解向量的实际背景.(2)理解平面向量的概念,理解两个向量相等的含义. (3)理解向量的几何表示.2.向量的线性运算(1)掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义.(2)掌握向量数乘的运算及其几何意义,理解两个向量共线的含义.(3)了解向量线性运算的性质及其几何意义.3.平面向量的基本定理及坐标表示(1)了解平面向量的基本定理及其意义.(2)掌握平面向量的正交分解及其坐标表示.(3)会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算.(4)理解用坐标表示的平面向量共线的条件.4.平面向量的数量积(1)理解平面向量数量积的含义及其物理意义.(2)了解平面向量的数量积与向量投影的关系.(3)掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.(4)能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.5.向量的应用(1)会用向量方法解决某些简单的平面几何问题.(2)会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题.(十)三角恒等变换1.和与差的三角函数公式(1)会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.(2)能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公式.(3)能利用两角差的余弦公式导出两角和的正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.2.简单的三角恒等变换能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).(十一)解三角形1.正弦定理和余弦定理掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.2.应用能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.(十二)数列1.数列的概念和简单表示法(1)了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图像、通项公式).(2)了解数列是自变量为正整数的一类函数.2.等差数列、等比数列(1)理解等差数列、等比数列的概念.(2)掌握等差数列、等比数列的通项公式与前n 项和公式.(3)能在具体的问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.(4)了解等差数列与一次函数、等比数列与指数函数的关系.(十三)不等式1.不等关系了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景.2.一元二次不等式(1)会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.(2)通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.(3)会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.3.二元一次不等式组与简单线性规划问题(1)会从实际情境中抽象出二元一次不等式组.(2)了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组.(3)会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.4.基本不等式:a b≥2ab(a ≥0,b≥0)(1)了解基本不等式的证明过程.(2)会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.(十四)常用逻辑用语1.命题及其关系(1)理解命题的概念.(2)了解“若p ,则q ”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.(3)理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.2.简单的逻辑联结词了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义.3.全称量词与存在量词(1)理解全称量词与存在量词的意义.(2)能正确地对含有一个量词的命题进行否定.(十五)圆锥曲线与方程1.圆锥曲线(1)了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.(2)掌握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质.(3)了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质.(4)了解圆锥曲线的简单应用.(5)理解数形结合的思想.2.曲线与方程了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系.x +⎣ ⎦1.空间向量及其运算(十六) 空间向量与立体几何 (1) 了解空间向量的概念,了解空间向量的基本定理及其意义,掌握空间向量的正交分解及其坐标表示. (2) 掌握空间向量的线性运算及其坐标表示.(3) 掌握空间向量的数量积及其坐标表示,能运用向量的数量积判断向量的共线与垂直.2.空间向量的应用(1) 理解直线的方向向量与平面的法向量.(2) 能用向量语言表述直线与直线、直线与平面、平面与平面的垂直、平行关系.(3)能用向量方法证明有关直线和平面位置关系的一些定理(包括三垂线定理).(4)能用向量方法解决直线与直线、直线与平面、平面与平面的夹角的计算问题,了解向量方法在研究立体几何问题中的应用.(十七) 导数及其应用1. 导数概念及其几何意义 (1)了解导数概念的实际背景. (2)理解导数的几何意义.2. 导数的运算(1) 能根据导数定义求函数 y = C ( C 为常数), y = x , y = x 2 , y = x 3 , y = 1, y = 的导数. x(2) 能利用下面给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数(仅限于形如 f (ax + b ) 的复合函数)的导数.• 常见基本初等函数的导数公式:(C )' = 0 ( C 为常数); ( x n )' = nx n -1 , n ∈ N ; (sin x )' = cos x ; ( cos x )' = -sin x ;( e x )' = e x ; ( a x )' = a x ln a ( a > 0 ,且 a ≠ 1); ( l n x )' = 1 ; ( l og x ) )' = 1 log e( a > 0 ,且 a ≠ 1).x• 常用的导数运算法则:a x a 法则 1: [u (x ) ± v (x )]' = u '(x ) ± v '(x ) .法则 2: [u (x )v (x )]' = u '(x )v (x ) + u (x )v '(x ) .法则 3: ⎡u (x ) ⎤' ⎢ v (x ) ⎥ = u '(x )v (x ) - u (x )v '(x ) v 2 (x ) ( v (x ) ≠ 0 ). 3. 导数在研究函数中的应用(1) 了解函数单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次).(2) 了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次).4. 生活中的优化问题会利用导数解决某些实际问题.5.定积分与微积分基本定理。
高三数学一轮复习计划
高三数学一轮复习计划高三数学第一轮复备考计划一、指导思想为了适应新课程改革要求,提高高中数学复效率是非常重要的。
数学复可以让学生更好地掌握数学基本知识和基本技能,以及数学思想方法,从而培养学生的思维能力,激发学生研究数学的兴趣,树立学好数学的信心,争取在考试中取得满意的成绩。
二、复建议:1.以教材和资料《全品》为主1)用好课本例题、题复时,考生要“回归”课本,重新研究每个考点,注意知识点的融会贯通,掌握解题的通性、通法,提高解题能力和速度。
考生复课本时,要注意内容、符号表达的统一,以及定义、定理、公式等叙述的规范。
同时,许多高考试题都是由教材中的例题、题引申变化而来。
因此,考生必须利用好课本,夯实基础知识;教师也要注重课本的基础作用,重视知识的交汇点,培养学生逻辑思维能力。
2)用好资料《全品》熟练掌握课本,夯实基础知识后,可以通过《全品》再加强基础知识的应用,训练解题能力和解题速度。
根据考试说明的变化,应加强这方面的训练,特别是要训练如何灵活选择较简运算途径解决繁杂计算的能力。
2.研读《考试大纲》、《考试说明》把握复方向研读《考试大纲》、《考试说明》可以帮助考生把握复方向,重点复考试重点和难点。
同时,也有助于考生了解考试形式和要求,有针对性地进行复。
全体高三数学教师需要深入研究《考试大纲》,认真研究《考试说明》,以制订科学的复备考方案,规范复内容和能力要求,避免盲目复。
《考试大纲》是普通高考的纲领,明确规定了高考的性质、内容、形式及试卷结构和试题题型,是高考命题的依据,指导整个高考工作,也是教师备课的依据。
因此,深入研究当年的《考试大纲》,特别是与研究高考试题结合起来,对科学预测试题变化,及时调整复方案,有着十分重要的意义。
教师需要注重《考试大纲》、《考试说明》的导向作用,把握好复的范围重点、难点、热点,制订周密的复计划,正确控制知识的难度,复内容的深度和广度,防止一切依赖复资料,脱离学生实际,教材实际和高考实际的现象发生。
人教B版 高一数学必修一 函数部分完整题型总结
人教B版高一数学必修一函数部分完整题型总结一、考试内容:映射、函数、函数的单调性、奇偶性.反函数.互为反函数的函数图像间的关系.指数概念的扩充.有理指数幂的运算性质.指数函数.对数.对数的运算性质.对数函数.函数的应用.二、考试要求:(1)了解映射的概念,理解函数的概念.(2)了解函数单调性、奇偶性的概念,掌握判断一些简单函数的单调性、奇偶性的方法.(3)了解反函数的概念及互为反函数的函数图像间的关系,会求一些简单函数的反函数.(4)理解分数指数幂的概念,掌握有理指数幂的运算性质,掌握指数函数的概念、图像和性质.(5)理解对数的概念,掌握对数的运算性质;掌握对数函数的概念、图像和性质.(6)能够运用函数的性质、指数函数和对数函数的性质解决某些简单的实际问题.三、命题热点分析近几年的高考试题,可以发现函数是高考数学的重点内容之一,函数的观点和思想方法贯穿整个高中数学的全过程,包括解决几何问题.在近几年的高考试卷中,一般以选择题和填空题的形式考查函数的性质、函数与方程、基本初等函数等,以解答题的形式与导数交汇在一起考查函数的定义域、单调性以及函数与不等式、函数与方程等知识.其中函数与方程思想、数形结合思想等都是考考查的热点。
选择题、填空题、解答题三种题型中每年都有函数试题,而且常考常新.以基本函数为模型的应用题和综合题是高考命题的新趋势。
2012年高考热点主要有:①考查函数的表示法、定义域、值域、单调性、奇偶性、反函数和函数的图象.②函数与方程、不等式、数列是相互关联的概念,通过对实际问题的抽象分析,建立相应的函数模型并用来解决问题,是考试的热点.③考查运用函数的思想来观察问题、分析问题和解决问题,渗透数形结合和分类讨论的基本数学思想.四、知识回顾(一)本章知识网络结构:定义定义域区间对应法则值域一元二次函数一元二次不等式映射函数性质奇偶性单调性周期性指数函数根式分数指数指数函数的图像和性质指数方程对数方程反函数互为反函数的函数图像关系对数函数对数对数的性质积、商、幂与根的对数对数恒等式和不等式常用对数自然对数对数函数的图像和性质(二)考点总结 (1)函数1.了解构成函数的要素,了解映射的概念,会求一些简单函数的定义域和值域.2.理解函数的三种表示法:解析法、图象法和列表法,能根据不同的要求选择恰当的方法表示简单的函数.3.了解分段函数,能用分段函数来解决一些简单的数学问题.4.理解函数的单调性,会讨论和证明一些简单的函数的单调性;理解函数奇偶性的含义,会判断简单的函数奇偶性.5.理解函数的最大(小)值及其几何意义,并能求出一些简单的函数的最大(小)值 6.会运用函数图像理解和研究函数的性质. (2)指数函数1.了解指数函数模型的实际背景.2.理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算. 3.理解指数函数的概念,会求与指数函数性质有关的问题. 4.知道指数函数是一类重要的函数模型. (3)对数函数1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用.2.理解对数函数的概念;会求与对数函数性质有关的问题. 3.知道对数函数是一类重要的函数模型. 4.了解指数函数 与对数函数 互为反函数. (4)幂函数1.了解幂函数的概念.2.结合函数 的图像,了解它们的变化情况. (5)函数与方程1.了解函数零点的概念,结合二次函数的图像,了解函数的零点与方程根的联系.2.理解并掌握连续函数在某个区间上存在零点的判定方法。
第二章 函数2-7函数与方程、函数模型及其应用
∴f(x2)>f(x1),∴f(x)在(0,+∞)上是增函数 ∵f(1)<0,f(3)>0即f(1)·f(3)<0
(文)方程2x+x-4=0的解所在区间为( ) A.(-1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3) 解析:令f(x)=2x+x-4,∵f(1)·f(2)=- 2<0, ∴f(x)在(1,2)内有零点. 答案:C
(理)(09·山东)若函数f(x)=ax-x-a(a>0, 且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是 ________. 解析:函数f(x)的零点的个数就是函数y=ax 与函数y=x+a交点的个数,由函数的图象 可知a>1时两函数图象有两个交点,0<a<1 时两函数图象有唯一交点,故a>1.
∴f(x)在(1,3)内有零点,由于f(x)在(0,+∞) 内是增函数,所以它仅有一个零点.
1 解法2:∵x>0,∴f ′(x)= +2>0, x ∴f(x)在(0,+∞)上是增函数. 又f(1)=-4<0 f(3)=ln3>0
∴f(x)在(1,3)内有一个零点. ∵f(x)为增函数,∴f(x)只有一个零点.
b 时, 2a
4ac-b2 y 有最大值,y 最大= 4a
二、三个二次(二次方程ax2+bx+c=0,二 次函数y=ax2+bx+c,二次不等式ax2+bx +c>0(a≠0)(或<0))的关系
2010年高考试题分类考点5 函数与方程、函数模型及其应用
考点5 函数与方程、函数模型及其应用1.(2010·天津高考文科·T4)函数f (x )=2xe x +-的零点所在的一个区间是( )(A)(-2,-1) (B)(-1,0) (C)(0,1) (D)(1,2)【命题立意】考查函数零点的概念及运算.【思路点拨】逐一代入验证.【规范解答】选C.()2,(0)10,(1)10,x f x e x f f e =+-∴=-<=-> 故选C.2.(2010·天津高考理科·T2)函数f(x)=23x x +的零点所在的一个区间是( )(A)(-2,-1) (B)(-1,0) (C)(0,1) (D)(1,2)【命题立意】考查函数零点的概念及运算.【思路点拨】逐一代入验证. 【规范解答】选B.5()23,(1)0,(0)10,2xf x x f f =+∴-=-<=> 故选B. 3.(2010·福建高考文科·T7)函数223,0()2ln ,0⎧+-≤=⎨-+>⎩x x x f x x x ,,的零点个数为( ) (A)2 (B)3 (C)4 (D)5【命题立意】本题从分段函数的角度出发,考查了学生对基本初等函数的掌握程度.【思路点拨】作出分段函数的图象,利用数形结合解题.【规范解答】选 A.绘制出图象大致如图所示,所以零点个数为2.【方法技巧】本题也可以采用分类讨论的方法进行求解.令()f x 0=,则(1)当x 0≤时,2x 2x 30+-=,x 3∴=-或x 1=(舍去).(2)当x 0>时,2ln x 0-+=,2x e ∴= .综上所述,函数()f x 有两个零点. 4.(2010·福建高考理科·T4)函数223,0()2ln ,0⎧+-≤=⎨-+>⎩x x x f x x x ,,的零点个数为( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)3【命题立意】本题从分段函数的角度出发,考查了学生对基本初等函数的掌握程度.【思路点拨】作出分段函数的图象,利用数形结合解题.【规范解答】选C.绘制出图象大致如图,所以零点个数为2. 【方法技巧】本题也可以采用分类讨论的方法进行求解.令()f x 0=,则(1)当x 0≤时,2x 2x 30+-=,x 3∴=-或x 1=(舍去).(2)当x 0>时,2ln x 0-+=,2x e ∴=.综上所述,函数()f x 有两个零点.5.(2010·浙江高考文科·T9)已知x 0是函数f(x)=2x +11x -的一个零点.若1x ∈(1,0x ), 2x ∈(0x ,+∞),则( ) (A )f(1x )<0,f(2x )<0 (B )f(1x )<0,f(2x )>0(C )f(1x )>0,f(2x )<0 (D )f(1x )>0,f(2x )>0【命题立意】考查了数形结合的思想,以及函数零点的概念和零点的判断,属中档题.【思路点拨】本题可先判断函数()f x 的单调性,从而得到零点两侧函数值的符号.【规范解答】选B.2x y =与11y x =-在(1,)+∞上都为增函数,所以1()21x f x x=+-在(1,)+∞上单调递增,因为0()0f x =,1020,x x x x <>,所以12()0,()0f x f x <>.6.(2010·浙江高考理科·T9)设函数()4sin(21)f x x x =+-,则在下列区间中函数()f x 不存在零点的是( )(A )[]4,2-- (B )[]2,0- (C )[]0,2 (D )[]2,4【命题立意】本题考查函数的性质及函数的零点存在定理.【思路点拨】本题可验证函数在区间的端点处的函数值是否异号;如果异号,则存在零点;如果同号,一般不存在零点.【规范解答】选A.(4)4sin(7)40f -=-+>,(2)4sin(3)2f -=-+,536ππ-<-<- ,sin y x =在-,-2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,51sin(3)sin()62π∴->-=-,(2)0f ∴->,f(-4)·f(-2)>0,又∵f(x)在[-4,-2]上单调,所以()f x 在区间[4,2]--内不存在零点.同理可验证函数在B ,C ,D 的区间内存在零点.7.(2010·陕西高考理科·T10)某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于6时再增选一名代表.那么,各班可推选代表人数y 与该班人数x 之间的函数关系用取整函数y=[x ]([x ]表示不大于x 的最大整数)可以表示为( )(A) y=10x ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (B) y=310x +⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (C) y=410x +⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (D) y=510x +⎡⎤⎢⎥⎣⎦【命题立意】本题考查灵活运用已有的知识解决新问题的能力,属难题.【思路点拨】理解y=[x ]的含义及选法规定是解题的关键,可用特例法进行解答.【规范解答】选B. 若67x =,则由推选方法可得7y =,而A [6.7]6y ==;B y =3[7]710x +⎡⎤==⎢⎥⎣⎦;同理可得C y 7;= D y=7,排除A ;再令66x =可排除C ,D ;故选B. 【方法技巧】特例法解选择题的方法技巧用特殊值(特殊数值、特殊图形、特殊位置、特殊情形等等)代替题设普遍条件,得出特殊结论,对各个选项进行检验,从而作出正确的判断.常用的特殊值有特殊数值、特殊数列、特殊函数、特殊图形、特殊角、特殊位置等等,注意:特例法只能否定选择支,不能肯定选择支.当正确的选择对象,在题设条件下都成立的情况下,用特殊值(取得越简单越好)进行探求,从而清晰、快捷地得到正确的答案,即通过对特殊情况的研究来判断一般规律,是解答本类选择题的最佳策略.近几年高考选择题中可用或结合特例法解答的约占30%左右.8.(2010·北京高考文科·T14)如图放置的边长为1的正方形PABC 沿x轴滚动.设顶点P (x ,y )的纵坐标与横坐标的函数关系是()y f x =,则()f x 的最小正周期为 ;()y f x =在其两个相邻零点间的图象与x 轴所围区域的面积为 .说明:“正方形PABC 沿x 轴滚动”包含沿x 轴正方向和沿x 轴负方向滚动.沿x 轴正方向滚动是指以顶点A 为中心顺时针旋转,当顶点B 落在x 轴上时,再以顶点B 为中心顺时针旋转,如此继续,类似地,正方形PABC 可以沿着x 轴负方向滚动.【命题立意】本题考查函数的相关知识,考查函数的周期、零点.要求考生具有探索意识和动手能力,属创新题.【思路点拨】让正方形向右滚动,作出点P 的图象,从图象可求出周期与面积.【规范解答】点P 在一个周期内的运行轨迹如图所示.()y f x =的最小正周期为4.()y f x =在其两个相邻零点间的图象与x 轴所围区域的面积为三个扇形:扇形'PP A ,扇形P P B ''',扇形P PC ''与',Rt P AB Rt BP C ∆∆Rt C ''的面积之和,即22211111121114442ππππ⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=+.【答案】4 1π+9.(2010·北京高考理科·T14)如图放置的边长为1的正方形PABC 沿x 轴滚动.设顶点(,)P x y 的轨迹方程是()y f x =,则函数()f x 的最小正周期为 ;()y f x =在其两个相邻零点间的图象与x 轴所围区域的面积为 .说明:“正方形PABC 沿x 轴滚动”包括沿x 轴正方向和沿x 轴负方向滚动.沿x 轴正方向滚动指的是先以顶点A 为中心顺时针旋转,当顶点B 落在x 轴上时,再以顶点B 为中心顺时针旋转,如此继续.类似地,正方形PABC 可以沿x 轴负方向滚动.【命题立意】本题考查函数的相关知识,考查了函数的周期、零点.要求考生具有探索意识和动手能力,属创新题.【思路点拨】先让AP 与x 轴重合,再向右滚动,作出()y f x =的图象.利用图象求最小正周期及面积.【规范解答】点P 在一个周期内的运行轨迹如图所示,()y f x =的最小正周期为4.()y f x =在其两个相邻零点间的图象与x 轴所围区域的面积为三个扇形:扇形'PP A ,扇形P P B ''',扇形P PC ''与y',P AB Rt BP C ∆Rt BP C '' 的面积之和,即22211111121114442ππππ⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=+. 【答案】4 1π+。
【导与练】2010-2012年高考数学 试题汇编 第五节 二次函数、函数与方程、函数模型及其应用 理
第五节二次函数、函数与方程、函数模型及其应用二次函数考向聚焦二次函数是高考的重点内容,主要考查二次函数的图象与性质应用,特别是二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者之间的联系及应用,同时对数形结合、函数与方程等数学思想方法的考查也蕴含其中.对二次函数的考查主要以选择题、填空题的形式出现,多为中档题,所占分值为5分左右1.(2011年某某卷,理8)对实数a和b,定义运算“⊗”:a⊗b=设函数f(x)=(x2-2)⊗(x-x2),x∈R,若函数y=f(x)-c的图象与x轴恰有两个公共点,则实数c的取值X围是( )(A)(-∞,-2]∪(-1,)(B)(-∞,-2]∪(-1,-)(C)(-1,)∪(,+∞)(D)(-1,-)∪[,+∞)解析:f(x)=,y=f(x)的图象如图.由图可知当c≤-2或-1<c<-时y=f(x)与y=c有两个交点,故y=f(x)-c与x轴恰有两个交点,故选B.答案:B.该题主要考查了对数学语言的理解能力、分段函数及数形结合的思想,立意明确、设计新颖.2.(2010年某某卷,理6)设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是( )解析:由abc>0知,当c>0时ab>0,∴f(0)=c>0,对称轴x=-<0无对应选项;当c<0时,ab<0,∴f(0)=c<0,对称轴x=->0,由图象知选D.答案:D.3.(2012年某某卷,理13,5分)如图是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽米.解析:如图,建立平面直角坐标系,设C(0,2),A(-2,0),B(2,0)则抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)满足:得a=-,b=0,c=2∴y=-x2+2.设水位下降1米,至线段EF处时,F(x,-1),代入上式:-1=-x2+2,∴x=,有|EF|=2.答案:2函数的零点与方程的根考向聚焦函数的零点与方程的根是高考的一个热点内容,近几年高考在这个考点上常考常新,主要从以下几个方面进行考查:一是求函数零点的个数(可能是具体函数也可能是抽象函数);二是判断函数零点(方程的根)所在的区间;三是已知函数零点(方程的根)的个数或X围,求解析式中参数的取值X围.一般以选择题或填空题的形式出现,所占分值为5分左右备考指津要强化这个考点以上三个方面的训练,同时要注意数形结合思想、函数与方程思想以及分类讨论思想方法的训练与应用4.(2012年某某卷,理9,5分)函数f(x)=xcos x2在区间[0,4]上的零点个数为( )(A)4 (B)5 (C)6 (D)7解析:令f(x)=0,得x=0或cos x2=0,因为x∈[0,4],所以x2∈[0,16].由于cos(+kπ)=0(k∈Z),故当x2=,,,,时,cos x2=0.所以零点个数为6.答案:C.求解函数的零点个数通常有两种方法:一、直接法,即求解出所有的零点,再来数其个数;二、数形结合法,即转化为函数的图象与x轴的交点个数,此法适用于零点的具体值不好求解时,本题用的就是第一种方法.5.(2012年某某卷,理4,5分)函数f(x)=2x+x3-2在区间(0,1)内的零点个数是( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)3解析:由f(x)=2x+x3-2=0得:2x=-x3+2,令h(x)=-x3+2,则h'(x)=-3x2<0,∴h(x)在(0,1)上单调递减,∴h(x)∈(1,2),在同一坐标系内画出y=2x与h(x)=-x3+2的图象知,其图象在(0,1)上只有一个交点,故f(x)=2x+x3-2在(0,1)上只有1个零点.故选B.6.(2012年某某卷,理11,5分)设函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=f(x),f(x)=f(2-x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x3.又函数g(x)=|xcos(πx)|,则函数h(x)=g(x)-f(x)在[-,]上的零点个数为( )(A)5 (B)6 (C)7 (D)8解析:由f(-x)=f(x)知y=f(x)为偶函数,由f(x)=f(2-x)知y=f(x)关于直线x=1对称,由f(-x)=f(2-x)知y=f(x)的周期T=2.g(x)=|xcos(πx)|=h(x)=g(x)-f(x)的零点个数等价于y=f(x)与y=g(x)的图象交点个数.作出图象易知选B. 答案:B.7.(2011年某某卷,理6)函数f(x)=-cos x在[0,+∞)内( )(A)没有零点 (B)有且仅有一个零点(C)有且仅有两个零点 (D)有无穷多个零点解析:在同一坐标系中作出函数y=(x≥0)及y=cos x(x≥0)的图象,数形结合知两个函数的图象只有一个交点,所以函数f(x)=-cos x在[0,+∞)内有且只有一个零点.故选B.答案:B.8.(2010年某某卷,理2)函数f(x)=2x+3x的零点所在的一个区间是( )(A)(-2,-1) (B)(-1,0)(C)(0,1) (D)(1,2)解析:f(-1)·f(0)<0,故选B.答案:B.9.(2010年某某卷,理4)函数f(x)=的零点个数为( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)3解析:①x≤0时,f(x)=0⇔x2+2x-3=0,∴x=-3(x=1舍去).②x>0时,f(x)=0⇔-2+ln x=0,∴x=e2.因此函数共有两个零点.故选C.10.(2011年某某卷,理16)已知函数f(x)=1og a x+x-b(a>0,且a≠1).当2<a<3<b<4时,函数f(x)的零点x0∈(n,n+1),n∈N*,则n=.解析:对函数f(x),∵2<a<3<b<4,∴f(2)=log a2+2-b<1+2-b=3-b<0,f(3)=log a3+3-b>1+3-b=4-b>0.即f(2)f(3)<0,易知f(x)在(0,+∞)上单调递增,∴f(x)存在唯一的零点x0,且x0∈(2,3),∴n=2.答案:211.(2012年某某卷,理21,14分)设函数f n(x)=x n+bx+c(n∈N+,b,c∈R).(1)设n≥2,b=1,c=-1,证明:f n(x)在区间(,1)内存在唯一零点;(2)设n=2,若对任意x1,x2∈[-1,1],有|f2(x1)-f2(x2)|≤4,求b的取值X围;(3)在(1)的条件下,设x n是f n(x)在(,1)内的零点,判断数列x2,x3,…,x n,…的增减性.(1)证明:∵f'n(x)=nx n-1+1>0在(,1)上恒成立,∴f n(x)在(,1)上单调递增,又当n≥2且n∈N+时,f n()=()n-<0,f n(1)=2-1>0,∴f n()f(1)<0,∴f n(x)在区间(,1)内存在唯一的零点.解:(2)当n=2时,f2(x)=x2+bx+c∀x1、x2∈[-1,1],有|f2(x1)-f2(x2)|≤4成立,等价于:f2(x)max-f2(x)min≤4下面只需求f2(x)在[-1,1]上的最值即可.f2(x)的对称轴方程为:x=-①当-≤-1,即b≥2时,f2(x)在[-1,1]上递增,f2(x)max-f2(x)min=f2(1)-f2(-1)=(1+b+c)-(1-b+c)=2b≤4,b≤2, 综上b=2,②当-1<-≤0,即0≤b<2时,f(1)>f(-1),f2(x)max-f2(x)min=f2(1)-f(-)=(1+b+c)-(-+c)=1+b+≤4, b2+4b-12≤0,-6≤b≤2,综上:0≤b<2.③当0<-≤1,即-2≤b<0时,f(-1)>f(1),f2(x)max-f2(x)min=f2(-1)-f(-)=(1-b+c)-(-+c)=1-b+≤4, b2-4b-12≤0,-2≤b≤6,综上:-2≤b<0.④当->1,即b<-2时,f2(x)在[-1,1]上单调递减,f2(x)max-f2(x)min=f2(-1)-f2(1)=(1-b+c)-(1+b+c)=-2b≤4,b≥-2. 综上:综上所述:-2≤b≤2.(3)该数列为递增数列.法一:设x n是f n(x)=x n+x-1在(,1)内的唯一零点(n≥2)f n (x n)=+x n -1=0f n+1(x n+1)=+x n+1-1=0,x n+1∈(,1)由于<,所以f n+1(x n+1)=+x n+1-1<+x n+1-1=f n(x n+1)∴f n+1(x n+1)=f n(x n)<f n(x n+1)由(1)知,f n(x)在(,1)上单调递增,∴x n<x n+1(n≥2)∴数列x2、x3、x4、…、x n、…是递增数列.法二:设x n是f n(x)=x n+x-1在(,1)内的唯一零点.f n+1(x n)·f n+1(1)=(+x n-1)·(1n+1+1-1)=+x n-1<+x n-1=0∴f n+1(x)的零点x n+1在(x n,1)内,有x n<x n+1(n≥2)∴数列x2,x3,…,x n,…是递增数列.此题在导数的基础上,重点考查函数的零点及二次函数的最值问题,用分类讨论的方法讨论了动轴定区间问题,难度较大.函数模型的综合应用考向聚焦函数的应用是高考的热点内容,在高考试题中,考查函数的应用,主要有两种形式,一是以选择题、填空题的形式,考查几种常见函数模型在实际问题中的应用等,一般为容易题或中档题;二是以解答题的形式,考查实际问题以及函数与其他知识,如:方程、不等式、数列、解析几何等的综合等,综合性强,难度较大12.(2012年某某卷,理8,5分)已知两条直线l1:y=m和l2:y=(m>0),l1与函数y=|log2x|的图象从左至右相交于点A,B,l2与函数y=|log2x|的图象从左至右相交于点C,D.记线段AC和BD在x轴上的投影长度分别为a,b,当m变化时,的最小值为( )(A)16(B)8(C)8(D)4解析:如图所示,由-log2x A=m,x A=()m,log2x B=m,x B=2m,-log2x C=,x C=(,log2x D=,x D=所以,a=|x A-x C|=|()m-(|,b=|x D-x B|=|2m-|,==2m·=设u=m+=(2m+1)+-≥2·2-=(当且仅当(2m+1)=,即m=时,等号成立)所以=≥=8,故选B.答案:B.在研究函数时数形结合,求的最小值,先建立的关系式,再利用求最值的方法求解.13.(2012年某某卷,理10,5分)函数f(x)在[a,b]上有定义,若对任意x1,x2∈[a,b],有f()≤[f(x1)+f(x2)],则称f(x)在[a,b]上具有性质P.设f(x)在[1,3]上具有性质P,现给出如下命题:①f(x)在[1,3]上的图象是连续不断的;②f(x2)在[1,]上具有性质P;③若f(x)在x=2处取得最大值1,则f(x)=1,x∈[1,3];④对任意x1,x2,x3,x4∈[1,3],有f()≤[f(x1)+f(x2)+f(x3)+f(x4)].其中真命题的序号是( )(A)①② (B)①③ (C)②④ (D)③④解析:本小题主要考查函数性质的应用与知识迁移能力,对③,若∃x1∈[1,3],使f(x1)≠1,则f(x1)<1且x1≠2,则一定存在x2∈[1,3],使得=2,又f(x2)≤1,∴f(x1)+f(x2)<2,据性质P得f()≤[f(x1)+f(x2)],即f(x1)+f(x2)≥2f()=f(2)=2,这显然与f(x1)+f(x2)<2矛盾,∴假设不成立,即∀x∈[1,3],f(x)=1;对④,f()=f()≤[f()+f()],又f()≤[f(x1)+f(x2)],f()≤[f(x3)+f(x4)],∴f()+f()≤[f(x1)+f(x2)+f(x3)+f(x4)],∴f()≤[f(x1)+f(x2)+f(x3)+f(x4)].故选D.答案:D.本题中的信息实质上是凹函数的性质,在应用中可借助某些函数如指数函数、一次函数等,若结合图象则易判定①②为假.③④均为全称命题,其真假判定分别采用了反证法与综合法,考查了知识的灵活运用.14.(2010年某某卷,理10)某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于6时再增选一名代表,那么,各班可推选代表人数y与该班人数x 之间的函数关系用取整函数y=[x]( [x]表示不大于x的最大整数)可以表示为( )(A)y=[] (B)y=[](C)y=[] (D)y=[]解析:法一:特殊取值法,若x=56,y=5,排除C、D,若x=57,y=6,排除A,所以选B.法二:设x=10m+a(0≤a≤9),0≤a≤6时,[]=[m+]=m=[],当6<a≤9时,[]=[m+]=m+1=[]+1,所以选B.答案:B.15.(2012年某某卷,理14,5分)已知函数y=的图象与函数y=kx-2的图象恰有两个交点,则实数k的取值X围是.解析:本题考查分段函数的图象及利用数形结合研究函数图象交点个数.y==,其图象如图.直线y=kx-2过定点(0,-2),把直线绕点(0,-2)旋转知,当k∈(0,1)∪(1,4)时,两图象恰有2个交点.答案:(0,1)∪(1,4)16.(2012年某某数学,17,14分)如图,建立平面直角坐标系xOy,x轴在地平面上,y轴垂直于地平面,单位长度为1千米.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y=kx-(1+k2)x2(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.(1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.解:(1)令y=0,得kx-(1+k2)x2=0,由实际意义和题设条件知x>0,k>0,故x==≤=10,当且仅当k=1时取等号.所以炮的最大射程为10千米.(2)因为a>0,所以炮弹可击中目标⇔存在k>0,使3.2=ka-(1+k2)a2成立⇔关于k的方程a2k2-20ak+a2+64=0有正根⇔判别式Δ=(-20a)2-4a2(a2+64)≥0⇔a≤6.所以当a不超过6千米时,可击中目标.本题把函数、不等式放在应用题中,设计新颖,考法独特.17.(2012年某某卷,理20,13分)某企业接到生产3000台某产品的A,B,C三种部件的订单,每台产品需要这三种部件的数量分别为2,2,1(单位:件).已知每个工人每天可生产A部件6件,或B部件3件,或C部件2件.该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件,生产B部件的人数与生产A部件的人数成正比,比例系数为k(k为正整数).(1)设生产A部件的人数为x,分别写出完成A,B,C三种部件生产需要的时间;(2)假设这三种部件的生产同时开工,试确定正整数k的值,使完成订单任务的时间最短,并给出时间最短时具体的人数分组方案.解:(1)设完成A,B,C三种部件的生产任务需要的时间(单位:天)分别为T1(x),T2(x),T3(x),由题设有T1(x)==,T2(x)=,T3(x)=,其中x,kx,200-(1+k)x均为1到200之间的正整数.(2)完成订单任务的时间为f(x)=max{T1(x),T2(x),T3(x)},其定义域为{x|0<x<,x∈N*},易知,T1(x),T2(x)为减函数,T3(x)为增函数,注意到T2(x)=T1(x),于是①当k=2时,T1(x)=T2(x),此时f(x)=max{T1(x),T3(x)}=max{,}.由函数T1(x),T3(x)的单调性知,当=时f(x)取得最小值,解得x=.由于44<<45,而f(44)=T1(44)=,f(45)=T3(45)=,f(44)<f(45).故当x=44时完成订单任务的时间最短,且最短时间为f(44)=.②当k>2时,T1(x)>T2(x),由于k为正整数,故k≥3,此时≥=.记T(x)=,ϕ(x)=max{T1(x),T(x)},易知T(x)是增函数,则f(x)=max{T1(x),T3(x)}≥max{T1(x),T(x)}=ϕ(x)=max{,}.由函数T1(x),T(x)的单调性知,当=时ϕ(x)取最小值,解得x=.由于36<<37,而ϕ(36)=T1(36)=>,ϕ(37)=T(37)=>.此时完成订单任务的最短时间大于.③当k<2时,T1(x)<T2(x),由于k为正整数,故k=1,此时f(x)=max{T2(x),T3(x)}=max{,}.由函数T2(x),T3(x)的单调性知,当=时f(x)取最小值,解得x=,类似(1)的讨论,此时完成订单任务的最短时间为,大于.综上所述,当k=2时,完成订单任务的时间最短,此时,生产A,B,C三种部件的人数分别为44,88,68.18.(2011年某某卷,理17)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/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/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.(1)当0≤x≤200时,求函数v(x)的表达式;(2)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/时)f(x)=x·v(x)可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/时)解:(1)由题意:当0≤x≤20时,v(x)=60;当20≤x≤200时,设v(x)=ax+b(a≠0,a、b为常数),再由已知得解得故函数v(x)的表达式为v(x)=(2)依题意并由(1)可得f(x)=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,f(x)=x(200-x)≤[]2=,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,当x=100时,f(x)在区间[0,200]上取得最大值≈3333,即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/时.19.(2011年某某卷,理20)如图,长方体物体E在雨中沿面P(面积为S)的垂直方向作匀速移动,速度为v(v>0),雨速沿E移动方向的分速度为c(c∈R).E移动时单位时间内的淋雨量包括两部分:(1)P或P的平行面(只有一个面淋雨)的淋雨量,假设其值与|v-c|×S成正比,比例系数为;(2)其他面的淋雨量之和,其值为.记y为E移动过程中的总淋雨量.当移动距离d=100,面积S=时,(1)写出y的表达式;(2)设0<v≤10,0<c≤5,试根据c的不同取值X围,确定移动速度v,使总淋雨量y最少. 解:(1)由题意知,E移动时单位时间内的淋雨量为|v-c|+,故y=(|v-c|+)=(3|v-c|+10).(2)由(1)知,当0<v≤c时,y=(3c-3v+10)=-15;当c<v≤10时,y=(3v-3c+10)=+15.故y=当0<c≤时,y是关于v的减函数.故当v=10时,y min=20-.当<c≤5时,在(0,c]上,y是关于v的减函数;在(c,10]上,y是关于v的增函数,故当v=c 时,y min=.(2011年某某卷,理10)设a,b,c为实数,f(x)=(x+a)(x2+bx+c),g(x)=(ax+1)(cx2+bx+1).记集合S={x|f(x)=0,x∈R},T={x|g(x)=0,x∈R},若|S|,|T|分别为集合S,T的元素个数,则下列结论不可能的是( )(A)|S|=1且|T|=0 (B)|S|=1且|T|=1(C)|S|=2且|T|=2 (D)|S|=2且|T|=3难题特色:本题看似集合问题,实则研究方程根的个数问题,由于两个方程都是三次方程,且方程中都含有a,b,c三个参数,导致考生无法对给出的结论进行真假判断.难点突破:(1)合理采用选择题的解法,对各个结论逐一进行分析判断;(2)通过对参数a,b,c 取特殊值,帮助分析根的情况,对结论作出判断.解析:当|S|=1时,由f(x)=(x+a)(x2+bx+c)=0得b2-4c<0,且根为x=-a.当a=0时,g(x)=(ax+1)(cx2+bx+1)=0无根,|T|=0,∴A可能成立.当a≠0时,g(x)=(ax+1)(cx2+bx+1)=0有一根为x=-,|T|=1,∴B可能成立.当|S|=2时,不妨取a=1,b=c=4,f(x)=(x+a)(x2+bx+c)=(x+1)(x2+4x+4)=0,有两根为-1或-2. 而g(x)=(ax+1)(cx2+bx+1)=(x+1)(4x2+4x+1)=0,有两根为-1或-,|T|=2,∴C可能成立.若|T|=3,则有由b2-4c>0知方程x2+bx+c=0有两个不等的实根.由-+1≠0知,a2-ab+c≠0,即-a不是方程x2+bx+c=0的根,∴|S|=3,D不正确.故选D.。
中学数学第九节 函数模型及其应用
第九节函数模型及其应用【最新考纲】 1.了解指数函数、对数函数、幂函数的增长特征,结合具体实例体会直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义.2.了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.1.常见的几种函数模型(1)一次函数模型:y=kx+b(k≠0).(2)反比例函数模型:y=kx(k≠0).(3)二次函数模型:y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0).(4)指数函数模型:y=a·b x+c(b>0,b≠1,a≠0)型.(5)对数函数模型:y=mlog a x+n(a>0,a≠1,m≠0)型.(6)幂函数模型:y=a·x n+b(a≠0)型.2.三种函数之间增长速度的比较(1)函数y=2x的函数值比y=x2的函数值大.()(2)幂函数增长比直线增长更快.()(3)不存在x0,使ax0<x n0<log a x0.()(4)f(x)=x2,g(x)=2x,h(x)=log2x,当x∈(4,+∞)时,恒有h(x)<f(x)<g(x).()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√2.某种动物繁殖量y(只)与时间x(年)的关系为y=alog3(x+1),设这种动物第2年有100只,到第8年它们发展到() A.200 只B.300 只C.400 只D.500 只解析:依题意100=alog 3(2+1),得a =100,∴y =100 log 3(8+1)=200 (只).答案:A3.(2015·陕西卷)如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x +φ+k.据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( )A .5B .6C .8D .10解析:根据图象得函数的最小值为2,有-3+k =2,k =5,最大值为3+k =8.答案:C4.某工厂6年来生产某种产品的情况是:前3年年产量的增长速度越来越快,后3年年产量保持不变,则该厂6年来这种产品的总产量C 与时间t(年)的函数关系图象正确的是( )解析:前3年年产量的增长速度越来越快,说明呈高速增长,只有A 、C 图象符合要求,而后3年年产量保持不变.产品的总产量应呈直线上升,故选A.答案:A5.某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为3 km(不超过3 km 按起步价收费);超过3 km 但不超过8 km 时,超过部分按每千米2.15元收费;超过8 km 时,超过部分按每千米2.85元收费,另外每次乘坐需付燃油附加费1元.现某人乘坐一次出租车付费22.6元,则此次出租车行驶了________km.解析:设出租车行驶了x km ,付费y 元,由题意得y =⎩⎪⎨⎪⎧9,0<x ≤3,8+2.15×(x -3)+13<x ≤8,8+2.15×5+2.85×(x -8)+1,x>8.当x =8时,y =19.75<22.6,因此由8+2.15×5+2.85×(x -8)+1=22.6得x =9.答案:9一个程序解决实际应用问题的一般步骤(四步八字)1.审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型;2.建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;3.求模:求解数学模型,得出数学结论:4.还原:将数学问题还原为实际问题的意义.以上过程用框图表示如下:三点注意1.认真分析题意,合理选择函数模型是解决应用问题的基础.2.要特别关注实际问题的自变量的取值范围,合理确定函数的定义域.3.注意问题反馈,在解决函数模型后,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.一、选择题1.设甲、乙两地的距离为a(a>0),小王骑自行车以匀速从甲地到乙地用了20分钟,在乙地休息10分钟后,他又以匀速从乙地返回到甲地用了30分钟,则小王从出发到返回原地所经过的路程y和其所用的时间x的函数图象是()解析:注意到y为“小王从出发到返回原地所经过的路程”而不是位移,用定性分析法不难得到答案为D.答案:D2.(2014·湖南卷)某市生产总值连续两年持续增加.第一年的增长率为p ,第二年的增长率为q ,则该市这两年生产总值的年平均增长率为( )A.p +q 2B.(p +1)(q +1)-12C.pqD.(p +1)(q +1)-1解析:设第一年年初生产总值为1,则这两年的生产总值为(p +1)(q +1).设这两年生产总值的年平均增长率为x ,则(1+x)2=(p +1)(q +1),解得x =(p +1)(q +1)-1.答案:D3.某个体企业的一个车间有8名工人,以往每人年薪为1万元,从今年起,计划每人的年薪都比上一年增加20%,另外每年新招3名工人,每名新工人的第一年的年薪为8千元,第二年起与老工人的年薪相同.若以今年为第一年,如果将第n 年企业付给工人的工资总额y(万元)表示成n 的函数,则其表达式为( )A .y =(3n +5)1.2n +2.4B .y =8×1.2n +2.4nC .y =(3n +8)1.2n +2.4D .y =(3n +5)1.2n -1+2.4解析:第一年企业付给工人的工资总额为:1×1.2×8+0.8×3=9.6+2.4=12(万元),而对4个选择项来说,当n =1时,C 、D 相对应的函数值均不为12,故可排除C 、D ,A 、B 相对应的函数值都为12,再考虑第2年企业付给工人的工资总额及A 、B 相对应的函数值,又可排除B.答案:A4.一高为H ,满缸水量为V 的鱼缸截面如图所示,其底部破了一个小洞,满缸水从洞中流出.若鱼缸水深为h 时的水的体积为v ,则函数v =f(h)的大致图象可能是图中的( )解析:当h =0时,v =0可排除A 、C ;由于鱼缸中间粗两头细,∴当h 在H 2附近时,体积变化较快;h 小于H 2时,增加越来越快;h 大于H 2时,增加越来越慢. 答案:B二、填空题6.A、B两只船分别从在东西方向上相距145 km的甲乙两地开出,A从甲地自东向西行驶.B从乙地自北向南行驶,A的速度是40 km/h,B的速度是16 km/h,经过________小时,AB间的距离最短.解析:设经过x h,A,B相距为y km,则y =(145-40x )2+(16x )2(0≤x ≤298), 求得当函数取最小值时x 的值为258. 答案:2587.(2017·长春模拟)一个容器装有细沙a cm3,细沙从容器底下一个细微的小孔慢慢地匀速漏出,t min 后剩余的细沙量为y =ae -bt (cm 3),经过8 min 后发现容器内还有一半的沙子,则再经过________min ,容器中的沙子只有开始时的八分之一.解析:当t =0时,y =a ,当t =8时,y =ae -8b =12a , ∴e -8b =12,容器中的沙子只有开始时的八分之一时, 即y =ae -bt =18a ,e -bt =18=(e -8b )3=e -24b , 则t =24,所以再经过16 min.答案:168.要制作一个容积为4 m 3, 高为1 m 的无盖长方体容器,已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是________(单位:元)解析:设该容器的总造价为y 元,长方体的底面矩形的长为x m ,因为无盖长方体的容积为4 m 3,高为1 m ,所以长方体的底面矩形的宽为4xm , 依题意,得y =20×4+10⎝⎛⎭⎪⎫2x +2×4x =80+20⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4x ≥80+20×2x ×4x =160⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当x =4x ,即x =2时取等号,所以该容器的最低总造价为160元.答案:160三、解答题10.某地上年度电价为0.8元,年用电量为1亿千瓦时.本年度计划将电价调至0.55元~0.75元之间,经测算,若电价调至x元,则本年度新增用电量y(亿千瓦时)与(x-0.4)元成反比例.又当x=0.65时,y =0.8.(1)求y 与x 之间的函数关系式;(2)若每千瓦时电的成本价为0.3元,则电价调至多少时,本年度电力部门的收益将比上年度增加20%?[收益=用电量×(实际电价-成本价)]解析:(1)∵y 与(x -0.4)成反比例, ∴设y =kx -0.4(k ≠0). 把x =0.65,y =0.8代入上式, 得0.8=k0.65-0.4,k =0.2.∴y =0.2x -0.4=15x -2,即y 与x 之间的函数关系式为y =15x -2. (2)根据题意,得⎝ ⎛⎭⎪⎫1+15x -2·(x -0.3)=1×(0.8-0.3)×(1+20%).整理,得x 2-1.1x +0.3=0, 解得x 1=0.5,x 2=0.6.经检验x 1=0.5,x 2=0.6都是所列方程的根. ∵x 的取值范围是0.55~0.75, 故x =0.5不符合题意,应舍去. ∴x =0.6.∴当电价调至0.6元时,本年度电力部门的收益将比上年度增加20%.B 级 能力提升1.(2017·北京海淀区一模)已知A(1,0),点B 在曲线G :y =lnx 上,若线段AB 与曲线M :y =1x 相交且交点恰为线段AB 的中点,则称B 为曲线G 关于曲线M 的一个关联点.那么曲线G 关于曲线M 的关联点的个数为( )A .0B .1C .2D .4解析:设B(t ,ln t),则AB 的中点为⎝ ⎛⎭⎪⎫1+t 2,ln t 2,所以有ln t 2=21+t ,ln t =41+t ,因此关联点的个数就为方程ln t =41+t 解的个数,由于函数y =ln t ,y =41+t在区间(0,+∞)上分别单调递增及单调递减,所以只有一个交点.答案:B2.某化工厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批后方可投入生产.已知该生产线连续生产n 年的累计产量为f(n)=12n(n +1)(2n +1)吨,但如果年产量超过150吨,将会给环境造成危害.为保护环境,环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产期限是______年.解析:设第n(n ∈N *)年的年产量为a n , 则a 1=12×1×2×3=3;当n ≥2时,a n =f(n)-f(n -1)=12n(n +1)·(2n +1)-12n(n -1)(2n -1)=3n 2. 又a 1=3也符合a n =3n 2,所以a n =3n 2(n ∈N *).令a n ≤150,即3n 2≤150,解得-52≤n ≤52,所以1≤n ≤7,n∈N*,故最长的生产期限为7年.答案:73.(2015·江苏卷)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l,如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M 到l1,l2的距离分别为5千米和40千米,点N到l1,l2的距离分别为20千米和2.5千米,以l1,l2所在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C符合函数y=ax2+b(其中a,b为常数)模型.(1)求a,b的值;(2)设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为l.①请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.解:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5).将其分别代入y =ax 2+b,得⎩⎨⎧a25+b=40,a400+b =2.5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1 000,b =0.(2)①由(1)知,y =1 000x 2(5≤x ≤20),则点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,1 000t 2,设在点P 处的切线l 交x ,y 轴分别于A ,B 点, y ′=-2 000x3,则l 的方程为y -1 000t 2=-2 000t3(x -t),由此得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫3t 2,0,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3 000t 2. 故f(t)= ⎝ ⎛⎭⎪⎫3t 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫3 000t 22 =32t 2+4×106t4,t ∈[5,20].②设g(t)=t2+4×106t4,则g′(t)=2t-16×106t5.令g′(t)=0,解得t=10 2.当t∈(5,102)时,g′(t)<0,g(t)是减函数;当t∈(102,20)时,g′(t)>0,g(t)是增函数;从而,当t=102时,函数g(t)有极小值,也是最小值,所以g(t)min =300,此时f(t)min=15 3.故当t=102时,公路l的长度最短,最短长度为153千米.基本初等函数与函数的应用指数函数、对数函数是高考考查的热点,题型多以小题的形式出现,中低档难度;二次函数、函数的零点问题是高考考查的重点与热点,题型多以小题或大题的关键一步出现,中高档难度;备考时应理解相关概念,掌握其性质,并切实加强等价转化、数形结合、分类讨论思想的应用意识.强化点1 二次函数(多维探究)三个二次即二次函数、二次方程、二次不等式等知识交汇命题是高考考查的高频考点.常见的命题角度有:(1)二次函数的最值问题;(2)二次函数中恒成立问题;(3)二次函数的零点问题.角度一 二次函数的最值问题1.已知a 是实数,记函数f(x)=x 2-2ax 在区间[0,1]上的最小值为f(x)min ,求f(x)min 的解析式.解:∵f(x)=x 2-2ax =(x -a)2-a 2,对称轴为x =a. ①当a<0时,f(x)在[0,1]上是增函数, ∴f(x)min =f(0)=0.②当0≤a ≤1时,f(x)min =f(a)=-a 2. ③当a>1时,f(x)在[0,1]上是减函数, ∴f(x) min =f(1)=1-2a ,综上所述,f(x)min =⎩⎪⎨⎪⎧0,a<0,-a 2,0≤a ≤1,1-2a ,a>1.角度二 二次函数中恒成立问题2.已知a 是实数,函数f(x)=2ax 2+2x -3在[-1,1]上恒小于零,求实数a 的取值范围.解:2ax 2+2x -3<0在[-1,1]上恒小于0. 当x =0时,适合.当x ≠0时,a<32⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -132-16,因为1x ∈(-∞,-1]∪[1,+∞),当x =1时,右边取最小值12,所以a<12.综上,实数a 的取值范围是a<12.角度三 二次函数的零点问题3.(2017·郑州二检)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x>ax 2+5x +2,x ≤a,函数g(x)=f(x)-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A .[-1,1)B .[0,2]C .[-2,2)D .[-1,2)解析:由题意知g(x)=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x>ax 2+3x +2,x ≤a .因为g(x)有三个不同的零点,所以2-x =0在x>a 时有一个解,由x =2得a<2. 由x 2+3x +2=0得x =-1或x =-2, 由x ≤a 得a ≥-1.综上,a 的取值范围为[-1,2). 答案:D二次函数图象与性质问题解题策略1.对于二次项系数含参数的二次函数、方程、不等式问题,应对参数分类讨论,应以x 2的系数是否为0为标准分类讨论.2.当二次函数的对称轴不确定时,应分类讨论,分类讨论的标准就是对称轴在区间的左、中、右三种情况.3.求解过程中,求出的参数的值或范围并不一定符合题意,因此要检验结果是否符合要求.强化点2指数函数与对数函数【例2】已知0<a<1,则函数f(x)=a-x与函数g(x)=log a x的图象在同一坐标系中可以是()解析:因为0<a<1,所以1a >1,所以函数f(x)=a -x=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x 的图象过点(0,1)且单调递增,函数g(x)=log a x 的图象过点(1,0)且单调递减.答案:D已知含参函数的解析式,判断其图象的关键是:根据函数解析式明确函数的定义域、值域,函数的单调性、奇偶性、周期性等性质,根据这些性质对函数图象进行具体分析判断,即可得出正确选项.若能熟记基本初等函数图象特征与性质,则解答此类题目就可事半功倍.【变式训练】 已知f(x)是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,设a =f(log 47),b =f(log 123),c =f(0.2-0.6),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c<a<bB .c<b<aC .b<c<aD .a<b<c 解析:log 123=-log 23=-1og 49,b =f(log 123)=f(-log 49)=f(log 49),log 47<log 49,0.2-0.6=⎝ ⎛⎭⎪⎫15-35=5125>532=2>log 49,又f(x)是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,故f(x)在[0,+∞)上是单调递减的, ∴f(0.2-0.6)<f(log 123)<f(log 47),即c<b<a.答案:B强化点3 函数的应用【例3】 已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧2-x -1,x ≤0,f (x -1),x>0,若方程f(x)=x +a有且只有两个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,0]B .[0,1)C .(-∞,1]D .[0,+∞) 解析:函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-1,x ≤0,f (x -1),x>0的图象如图所示,当a<1时,函数y =f(x)的图象与函数f(x)=x +a 的图象有两个交点,即方程f(x)=x +a 有且只有两个不相等的实数根.答案:C解决分段函数与函数零点的综合问题的关键在于“对号入座”,即根据分段函数中自变量取值范围的界定,代入相应的解析式求解零点,注意取值范围内的大前提,以及函数性质和数形结合在判断零点个数时的强大功能.【变式训练】 (1)函数f(x)=3x +12x -2的零点所在的一个区间是( )A .(-2,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,2)解析:因为函数f(x)在定义域上单调递增, 又f(-2)=3-2-1-2=-269<0,f(-1)=3-1-12-2=-136<0,f(0)=30+0-2=-1<0.f(1)=3+12-2=32>0,所以f(0)f(1)<0.所以函数f(x)的零点所在区间是(0,1). 答案:C(2)(2014·湖北卷)已知f(x)是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f(x)=x 2-3x ,则函数g(x)=f(x)-x +3的零点的集合为( )A .{1,3}B .{-3,-1,1,3}C .{2-7,1,3}D .{-2-7,1,3}解析:令x<0,则-x>0,所以f(-x)=(-x)2+3x =x 2+3x. 因为f(x)是定义在R 上的奇函数,当x<0时,f(x)=-x2-3x.所以当x≥0时,g(x)=x2-4x+3.令g(x)=0,即x2-4x+3=0,解得x=1或x=3.当x<0时,g(x)=-x2-4x+3.令g(x)=0,即x2+4x-3=0,解得x=-2+7>0(舍去)或x=-2-7.所以函数g(x)有三个零点,故其集合为{-2-7,1,3}.答案:D一、选择题1.若函数f(x)=ax+b有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点是()A.0,2B.0,1 2C.0,-12D.2,-12解析:∵2a+b=0,∴g(x)=-2ax2-ax=-ax(2x+1).∴零点为0和-1 2.答案:C2.(2015·山东卷)设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是( )A .a<b<cB .a<c<bC .b<a<cD .b<c<a解析:因为函数y =0.6x 是减函数,0<0.6<1.5,所以1>0.60.6>0.61.5,即b<a<1.因为函数y =x 0.6在(0,+∞)上是增函数,1<1.5,所以1.50.6>10.6=1,即c>1.综上,b<a<c.答案:C3.已知a ,b ,c ∈R ,函数f(x)=ax 2+bx +c.若f(0)=f(4)>f(1),则( )A .a>0,4a +b =0B .a<0,4a +b =0C .a>0,2a +b =0D .a<0,2a +b =0解析:由f(0)=f(4)知二次函数f(x)=ax 2+bx +c 的对称轴为x =2,即-b2a =2,所以4a +b =0,又f(0)>f(1)且f(0),f(1)在对称轴同侧,故函数f(x)在(-∞,2]上单调递减,则抛物线开口方向朝上,知a>0.答案:A4.已知一元二次不等式f(x)<0的解集为{x|x<-1,或x>12},则f(10x )>0的解集为( )A .{x|-1<x<-lg 2}B .{x|x<-1,或x>-lg 2}C .{x|x>-lg 2}D .{x|x<-lg 2}解析:由题意知,f(x)>0的解集为{x|-1<x<12}.由f(10x)>0,∴-1<10x<12,解得x<lg 12,即x<-lg 2.答案:D5.如图是函数f(x)=x 2+ax +b 的图象,则函数g(x)=ln x +f′(x)的零点所在区间是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12 B .(1,2) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D .(2,3) 解析:由f(x)的图象知0<b<1,f(1)=0,从而-2<a<-1,g(x)=ln x +2x +a ,g(x)在定义域内单调递增,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=ln 12+1+a<0,g(1)=2+a>0,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·g(1)<0.答案:C6.当x ∈[-2,2]时,a x <2(a>0,且a ≠1),则实数a 的范围是( )A .(1,2) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1∪(1,2) D .(0,1)∪(1,2) 解析:x ∈[-2,2]时,a x <2(a>0,且a ≠1),若a>1,y =a x 是一个增函数,则a 2<2,得a< 2. 故有1<a< 2.若0<a<1,y =a x是一个减函数,则a -2<2,a>22.故有22<a<1.综上知a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1∪(1,2). 答案:C二、填空题7.(2015·课标全国Ⅱ卷)已知函数f(x)=ax 3-2x 的图象过点(-1,4),则a =________.解析:∵f(x)=ax 3-2x 的图象过点(-1,4), ∴4=a ×(-1)3-2×(-1),解得a =-2. 答案:-28.(2015·安徽卷)lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=________.解析:lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=lg 5-lg 2+2lg 2-2=(lg 5+lg 2)-2=1-2=-1. 答案:-19. 已知函数f(x)=ax 2+4x +1在区间(-∞,1)有零点,则实数a 的取值范围为________.解析:当a =0时,f(x)=4x +1,函数f(x)的零点为x =-14,符合题意.当a>0时,只需Δ=16-4a ≥0,即0<a ≤4. 当a<0时,函数f(x)在(-∞,1)上一定有零点.综上知,a ≤4. 答案:(-∞,4] 三、解答题10.函数f(x)=m +log a x(a>0且a ≠1)的图象过点(8,2)和(1,-1).(1)求函数f(x)的解析式;(2)令g(x)=2f(x)-f(x -1),求g(x)的最小值及取得最小值时x 的值.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧f (8)=2,f (1)=-1,得⎩⎪⎨⎪⎧m +log a 8=2,m +log a 1=-1,解得m =-1,a =2,故函数解析式为f(x)=-1+log 2x. (2)g(x)=2f(x)-f(x -1)=2(-1+log 2x)-[-1+log 2(x -1)] =log 2x 2x -1-1(x>1).∵x 2x -1=(x -1)2+2(x -1)+1x -1=(x -1)+1x -1+2≥2 (x -1)·1x -1+2=4.当且仅当x -1=1x -1,即x =2时,等号成立. 而函数y =log 2x 在(0,+∞)上单调递增, 则log 2x 2x -1-1≥log 24-1=1,故当x =2时,函数g(x)取得最小值1.。
福建高中数学会考知识点
福建高中数学会考知识点(一)集合1.集合的含义与表示了解集合的含义,了解元素与集合的关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述具体问题.2.集合间的基本关系理解集合之间包含与相等的含义;了解全集、子集、空集的含义.3.集合的基本运算理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集;理解补集的含义,会求给定子集的补集;会用Venn图表达两个简单集合间的关系及运算.(二)函数概念与基本初等函数Ⅰ(指数函数、对数函数、幂函数)1.函数了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域,了解映射的概念;会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数;了解简单的分段函数,并能简单应用(函数分段不超过三段);理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义;了解函数奇偶性的含义;会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.5.函数与方程了解函数的零点与方程根的联系,会判断一元二次方程实根的存在性及实根的个数;会用二分法求某些方程的近似解.6.函数模型及其应用了解指数函数、对数函数、幂函数的增长特征,知道直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义;了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.(三)立体几何初步1.空间几何体了解柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,会用这些特征描述现实生活中简单物体的结构;能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,能识别上述的三视图所表示的立体模型,会用斜二侧法画出它们的直观图;会用平行投影方法画出简单空间图形的三图视与直观图,了解空间图形的不同表示形式;了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式(不要求记忆公式).2.点、直线、平面之间的位置关系理解空间直线、平面位置关系的定义,会用以下公理和定理进行推理:◆公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内.◆公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.◆公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线.◆公理4:平行于同一条直线的两条直线平行.◆定理:空间中如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.以立体几何的上述定义、公理和定理为出发点,通过直观感知、操作确认、思辨论证,认识和理解空间中线面平行、垂直的有关性质与判定.理解以下判定定理,并用以证明一些空间位置关系的简单命题:◆平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行.◆一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行.◆一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直,则该直线与此平面垂直.◆一个平面过另一个平面的垂线,则两个平面垂直.掌握以下性质定理并用以证明一些空间位置关系的简单命题:◆一条直线与一个平面平行,则过该直线的任一个平面与此平面的交线与该直线平行.◆两个平面平行,则任意一个平面与这两个平面相交所得的交线相互平行.◆垂直于同一个平面的两条直线平行.◆两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直.(四)平面解析几何初步1.直线与方程掌握确定直线位置的几何要素;理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式;能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直;掌握直线方程的三种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系;能用解方程组的方法求两相交直线的交点坐标;掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两平行直线间的距离.2.圆与方程掌握确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程;能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆的位置关系;能根据给定两个圆的方程判断圆与圆的位置关系;能用直线和圆的方程解决一些简单的问题;了解用代数方法处理几何问题的思想.3.空间直角坐标系了解空间直角坐标系,会用空间直角坐标刻画点的位置;会求空间两点间的距离.(五)算法初步1.算法的含义、程序框图了解算法的含义,了解算法的思想;理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环.2.基本算法语句了解几种基本算法语句--输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义.3.算法案例了解秦九韶算法、辗转相除法、更相减损术等算法案例.(六)统计1.随机抽样理解随机抽样;会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本;了解分层抽样和系统抽样方法.2.用样本估计总体了解分布的意义和作用,能根据频率分布表画频率分布直方图、频率折线图、茎叶图,了解他们各自的特点;理解样本数据标准差的意义和作用,会计算数据标准差(不要求记忆公式);能从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差),并作出合理的解释;会用样本的频率分布估计总体分布,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征,理解样本估计总体的思想;会用随机抽样的基本方法和样本估计总体的思想,解决一些简单的实际问题.3.变量的相关性会作两个有关联变量的数据的散点图,并利用散点图认识变量间的相关关系;了解最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程(线性回归方程系数公式不要求记忆).(七)概率1.事件与概率了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义及频率与概率的区别;了解两个互斥事件的概率加法公式.2.古典概型理解古典概型及概率计算公式;会计算一些随机事件的基本事件数及其发生的概率.3.随机数与几何概型了解随机数的意义,了解几何概型的意义,能运用模拟方法估计概率.(八)基本初等函数Ⅱ(三角函数)1.任意角、弧度了解任意角的概念和弧度制的概念;能进行弧度与角度的互化.(九)平面向量1.平面向量的实际背景及基本概念了解向量的实际背景;理解平面向量概念和两个向量相等的含义;理解向量的几何表示.2.向量的线性运算掌握向量加、减法的运算,理解其几何意义;掌握向量数乘运算及其几何意义,理解两个向量共线的含义;了解向量的线性运算性质及其几何意义.3.平面向量的基本定理及坐标表示了解平面向量的基本定理及其意义;掌握平面向量的正交分解及其坐标表示;会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算;理解用坐标表示的平面向量共线的条件.4.平面向量的数量积理解平面向量数量积的含义及其物理意义;了解平面向量的数量积与向量投影的关系;掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算;会运用数量积表示两个向量的夹角,会判断两个平面向量的垂直关系.5.向量的应用会用向量方法解决一些简单的平面几何问题;会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题.(十)三角恒等变换1.两角和与差的三角函数公式会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式;会用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.2.简单的三角恒等变换能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但不要求记忆).(十一)解三角形1.正弦定理和余弦定理掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.2.正弦定理和余弦定理的应用能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.(十二)数列1.数列的概念和简单表示法了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式);知道数列是自变量为正整数的特殊函数.2.等差数列、等比数列理解等差数列、等比数列的概念;掌握等差数列、等比数列的通项公式与前n项和公式;能判断数列的等差或等比关系,并用等差数列、等比数列的有关知识解决相应的问题;了解等差数列与一次函数的关系,等比数列与指数函数的关系.(十三)不等式1.不等关系与一元二次不等式了解不等式(组)的实际背景,会从实际问题的情境中抽象出不等式模型;了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系;会解一元二次不等式.2.二元一次不等式组与简单线性规划问题会从实际情境中抽象出二元一次不等式组;了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组;会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.。
辽宁高考数学考点
指数函数 与对数函数 互为反函数 ,且
√
4)幂函数
幂函数的概念
√
幂函数 , , , , 的图象及其变化情况
√
5)函数与方程
方程的根与函数的零点,判断根的存在性及根的个数
√
根据函数图像,用二分法求近似值
6)函数的模型及其应用
了解不同函数增长特征和含义
√
函数模型的应用
√
3.立体几何初步
1)空间几何体
柱、锥、台、球及其简单组合体
√
简单的逻辑联结词
√
全称量词与存在量词
√
对含一个量词的命题进行否定
√
函数的概念与表示
√
15.圆锥曲线与方程
圆锥曲线
椭圆的定义及标准方程
√
椭圆的简单几何性质
√
抛物线的定义及标准方程
√
抛物线的简单几何性质
√
双曲线的定义及标准方程
√
双曲线的简单几何性质
√
直线与圆锥曲线的位置关系
√
曲线与方程
曲线与方程的对应关系(仅限理科)
√
19.数系的扩充与复数的引入
复数的概念与运算
复数的基本概念,复数相等的条件
√
复数的代数表示法及几何意义
√
复数代数形式的四则运算
√
复数代数形式加、减法的几何意义
√
20.计数原理(
加法原理、乘法原理
分类加法计数原理、分步乘法计数原理
√
用分类加法计数原理或分步乘法计数原理解决一些简单的实际问题
√
排列与组合
√
5.算法初步
算法及其程序框图
算法的含义
√
程序框图的三种基本逻辑结构
请同学们爱护教室的公物和卫生!
② 根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似解。
安徽省皖西中学 —— 高考复习讲座系列
(6)函数模型及其应用
① 了解指数函数,对数函数以及幂函数的增长特征,
知道直线上升,指数增长,对数增长等不同函数类型
增长的含义。
②了解函数模型(如指数函数,对数函数,幂函数, 分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广 泛运用。
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byebye
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请同学们爱护教室的公物和卫生!
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剖析函数
备战高考
主讲人:侯方宽
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剖析函数
(一)考纲解读 (二)知识结构 (三)考题分析
(四)复习建议
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(一)考纲 高考函数考什么呢?
高考出题, 在很多人的心中是件“神秘的事”. 其实, 高考出题是非常透明的“阳光工程”. 由于保密, 故有人称高考出题是“暗箱操作”. 考什么? 怎么考? 在《考试大纲》及其”说明”中讲的十分明白.
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c
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考点二:二次函数 二次函数是中学代数的基本内容之一,它既简单又具有丰富 的内涵和外延. 作为最基本的初等函数,可以以它为素材来研 究函数的单调性、奇偶性、最值等性质,还可建立起函数、 方程、不等式之间的有机联系;作为抛物线,可以联系其它 平面曲线讨论相互之间关系. 这些纵横联系,使得围绕二次函 数可以编制出层出不穷、灵活多变的数学问题. 同时,有关
近五年全国 卷数学 理科 高考试题双向细目表
√
(4)证明不等式的基本方 法:比较法、综合法、分析法
√
22 10 23 10 23 10 23 10
22 (1 5 )
22 (2 5 )
23 10 23 10
23 10
24 10
√
⑸ 随机抽样与用样本估计总 体解决简单实际问题
√
⑴ 两个有关联变量的数据散 点图
√
758585857
5
18(3 )
6
35
⒊ 变量的相关性
⑵ 利用散点图认识变量间的 相关关系
√
⒈ 事件与概率
㈦ 概率
⒉ 古典概型
⑶ 用线性回归方程系数公式 求线性方程
√
⑴ 概率与频率
√
⑵ 两个互斥事件的概率加法 公式
√
知道
理 解
题号 分值 题号 分值 题号 分值 题号 分值 题号 分值 掌握
⑺ 回归分析的思想,方法及 其简单应用
√
18 12
⑻ 独立性检验的思想,方法 及其初步应用
√
选考
18(2 )
6
(1)坐标系的作用
√
(2)在平面直角坐标系伸缩 变换作用下平面图形的变化情 √ 况
(3)极坐标的基本概念
√
(4)在极坐标系中用极坐标 刻画点的位置
题号 分值 题号 分值 题号 分值 题号 分值 题号 分值 掌握
导数及其应用
⑷ 基本初等函数导数公式和 导数的四则运算
√
12 5
⑸ 复合函数求导
⑹ 函数的单调性与导数的关 系
√
⑺ 导数研究函数的单调性, 会求函数的单调区间(不超过 三次)
√ √
21 (2 6 )
21 (1 6 )
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考点5 函数与方程、函数模型及其应用
1.(2010·天津高考文科·T4)函数f (x )=2x e x +-的零点所在的一个区间是( )
(A)(-2,-1) (B)(-1,0) (C)(0,1) (D)(1,2)
【命题立意】考查函数零点的概念及运算.
【思路点拨】逐一代入验证.
【规范解答】选C.()2,(0)10,(1)10,x
f x e x f f e =+-∴=-<=-> 故选C.
2.(2010·天津高考理科·T2)函数f(x)=23x x +的零点所在的一个区间是( )
(A)(-2,-1) (B)(-1,0) (C)(0,1) (D)(1,2)
【命题立意】考查函数零点的概念及运算.
【思路点拨】逐一代入验证. 【规范解答】选B.5()23,(1)0,(0)10,2
x
f x x f f =+∴-=-<=> 故选B. 3.(2010·福建高考文科·T7)函数223,0()2ln ,0⎧+-≤=⎨-+>⎩x x x f x x x ,
,的零点个数为( ) (A)2 (B)3 (C)4 (D)5
【命题立意】本题从分段函数的角度出发,考查了学生对基本初等函数的掌握程度.
【思路点拨】作出分段函数的图象,利用数形结合解题.
【规范解答】选 A.绘制出图象
大致如图所示,所以零点个数为2.
【方法技巧】本题也可以采用分类讨论的方法进行求解.
令()f x 0=,则
(1)当x 0≤时,2x 2x 30+-=,x 3∴=-或x 1=(舍去).
(2)当x 0>时,2ln x 0-+=,2x e ∴= .
综上所述,函数()f x 有两个零点.
4.(2010·福建高考理科·T4)函数223,0()2ln ,0
⎧+-≤=⎨-+>⎩x x x f x x x ,
,的零点个数为( ) (A)0 (B)1 (C)2 (D)3
【命题立意】本题从分段函数的角度出发,考查了学生对
基本初等函数的掌握程度.
【思路点拨】作出分段函数的图象,利用数形结合解题.
【规范解答】选 C.
绘制出图象大致如图,所以零点个数为2. 【方法技巧】本题也可以采用分类讨论的方法进行求解.
令()f x 0=,则(1)当x 0≤时,2x 2x 30+-=,x 3∴=-或x 1=(舍去).
(2)当x 0>时,2ln x 0-+=,2x e ∴=.
综上所述,函数()f x 有两个零点.
5.(2010·浙江高考文科·T9)已知x 0是函数f(x)=2x +
11x -的一个零点.若1x ∈(1,0x ), 2x ∈(0x ,+∞)
,则( ) (A )f(1x )<0,f(2x )<0 (B )f(1x )<0,f(2x )>0
(C )f(1x )>0,f(2x )<0 (D )f(1x )>0,f(2x )>0
【命题立意】考查了数形结合的思想,以及函数零点的概念和零点的判断,属中档题.
【思路点拨】本题可先判断函数()f x 的单调性,从而得到零点两侧函数值的符号.
【规范解答】选B.2x y =与11y x =-在(1,)+∞上都为增函数,所以1()21x f x x
=+-在(1,)+∞上单调递增,因为0()0f x =,1020,x x x x <>,所以12()0,()0f x f x <>.
6.(2010·浙江高考理科·T9)设函数()4sin(21)f x x x =+-,则在下列区间中函数()f x 不存在零点的是( )
(A )[]4,2-- (B )[]2,0- (C )[]0,2 (D )[]2,4
【命题立意】本题考查函数的性质及函数的零点存在定理.
【思路点拨】本题可验证函数在区间的端点处的函数值是否异号;如果异号,则存在零点;如果同号,一般不存在零点.
【规范解答】选A.(4)4sin(7)40f -=-+>,(2)4sin(3)2f -=-+,
536ππ-<-<- ,sin y x =在-,-2ππ⎡⎤⎢⎥⎣
⎦上单调递减,51sin(3)sin()62π∴->-=-,(2)0f ∴->,f(-4)·f(-2)>0,又∵f(x)在[-4,-2]上单调,所以()f x 在区间[4,2]--内不存在零点.同理可验证函数在B ,C ,D 的区间内存在零点.
7.(2010·陕西高考理科·T10)某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于6时再增选一名代表.那么,各班可推选代表人数y 与该班人数x 之间的函数关系用取整函数y=[x ]([x ]表示不大于x 的最大整数)可以表示为( )
(A) y=10x ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (B) y=310x +⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (C) y=410x +⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (D) y=510x +⎡⎤⎢⎥⎣⎦
【命题立意】本题考查灵活运用已有的知识解决新问题的能力,属难题.
【思路点拨】理解y=[x ]的含义及选法规定是解题的关键,可用特例法进行解答.
【规范解答】选B. 若67x =,则由推选方法可得7y =,而A [6.7]6y ==;
B y =3[7]710x +⎡⎤==⎢⎥⎣⎦
;同理可得C y 7;= D y=7,排除A ;再令66x =可排除C ,D ;故选B. 【方法技巧】特例法解选择题的方法技巧
用特殊值(特殊数值、特殊图形、特殊位置、特殊情形等等)代替题设普遍条件,得出特殊结论,对各个选项进行检验,从而作出正确的判断.常用的特殊值有特殊数值、特殊数列、特殊函数、特殊图形、特殊角、特殊位置等等,注意:特例法只能否定选择支,不能肯定选择支.
当正确的选择对象,在题设条件下都成立的情况下,用特殊值(取得越简单越好)进行探求,从而清晰、快捷地得到正确的答案,即通过对特殊情况的研究来判断一般规律,是解答本类选择题的最佳策略.近几年高考选择题中可用或结合特例法解答的约占30%左右.
8.(2010·北京高考文科·T14)如图放置的边长为1的正方形PABC 沿x
轴滚动.设顶点P (x ,y )的纵坐标与横坐标的函数关系是()y f x =,则()
f x 的最小正周期为 ;()y f x =在其两个相邻零点间的图象与x 轴所
围区域的面积为 .
说明:“正方形PABC 沿x 轴滚动”包含沿x 轴正方向和沿x 轴负方向滚动.
沿x 轴正方向滚动是指以顶点A 为中心顺时针旋转,当顶点B 落在x 轴上时,
再以顶点B 为中心顺时针旋转,如此继续,类似地,正方形PABC 可以沿着x 轴负方向滚动.
【命题立意】本题考查函数的相关知识,考查函数的周期、零点.要求考生具有探索意识和动手能力,属创新题.
【思路点拨】让正方形向右滚动,作出点P 的图象,从图象可求出周期与面积.
【规范解答】点P 在一个周期内的运行轨迹如图所示.()y f x =的最小正周期为4.()y f x =在其两个相邻零点间的图象与x 轴所围区域的面积为三个扇形:扇形'PP A ,扇形P P B ''',扇形P PC ''与
',Rt P AB Rt BP C ∆∆Rt BP C ''
的面积之和,即22211111121114442
ππππ⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=+.
【答案】4 1π+
9.(2010·北京高考理科·T14)如图放置的边长为1的正方形PABC 沿x 轴滚动.设顶点(,)P x y 的轨迹
方程是()y f x =,则函数()f x 的最小正周期为 ;()y f x =在其两个相邻零点间的图象与x 轴所围区域的面积为 .
说明:“正方形PABC 沿x 轴滚动”包括沿x 轴正方向和沿x 轴负方向滚动.沿x 轴正方向滚动指的是先以顶点A 为中心顺时针旋转,当顶点B 落在x 轴上时,再以顶点B 为中心顺时针旋转,如此继续.类似地,正方形PABC 可以沿x 轴负方向滚动.
【命题立意】本题考查函数的相关知识,考查了函数的周期、零点.要求考生具有探索意识和动手能力,
y
属创新题.
【思路点拨】先让AP 与x 轴重合,再向右滚动,作出()y f x =的图象.利用图象求最小正周期及面积.
【规范解答】点P 在一个周期内的运行轨迹如图所示,()y f x =的最小正周期为4.()y f x =在其两个相邻零点间的图象与x 轴所围区域的面积为三个扇形:扇形'PP A ,扇形P P B ''',扇形P PC ''与
',Rt P AB Rt BP C ∆∆Rt BP C ''
的面积之和,即22211111121114442ππππ⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=+.
【答案】4
1π+ 关闭Word 文档返回原板块。