专题03 函数模型
专题点拨 随着新高考改革,函数模型的应用题越来越多,新的课程标准中6大学科素养中,其中2个是数学建模和创新能力,这在函数中体现的很明显。其中数学建模主要是指函数模型的解决,主要有一次函数模型、二次函数模型、分段函数模型、指对数函数模型等。另外就是构造函数的能力。
真题赏析 x31,x01.(2017·上海) 定义在(0,)上的函数yf(x)的反函数为yf(x),若g(x)为奇
f(x),x011函数,则f(x)2的解为_______.
2.(2018·上海)已知{2,1,,,,1,2,3},若幂函数f(x)x为奇函数,且在(0,)上递减,则_______.
1112322x61pq36pq,3. (2018·上海)已知常数a0,函数f(x)x的图像经过点P(p,),若2Q(q,),
2ax55则a_________.
例题剖析
【例1】已知函数f(x)1x1x. (1)求函数f(x)的值域;([2,2])
(2)设F(x)m1xf(x)的最大值为g(m),求g(m)的表达式; (3)在条件(2)下,试求满足不等式g(m)()的实数m的取值范围.
294m
【例2】已知函数f(x)2k2(xR) (1) 判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2) 设k0,问函数f(x)的图像是否关于某直线xm成轴对称图形,如果是,求出m的值;如果不是,请说明理由;
(3)设k1,函数h(x)a22取值范围.
x1xxx4a,若函数f(x)与h(x)的图像有且只有一个公共点,求实数a的3【变式训练2】
已知函数yf(x),若在定义域内存在x0,使得f(x0)f(x0)成立,则称x0为函数f(x)的局部对称点.
(1) 若a,bR且a0,证明:函数f(x)axbxa必有局部对称点; (2) 若函数f(x)2c在区间[1,2]内有局部对称点,求实数c的取值范围; (3) 若函数f(x)4m2
xx1x2m23在R上有局部对称点,求实数m的取值范围.
【例3】(2019·宝山区一模)某温室大棚规定:一天中,从中午12点到第二天上午8点为保温时段,其余4小时为工人作业时段.从中午12点连续测量20小时,得出此温室大棚的温度y(单位:度)与时间t(单位:小时,t[0,20])近似地满足函数yt13b关系,其中,b为大棚内一天中保温时段的通风量. t+2(1)若一天中保温时段的通风量保持100个单位不变,求大棚一天中保温时段的最低温度(精确到0.10C); (2)若要保持大棚一天中保温时段的最低温度不小于170C,求大棚一天中保温时段通风量的最小值.
(2019·【变式训练3】静安区二模)某文化创意公司开发出一种玩具(单位:套)进行生产和销售.根据以往经验,每月生产x套玩具的成本p由两部分费用(单位:元)构成: 𝑎.固定成本(与生产玩具套数x无关),总计一百万元; 𝑏.生产所需的直接总成本50𝑥+100𝑥2.
(1)问:该公司每月生产玩具多少套时,可使得平均每套所需成本费用最少?此时每套玩具的成本费用是多少?
1
(2)假设每月生产出的玩具能全部售出,但随着x的增大,生产所需的直接总成本在急剧增加,因此售价也需随着x的增大而适当增加.设每套玩具的售价为q元,𝑞=𝑎+𝑏(𝑎,𝑏∈𝑅).若当产量为15000套时利润最大,此时每套售价为300元,试求a、b的值.(利润=销售收入−成本费用)
𝑥
巩固训练 一、填空题
1. 已知偶函数f(x)ln(xa)在区间(0,b]上的最大值为2,则ab ________.
2. 若函数f(a)(xa)(bx2a) (常数a,bR)是偶函数,且它的值域为(,4],则该函数的解析式
2f(x)________.
3. 若函数f(x)xln(xax)为偶函数,则a________.
2m6),4.已知函数f(x)xaxb(a,bR)的值域为[0,),若关于x的不等式f(x)c解集为(m,2则实数c的值为 _____ .
1xa,x0,fx5. 函数且方程fxx恰有两解,则实数a的取值范围是 . 2fx1,x0.
二、选择题
sin𝑥0≤𝑥≤2
6. (2019·𝑓(𝑥)={414浦东新区三模)已知函数𝑦=𝑓(𝑥)是定义域为R的偶函数,当𝑥≥0时,,
𝑥
(2)+1𝑥>2若关于x的方程[𝑓(𝑥)]2+𝑎𝑓(𝑥)+𝑏=0(𝑎,𝑏∈𝑅)有且仅有6个不同实数根,则实数a的取值范围是( )
5
𝜋
A. (−,−1)
2
5
B. (−,−)
2
4
9
59
C. (−,−)∪(−,−1)
2
4
4
59
D. (−4,−1)
9
7. 函数f(x)axb的图像,如图所示,则下列结论成立的是( )
(xc)2
A.a>0,b>0,c<0 B.a<0,b>0,c>0 C.a<0,b>0,c<0 D.a<0,b<0,c<0
8. 若关于x的不等式x2xa至少有一个负解,则参数a的取值范围为 ( )
25797A.,2 B.,2 C.,2 D.,3
4444三、解答题
9.共享单车给市民出行带来了诸多便利,某公司购买了一批单车投放到某地给市民使用. 据市场分析,每辆单车的营运累计利润y (单位:元)与营运天数xxN*满足
1yx260x800.
2 (1)要使营运累计利润高于800元,求营运天数的取值范围; (2)每辆单车营运多少天时,才能使每天的平均营运利润
10. 若函数f(x)的定义域为R,且对任意x1,x2ÎR都有f(x1+x2)?f(x1)函数”
y的值最大? xf(x2),则称f(x)为“V形
(1) 当f(x)=x2时,判断f(x)是否为“V形函数”,并说明理由; (2) 当f(x)=lg(x2+2)时,证明:f(x)是“V形函数”;
(3) 如果函数f(x)=lg(2x+a)为“V形函数”,求实数a的取值范围.
11. 对于函数yf(x)与常数a,b,若f(2x)af(x)b恒成立,则称(a,b)为函数f(x)的一个“p数对”;若f(2x)af(x)b恒成立,则称(a,b)为函数f(x)的一个“类P数对”.设函数f(x)的定义域为R,且
f(1)3.
n(1) 若(2,0)是f(x)的一个“P数对”,且当x[1,2)时f(x)k2x3,求f(x)在区间[1,2)(nN*)上
的最大值与最小值;
nn(2) 若f(x)是增函数,且(2,2)是f(x)的一个“类P数对”,试比较f(2)与2+2(nN*)的大小,并
说明理由.
𝑓1(𝑥),𝑓1(𝑥)≤𝑓2(𝑥)
12.(2019·徐汇区二模)已知函数𝑦=𝑓1(𝑥),𝑦=𝑓2(𝑥),定义函数𝑓(𝑥)={.
𝑓2(𝑥),𝑓1(𝑥)>𝑓2(𝑥)(1)设函数𝑓1(𝑥)=√𝑥,𝑓2(𝑥)=(2)𝑥−1(𝑥≥0),求函数𝑦=𝑓(𝑥)的值域;
(2)设函数𝑓1(𝑥)=lg(|𝑝−𝑥|+1)(0<𝑥≤2,p为实常数),𝑓2(𝑥)=lg𝑥(0<𝑥≤2),当0<𝑥≤2时,恒有𝑓(𝑥)=𝑓1(𝑥),求实常数p的取值范围;
(3)设函数𝑓1(𝑥)=2|𝑥|,𝑓2(𝑥)=3⋅2|𝑥−𝑝|,p为正常数,若关于x的方程𝑓(𝑥)=𝑚(𝑚为实常数)恰有三个不同的解,求p的取值范围及这三个解的和(用p表示).
1
1
1
1
1
新题速递 f(x)1.(2020•虹口区一模)已知函数f(x)|x2|,g(x)|xt|,定义函数F(x)g(x)f(x)„g(x),若对任
f(x)g(x)意的xR,都有F(x)F(2x)成立,则t的取值为( ) A.4
B.2
C.0
D.2
4x1,x12.(2020•徐汇区一模)已知函数f(x)2关于x的不等式f(x)mx2m20的解集是
x6x10,x„1(x1,x2)(x3,),若x1x2x30,则x1x2x3的取值范围是 .
3.(2020•普陀区一模)若M、N两点分别在函数yf(x)与yg(x)的图象上,且关于直线x1对称,则称M、N是yf(x)与yg(x)的一对“伴点” (M、N与N、M视为相同的一对),已知2x(x2),g(x)|xa|1,若yf(x)与yg(x)存在两对“件点”,则实数a的取值范f(x)22)4(x4)(x…围为 .
4.(2020•奉贤区一模)根据相关规定,机动车驾驶人血液中的酒精含量大于(等于)20毫克/100毫升的行为属
于饮酒驾车.假设饮酒后,血液中的酒精含量为p0毫克/100毫升,经过x个小时,酒精含量降为p毫克/100毫升,且满足关系式pp0gerx(r为常数).若某人饮酒后血液中的酒精含量为毫克/100毫升,2
小时后,测得其血液中酒精含量降为61毫克/100毫升,则此人饮酒后需经过 小时方可驾车.(精确到小时)
5.(2020•奉贤区一模)某纪念章从某年某月某日起开始上市,通过市场调查,得到该纪念章每1枚的市场价
y(单位:元)与上市时间x(单位:天)的数据如表:
上市时间x天 市场价y元 4 90 10 51 36 90 (1)根据上表数计,从下列函数中选取一个恰当的函数描述该纪念章的市场价y与上市时间x的变化关系并说明理由:①yaxb;②yax2bxc;③yaglogbx;④ykgax; (2)利用你选取的函数,求该纪念章市场价最低时的上市天数及最低的价格.
6.(2020•浦东新区一模)某贫困村共有农户100户,均从事水果种植,平均每户年收入为1.8万元,在当地大力扶持和引导下,村委会决定2020年初抽出5x户(xN*,x„9)从事水果销售工作,经测算,剩下从事水果种植的农户平均每户年收入比上一年提高了4x%,而从事水果销售的农户平均每户年收入为1(3x)万元.
5(1)为了使从事水果种植的农户三年后平均每户年收入不低于2.4万元,那么2020年初至少应抽出多少农户从事水果销售工作?
(2)若一年后,该村平均每户的年收入为f(x)(万元),问f(x)的最大值是否可以达到2.1万元?
7.(2020•青浦区一模)某企业生产的产品具有60个月的时效性,在时效期内,企业投入50万元经销该产品,为了获得更多的利润,企业将每月获得利润的10%再投入到次月的经营中,市场调研表明,该企业在经销n10(nN*)10,1剟这个产品的第n个月的利润是f(n)(单位:万元).记第n个月的当月利润率为
n,11剟n60(nN*)gnf(3)第n个月的利润,例g(3).
50(f(1)f(2))10%截止到第n个月投入的资金总和(1)求第n个月的当月利润率;
(2)求该企业在经销此产品期间,哪一个月的当月利润率最大,并求出该月的当月利润率.
8.(2020•虹口区一模)某企业接到生产3000台某产品的甲、乙、丙三种部件的订单,每台产品需要这3种部件的数量分别为2、2、1(单位:件),已知每个工人可生产甲部件6件,或乙部件3件,或丙部件2件,该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这3种部件,生产乙部件的人数与生产甲部件的人数成正比例,比例系数为k(k…2为正整数).
(1)设生产甲部件的人数为x,分别写出完成甲、乙、丙3种部件生产需要的时间;
(2)假设这3种部件的生产同时开工,试确定正整数的值,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.
9.(2020•崇明区一模)某辆汽车以x公里/小时速度在高速公路上匀速行驶(考虑到高速公路行车安全要求1450060剟x120)时,每小时的油耗(所需要的汽油量)为(x100)升.
5x(1)欲使每小时的油耗不超过9升,求x的取值范围;
(2)求该汽车行驶100公里的油耗y关于汽车行驶速度x的函数,并求y的最小值.
10.(2020•松江区一模)汽车智能辅助驾驶已得到广泛应用,其自动刹车的工作原理是用雷达测出车辆与前方障碍物之间的距离(并结合车速转化为所需时间),当此距离等于报警距离时就开始报警提醒,等于危险距离时就自动刹车,某种算法(如图所示)将报警时间划分为4段,分别为准备时间t0、人的反应时间t1、系统反应时间t2、制动时间t3,相应的距离分别为d0、d1、d2、d3,当车速为v(米/秒),且v[0,33,3]时,通过大数据统计分析得到如表(其中系数k随地面湿滑成都等路面情况而变化,k[0.5,0.9]).
阶段 时间 距离 0、准备 t0 d020米 1、人的反应 t10.8秒 d1 2、系统反应 t20.2秒 d2 3、制动 t3 d312v米 20k(1)请写出报警距离d(米)与车速v(米/秒)之间的函数关系式d(v),并求k0.9时,若汽车达到报警距离时人和系统均不采取任何制动措施,仍以此速度行驶,则汽车撞上固定障碍物的最短时间(精确到0.1秒); (2)若要求汽车不论在何种路面情况下行驶,报警距离均小于80米,则汽车的行驶速度应在多少米/秒以下?合多少千米/小时?