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- 2021-06-23 发布
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专题二 函数概念与基本初等函数Ⅰ
第六讲 函数综合及其应用
答案部分
1.A【解析】解法一 根据题意,作出的大致图象,如图所示
当时,若要恒成立,结合图象,只需,即,故对于方程,,解得;当时,若要恒成立,结合图象,只需,即,又,当且仅当,即时等号成立,所以,综上,的取值范围是.选A.
解法二 由题意的最小值为,此时.不等式在R上恒成立等价于在R上恒成立.
当时,令,,不符合,排除C、D;
当时,令,,不符合,排除B.选A.
2.D【解析】 “燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,A中乙车消耗1升汽油,最多行驶的路程为乙车图象最高点的纵坐标值,A错误;B中以相同速度行驶相同路程,甲燃油效率最高,所以甲最省油,B错误,C中甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,甲车每消耗1升汽油行驶的里程10km,行驶80km,消耗8升汽油,C错误,D中某城市机动车最高限速80千米/小时.
由于丙比乙的燃油效率高,相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油,选D.
3.B【解析】由题意可知过点(3,0.7),(4,0.8)(5,0.5),代入
中可解得,∴
,∴当分钟时,可食用率最大.
4.D【解析】设年平均增长率为,原生产总值为,则,解得,故选D.
5.①④【解析】①在上单调递增,故具有性质;
②在上单调递减,故不具有性质;
③,令,则,
当时,,当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
故不具有性质;
④,令,
则,
在上单调递增,故具有性质.
6.8【解析】由于,则需考虑的情况,
在此范围内,且时,设,且互质,
若,则由,可设,且互质,
因此,则,此时左边为整数,右边为非整数,矛盾,
因此,
因此不可能与每个周期内对应的部分相等,
只需考虑与每个周期的部分的交点,
画出函数图象,图中交点除外其他交点横坐标均为无理数,属于每个周期的部分,
且处,则在附近仅有一个交点,
因此方程的解的个数为8.
7.【解析】如图连接交于,由题意,设等边三角形的边长为(),则,.
由题意可知三棱锥的高
底面,
三棱锥的体积为,
设,则(),
令,解得,当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以是取得最大值
所以.
8.,.【解析】①若,则,当时,;
当时,,所以函数在上单调递
增,在 上单调递减,所以函数在上的最大值为.
综上函数的最大值为2.
②函数与的大致图象如图所示
若无最大值,由图象可知,即.
9.24【解析】由题意得,即,所以该食品在℃的保鲜时间是
.
10.【解析】函数的定义域为,根据已知得,
所以,恒成立,
即,令,,则只要直线在半圆上方即可,由,解得
(舍去负值),故实数的取值范围是.
11.160【解析】设该容器的总造价为元,长方体的底面矩形的长,因为无盖长方体的容积为,高为,所以长方体的底面矩形的宽为,依题意,得
12.①③④【解析】对于①,根据题中定义,函数,的值域为,由函数值域的概念知,函数,的值域为
,所以①正确;对于②,例如函数的值域包含于区间,所以,但有最大值l,没有最小值,所以②错误;对于③,若
,则存在一个正数,使得函数的值域包含于区间,所以,由知,存在一个正数,使得函数的值域包含于区间,所以,亦有
,两式相加得≤≤,于是,与已知“.”矛盾,故,即③正确;对于④,如果,
那么,如果,那么,所以有最大值,必须,此时在区间上,有,[来源:学科网ZXXK]
所以,即④正确,故填①③④.
13.【解析】(1)当时,恒成立,公交群体的人均通勤时间不可能少于自驾群体的人均通勤时间;
当时,若,即,解得(舍)或;
∴当时,公交群体的人均通勤时间少于自驾群体的人均通勤时间;
(2)设该地上班族总人数为,则自驾人数为,乘公交人数为.
因此人均通勤时间,整理得:,
则当,即时,单调递减;
当时,单调递增.
实际意义:当有的上班族采用自驾方式时,上班族整体的人均通勤时间最短.
适当的增加自驾比例,可以充分的利用道路交通,实现整体效率提升;但自驾人数过多,则容易导致交通拥堵,使得整体效率下降.
14.【解析】(1)连结并延长交于,则⊥,所以=10.
过作⊥于,则∥,所以,
故,,
则矩形的面积为,
的面积为.
过作⊥,分别交圆弧和的延长线于和,则.
令,则,.
当时,才能作出满足条件的矩形,[来源:Z#xx#k.Com]
所以的取值范围是.[来源:学+科+网Z+X+X+K]
答:矩形的面积为平方米,的面积为
,的取值范围是.
(2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,
设甲的单位面积的年产值为,乙的单位面积的年产值为,
则年总产值为
,.
设,,
则.
令,得,
当时,,所以为增函数;
当时,,所以为减函数,[来源:学|科|网]
因此,当时,取到最大值.
答:当时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.
15.【解析】(1)由,得,
解得.
(2),,
当时,,经检验,满足题意.
当时,,经检验,满足题意.
当且时,,,.
是原方程的解当且仅当,即;
是原方程的解当且仅当,即.
于是满足题意的.
综上,的取值范围为.
(3)当时,,,
所以在上单调递减.
函数在区间上的最大值与最小值分别为,.
即,
对任意成立.
因为,所以函数在区间上单调递增,
时,有最小值,由,得.
故的取值范围为.
16.【解析】(1)由题意知,点,的坐标分别为,.
将其分别代入,得,解得.
(2)①由(1)知,(),则点的坐标为,
设在点处的切线交,轴分别于,点,,
则的方程为,由此得,.
故,.
②设,则.令,解得.
当时,,是减函数;
当时,,是增函数.
从而,当时,函数有极小值,也是最小值,所以,
此时.
答:当时,公路的长度最短,最短长度为千米.
17.【解析】(Ⅰ)因为蓄水池侧面积的总成本为元,底面的总成本为元,所以蓄水池的总成本为()元.
又题意据,所以,
从而.因,又由可得,
故函数的定义域为.
(Ⅱ)因,故.令,
解得(因不在定义域内,舍去).
当时,,故在上为增函数;
当时,,故在上为减函数.
由此可知,在处取得最大值,此时.
即当,时,该蓄水池的体积最大.
18.【解析】(1)当时,.
∵,∴在内存在零点.
又当时,,∴在上是单调递增的,
∴在区间内存在唯一的零点;
(2)解法一 由题意知即由图像知,在点取得最小值,在点取得最大值.
解法二 由题意知,即.…①
,即.…②
①+②得
当时,;当时,
所以的最小值,最大值.
解法三 由题意知,
解得
.
又∵, ∴
当时,;当时,
所以的最小值,最大值.
(3)当时,.
对任意都有有等价于在[-1,1]上的最大值与最小值之差.据此分类讨论如下:[来源:学,科,网]
(ⅰ)当,即时, ,与题设矛盾.
(ⅱ)当,即时, 恒成立.
(ⅲ) 当,即时, 恒成立.
综上可知,.
19.【解析】设包装盒的高为(cm),底面边长为(cm),由已知得
(1)
所以当时,取得最大值.
(2)
由(舍)或=20.
当时,.
所以当=20时,V取得极大值,也是最小值.
此时装盒的高与底面边长的比值为.
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