2019高三数学文二轮复习:第12讲函数模型及其应用含解析
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函数应用问题【高考地位】应用题是指利用数学知识解决一些非数学领域中的问题,在近几年全国各地高考中经常出现。
数学的高度抽象性决定了数学应用的广泛性,因而应用题的非数学背景是多种多样的,解应用题往往需要在陌生的情景中去理解、分析给出的有关问题,并舍弃与数学无关的非本质因素,通过抽象转化成相应的数学问题,或许正是这个原因让学生比较惧怕数学应用题。
在高考中要处理好函数应用题,学会数学建模分析的步骤和掌握数学建模的具体方法是关键.方法 解函数应用题的一般步骤万能模板 内 容使用场景 函数的实际应用问题解题模板第一步 审题——弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;第二步 建模——将文字语言转化成数学语言,用数学知识建立相应的数学模型; 第三步 解模——求解数学模型,得到数学结论;第四步 还原——将用数学方法得到的结论还原为实际问题的意义;第五步 反思——对于数学模型得到的数学结果,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.例1.已知某公司生产某产品的年固定成本为100万元,每生产1千件需另投入27万元,设该公司一年内生产该产品x 千件()025x <≤并全部销售完,每千件的销售收入为()R x 万元,且()21108,(010)3{ 17557,(1025)x x R x x x x-<≤=-++<≤.⑴ 写出年利润()f x (万元)关于年产量x (千件)的函数解析式;⑴ 当年产量为多少千件时,该公司在这一产品的生产中所获年利润最大?(注:年利润=年销售收入-年总成本).【答案】(1)详见解析;(2) 9千件.【解析】第一步,审题——弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;某公司的年固定成本为100万元,每生产1千件需另投入27万元,设该公司一年内生产该产品x 千件()025x <≤并全部销售完,每千件的销售收入为()R x 万元,且()21108,(010)3{ 17557,(1025)x x R x x x x-<≤=-++<≤. 第二步,建模——将文字语言转化成数学语言,用数学知识建立相应的数学模型; 当010x <≤时,第三步,解模——求解数学模型,得到数学结论;第四步,还原——将用数学方法得到的结论还原为实际问题的意义;第五步,反思——对于数学模型得到的数学结果,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.考点:1、函数的解析式及定义域;2、函数的单调性.【点评】(1)由年利润=年销售收入-年总成本,结合()R x ,即可得到所求()f x 的解析式;(2)由()1的解析式,我们求出各段上的最大值,即利润的最大值,然后根据分段函数的最大值是各段上最大值的最大者,即可得到结果。
12函数模型及其应用1.七类常见函数模型(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)解模: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.以上过程用框图表示如下:4.判断函数图象与实际问题中两变量变化过程相吻合的两种方法(1)构建函数模型法:当根据题意易构建函数模型时,先建立函数模型,再结合模型选图象.(2)验证法:当根据题意不易建立函数模型时,则根据实际问题中两变量的变化特点,结合图象的变化趋势,验证是否吻合,从中排除不符合实际的情况,选择出符合实际情况的答案.5.解函数应用题的一般步骤第一步:(审题)弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;第二步:(建模)将文字语言转化成数学语言,用数学知识建立相应的数学模型;第三步:(解模)求解数学模型,得到数学结论;第四步:(还原)将用数学方法得到的结论还原为实际问题的意义;第五步:(反思)对于数学模型得到的数学结果,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.2.建模的基本原则(1)在实际问题中,若两个变量之间的关系是直线上升或直线下降或图象为直线(或其一部分),一般构建一次函数模型,利用一次函数的图象与性质求解.(2)实际问题中的如面积问题、利润问题、产量问题或其图象为抛物线(或抛物线的一部分)等一般选用二次函数模型,根据已知条件确定二次函数解析式.结合二次函数的图象、最值求法、单调性、零点等知识将实际问题解决.(3)实际问题中有些变量间的关系不能用同一个关系式给出,而是由几个不同的关系式构成,如出租车计价与路程之间的关系,应构建分段函数模型求解.练习一1.有一组试验数据如表所示:A.y=2x+1-1 B.y=x2-1C.y=2log2x D.y=x3答案 B解析根据表中数据可知,能体现这组数据关系的函数模型是y=x2-1.2.物价上涨是当前的主要话题,特别是菜价,某部门为尽快稳定菜价,提出四种绿色运输方案.据预测,这四种方案均能在规定的时间T内完成预测的运输任务Q0,各种方案的运输总量Q与时间t的函数关系如图所示,在这四种方案中,运输效率(单位时间的运输量)逐步提高的是( )答案 B解析B中,Q的值随t的变化越来越快.故选B.3.有一批材料可以建成200 m长的围墙,如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地,中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如图所示),则围成的矩形场地的最大面积为________ m2.(围墙厚度不计)答案2500解析设围成的矩形的长为x m,则宽为200-x4m,则S=x·200-x4=14(-x2+200x)=-14(x-100)2+2500.当x=100时,S max=2500 m2.4.高为H,满缸水量为V的鱼缸的轴截面如图所示,其底部破了一个小洞,满缸水从洞中流出,若鱼缸水深为h时水的体积为v,则函数v=f(h)的大致图象是( )答案 B解析当h=H时,体积为V,故排除A,C;由H→0过程中,减少相同高度的水,水的体积从开始减少的越来越快到越来越慢,故选B.5.如图,矩形ABCD的周长为8,设AB=x(1≤x≤3),线段MN的两端点在矩形的边上滑动,且MN=1,当N沿A→D→C→B→A在矩形的边上滑动一周时,线段MN的中点P所形成的轨迹为G,记G围成的区域的面积为y,则函数y=f(x)的图象大致为( )答案 D解析 由题意可知点P 的轨迹为图中虚线所示,其中四个角均是半径为12的扇形.因为矩形ABCD 的周长为8,AB =x , 则AD =8-2x2=4-x , 所以y =x (4-x )-π4=-(x -2)2+4-π4(1≤x ≤3), 显然该函数的图象是二次函数图象的一部分, 且当x =2时,y =4-π4∈(3,4),故选D. 6.某校学生研究学习小组发现,学生上课的注意力指标随着听课时间的变化而变化,老师讲课开始时,学生的兴趣激增;接下来学生的兴趣将保持较理想的状态一段时间,随后学生的注意力开始分散.设f (t )表示学生注意力指标.该小组发现f (t )随时间t (分钟)的变化规律(f (t )越大,表明学生的注意力越集中)如下:f (t )=⎩⎪⎨⎪⎧100a t10-600≤t ≤10,34010<t ≤20,-15t +64020<t ≤40(a >0且a ≠1).若上课后第5分钟时的注意力指标为140,回答下列问题: (1)求a 的值;(2)上课后第5分钟和下课前第5分钟比较,哪个时间注意力更集中?并请说明理由;(3)在一节课中,学生的注意力指标至少达到140的时间能保持多长? 解 (1)由题意得,当t =5时,f (t )=140, 即100·a510-60=140,解得a =4. (2)因为f (5)=140,f (35)=-15×35+640=115, 所以f (5)>f (35),故上课后第5分钟时比下课前第5分钟时注意力更集中. (3)①当0<t ≤10时,由(1)知,f (t )=100·4t 10-60≥140,解得5≤t ≤10;②当10<t ≤20时,f (t )=340>140恒成立; ③当20<t ≤40时,f (t )=-15t +640≥140, 解得20<t ≤1003. 综上所述,5≤t ≤1003. 故学生的注意力指标至少达到140的时间能保持1003-5=853分钟. 7.某市家庭煤气的使用量x (m 3)和煤气费f (x )(元)满足关系f (x )=⎩⎨⎧C ,0<x ≤A ,C +B x -A ,x >A .已知某家庭2019年前三个月的煤气费如下表:月份 用气量 煤气费 一月份 4 m 3 4元 二月份 25 m 3 14元 三月份35 m 319元A .11.5元B .11元C .10.5元D .10元答案 A解析 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 )=⎩⎨⎧4,0<x ≤5,4+12x -5,x >5,所以f (20)=4+12×(20-5)=11.5,故选A.8.某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =e kx +b (e =2.718…为自然对数的底数,k ,b 为常数).若该食品在0 ℃的保鲜时间是192小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________小时.答案 24解析 由题意得⎩⎨⎧e b=192,e22k +b=48,即⎩⎨⎧e b =192,e11k=12,所以该食品在33 ℃的保鲜时间是y =e 33k +b =(e 11k )3·e b =⎝ ⎛⎭⎪⎫123×192=24(小时).9.如图,已知边长为8米的正方形钢板有一个角被锈蚀,其中AE =4米,CD =6米.为了合理利用这块钢板,在五边形ABCDE 内截取一个矩形BNPM ,使点P 在边DE 上.(1)设MP =x 米,PN =y 米,将y 表示成x 的函数,并求该函数的解析式及定义域;(2)求矩形BNPM 面积的最大值.解 (1)如图,作PQ ⊥AF 于点Q ,所以PQ =8-y ,EQ =x -4, 在△EDF 中,EQ PQ =EF FD, 所以x -48-y =42,所以y =-12x +10,定义域为{x |4≤x ≤8}. (2)设矩形BNPM 的面积为S ,则S (x )=xy =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫10-x 2=-12(x -10)2+50,所以S (x )是关于x 的二次函数,且其图象开口向下,对称轴为直线x =10,所以当x ∈[4,8]时,S (x )单调递增,所以当x =8时,矩形BNPM 的面积取得最大值,最大值为48平方米.10.某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是( )(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg 2≈0.30) A .2018年 B .2019年 C .2020年 D .2021年答案 B解析 根据题意,知每年投入的研发资金增长的百分率相同,所以从2015年起,每年投入的研发资金组成一个等比数列{a n },其中首项a 1=130,公比q =1+12%=1.12,所以a n =130×1.12n -1.由130×1.12n -1>200,两边同时取对数,得n -1>lg 2-lg 1.3lg 1.12,又lg 2-lg 1.3lg 1.12≈0.30-0.110.05=3.8,则n >4.8,即a 5开始超过200,所以2019年投入的研发资金开始超过200万元,故选B.11.已知一容器中有A ,B 两种菌,且在任何时刻A ,B 两种菌的个数乘积均为定值1010,为了简单起见,科学家用P A =lg n A 来记录A 菌个数的资料,其中n A 为A 菌的个数,现有以下几种说法:①P A ≥1;②若今天的P A 值比昨天的P A 值增加1,则今天的A 菌个数比昨天的A 菌个数多10;③假设科学家将B 菌的个数控制为5万,则此时5<P A <5.5(注:lg 2≈0.3). 则正确的说法为________.(写出所有正确说法的序号)答案 ③解析 当n A =1时,P A =0,故①错误;若P A =1,则n A =10,若P A =2,则n A =100,故②错误;设B 菌的个数为n B =5×104,∴n A =10105×104=2×105,∴P A=lg n A =lg 2+5.又lg 2≈0.3,∴P A ≈5.3,则5<P A <5.5,即③正确.12.某景区提供自行车出租,该景区有50辆自行车供游客租赁使用,管理这些自行车的费用是每日115元.根据经验,若每辆自行车的日租金不超过6元,则自行车可以全部租出;若超出6元,则每超过1元,租不出的自行车就增加3辆.为了便于结算,每辆自行车的日租金x (元)只取整数,并且要求租自行车一日的总收入必须高于这一日的管理费用,用y (元)表示出租自行车的日净收入(即一日中出租自行车的总收入减去管理费用后得到的部分).(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)试问当每辆自行车的日租金为多少元时,才能使一日的净收入最多? 解 (1)当x ≤6时,y =50x -115, 令50x -115>0,解得x >2.3, ∵x 为整数,∴3≤x ≤6,x ∈Z .当x >6时,y =[50-3(x -6)]x -115=-3x 2+68x -115.令-3x 2+68x -115>0,有3x 2-68x +115<0,结合x 为整数得6<x ≤20,x ∈Z .∴y =⎩⎨⎧50x -1153≤x ≤6,x ∈Z ,-3x 2+68x -1156<x ≤20,x ∈Z .(2)对于y =50x -115(3≤x ≤6,x ∈Z ), 显然当x =6时,y max =185; 对于y =-3x 2+68x -115=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -3432+8113(6<x ≤20,x ∈Z ),当x =11时,y max =270.∵270>185,∴当每辆自行车的日租金定为11元时,才能使一日的净收入最多.13.用清水洗衣服,若每次能洗去污垢的34,要使存留的污垢不超过1%,则至少要洗的次数是(参考数据:lg 2≈0.3010)( )A .3B .4C .5D .6答案 B解析 设至少要洗x 次,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34x ≤1100,∴x ≥1lg 2≈3.322,因此至少需要洗4次,故选B.14.某电视新产品投放市场后第一个月销售100台,第二个月销售200台,第三个月销售400台,第四个月销售790台,则下列函数模型中能较好地反映销量y 与投放市场的月数x 之间关系的是( )A .y =100xB .y =50x 2-50x +100C .y =50×2xD .y =100log 2x +100答案 C解析 对于A 中的函数,当x =3或4时,误差较大.对于B 中的函数,当x =4时误差较大.对于C 中的函数,当x =1,2,3时,误差为0,x =4时,误差为10,误差很小.对于D 中的函数,当x =4时,据函数式得到的结果为300,与实际值790相差很远.综上,只有C 中的函数误差最小.15.据统计,每年到鄱阳湖国家湿地公园越冬的白鹤数量y (只)与时间x (年)近似地满足关系y =a log 3(x +2),观察发现2014年(作为第1年)到该湿地公园越冬的白鹤数量为3000只,估计到2020年到该湿地公园越冬的白鹤的数量为( )A .4000只B .5000只C .6000只D .7000只答案 C 解析 当x =1时,由3000=a log 3(1+2),得a =3000,所以到2020年冬,即第7年,y =3000×log 3(7+2)=6000,故选C.15.某位股民买入某支股票,在接下来的交易时间内,他的这支股票先经历了3次涨停(每次上涨10%)又经历了3次跌停(每次下降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 .无法判断盈亏情况C .没有盈利也没有亏损D .略有亏损答案 D解析 由题意可得(1+10%)3(1-10%)3=0.993≈0.97<1.因此该股民这只股票的盈亏情况为略有亏损.16.某地区的绿化面积每年平均比上一年增长18%,经过x 年后,绿化面积与原绿化面积之比为y ,则y =f (x )的图象大致为( )答案 D解析 设某地区起始年的绿化面积为a ,因为该地区的绿化面积每年平均比上一年增长18%,所以经过x 年后,绿化面积g (x )=a (1+18%)x ,因为绿化面积与原绿化面积的比值为y ,则y =f (x )=g x a=(1+18%)x =1.18x ,因为y =1.18x 为底数大于1的指数函数,故可排除A ,C ,当x =0时,y =1,可排除B ,故选D.17.物体在常温下的温度变化可以用牛顿冷却规律来描述:设物体的初始温度是T 0,经过一定时间t (单位:min)后的温度是T ,则T -T a =(T 0-T a )⎝ ⎛⎭⎪⎫12t h,其中T a 称为环境温度,h 称为半衰期,现有一杯用85 ℃热水冲的速溶咖啡,放在21 ℃的房间中,如果咖啡降到37 ℃需要16 min ,那么这杯咖啡要从37 ℃降到29 ℃,还需要________ min.答案 8解析 由题意知T a =21 ℃.令T 0=85 ℃,T =37 ℃,得37-21=(85-21)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1216h ,∴h =8.令T 0=37 ℃,T =29 ℃,则29-21=(37-21)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12t 8,∴t =8.18.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 3Q 10(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1 m/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 2 m/s ,则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0 m/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1 m/s ,故a +b log 39010=1,整理得a +2b =1. 解方程组⎩⎨⎧ a +b =0,a +2b =1,得⎩⎨⎧ a =-1,b =1.(2)由(1)知,v =a +b log 3Q 10=-1+log 3Q 10.所以要使飞行速度不低于2 m/s ,则有v ≥2,所以-1+log 3Q 10≥2, 即log 3Q 10≥3,解得Q 10≥27,即Q ≥270.所以若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,则其耗氧量至少要270个单位.19.食品安全问题越来越引起人们的重视,农药、化肥的滥用对人民群众的健康带来一定的危害,为了给消费者带来放心的蔬菜,某农村合作社每年投入200万元,搭建了甲、乙两个无公害蔬菜大棚,每个大棚至少要投入20万元,其中甲大棚种西红柿,乙大棚种黄瓜,根据以往的种菜经验,发现种西红柿的年收入P 、种黄瓜的年收入Q 与投入a (单位:万元)满足P =80+42a ,Q =14a +120.设甲大棚的投入为x (单位:万元),每年两个大棚的总收入为f (x )(单位:万元).(1)求f (50)的值;(2)试问如何安排甲、乙两个大棚的投入,才能使总收入f (x )最大? 解 (1)若投入甲大棚50万元,则投入乙大棚150万元,所以f (50)=80+42×50+14×150+120=277.5. (2)由题知,f (x )=80+42x +14(200-x )+120=-14x +42x +250, 依题意得⎩⎨⎧ x ≥20,200-x ≥20,解得20≤x ≤180,故f (x )=-14x +42x +250(20≤x ≤180). 令t =x ,则t 2=x ,t ∈[25,65], y =-14t 2+42t +250=-14(t -82)2+282,当t =82,即x =128时,y 取得最大值282,所以投入甲大棚128万元,乙大棚72万元时,总收入最大,且最大收入为282万元.。
2019届高三第一轮复习《原创与经典》(苏教版)(理科)第一章集合常用逻辑用语推理与证明第1课时集合的概念、集合间的基本关系第2课时集合的基本运算第3课时命题及其关系、充分条件与必要条件第4课时简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词第5课时合情推理与演泽推理第6课时直接证明与间接证明第7课时数学归纳法第二章不等式第8课时不等关系与不等式第9课时一元二次不等式及其解法第10课时二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题第11课时基本不等式及其应用第12课时不等式的综合应用第三章函数的概念与基本初等函数第13课时函数的概念及其表示第14课时函数的定义域与值域第15课时函数的单调性与最值第16课时函数的奇偶性与周期性9第17课时二次函数与幂函数第18课时指数与指数函数第19课时对数与对数函数第20课时函数的图象第21课时函数与方程第22课时函数模型及其应用第四章 导数第23课时 导数的概念及其运算(含复合函数的导数)第24课时 利用导数研究函数的单调性与极值第25课时 函数的最值、导数在实际问题中的应用第五章 三角函数 第26课时任意角、弧度制及任意角的三角函数 第27课时同角三角函数的基本关系式与诱导公式 第28课时两角和与差的正弦、余弦和正切公式 第29课时二倍角的三角函数 第30课时三角函数的图象和性质 第31课时函数sin()y A x ωϕ=+的图象及其应用 第32课时正弦定理、余弦定理 第33课时解三角形的综合应用第六章 平面向量 第34课时平面向量的概念及其线性运算 第35课时平面向量的基本定理及坐标表示 第36课时平面向量的数量积 第37课时平面向量的综合应用第七章 数 列 第38课时数列的概念及其简单表示法 第39课时等差数列 第40课时等比数列 第41课时数列的求和 第42课时等差数列与等比数列的综合应用 第八章 立体几何初步 第43课时平面的基本性质及空间两条直线的位置关系第44课时直线、平面平行的判定与性质第45课时直线、平面垂直的判定与性质第46课时空间几何体的表面积与体积第47课时空间向量的应用——空间线面关系的判定第48课时空间向量的应用——空间的角的计算第九章平面解析几何第49课时直线的方程第50课时两直线的位置关系与点到直线的距离第51课时圆的方程第52课时直线与圆、圆与圆的位置关系第53课时椭圆第54课时双曲线、抛物线第55课时曲线与方程第56课时直线与圆锥曲线的位置关系第57课时圆锥曲线的综合应用第十章复数、算法、统计与概率第58课时抽样方法、用样本估计总体第59课时随机事件及其概率第60课时古典概型第61课时几何概型互斥事件第62课时算法的含义及流程图第63课时复数第十一章计数原理、随机变量及其分布第64课时分类计数原理与分步计数原理第65课时排列与组合第66课时二项式定理第67课时离散型随机变量及其概率分布第68课时事件的独立性及二项分布第69课时离散型随机变量的均值与方差第十二章选修4系列第70课时选修4-1 《几何证明选讲》相似三角形的进一步认识第71课时选修4-1 《几何证明选讲》圆的进一步认识第72课时选修4-2 《矩阵与变换》平面变换、变换的复合与矩阵的乘法第73课时选修4-2 《矩阵与变换》逆变换与逆矩阵、矩阵的特征值与特征向量第74课时选修4-4《参数方程与极坐标》极坐标系第75课时选修4-4《参数方程与极坐标》参数方程第76课时选修4-5《不等式选讲》绝对值的不等式第77课时选修4-5《不等式选讲》不等式的证明。
专题1 函数的性质及应用(2)高考趋势1.函数历来是高中数学最重要的内容,不仅适合单独命题,而且可以综合运用于其它内容.函数是中学数学的最重要内容,它既是工具,又是方法和思想.在江苏高考文理共用卷中,函数小题(不含三角函数)占较大的比重,其中江苏08年为3题,07年为4题.2.函数的图像往往融合于其他问题中,而此时函数的图像有助于找出解决问题的方向、粗略估计函数的一些性质。
另外,函数的图像本事也是解决问题的一种方法。
这些高考时常出现。
图像的变换则是认识函数之间关系的一个载体,这在高考中也常出现。
通过不同途径了解、洞察所涉及到的函数的性质。
在定义域、值域、解析式、图象、单调性、奇偶性、周期性等方面进行考察。
在上述性质中,知道信息越多,则解决问题越容易。
考点展示1. “龟兔赛跑”讲述了这样的故事:领先的兔子看着慢慢爬行的乌龟,骄傲起来,睡了一觉,当它醒来时,发现乌龟快到终点了,于是急忙追赶,但为时已晚,乌龟还是先到达了终点…用S 1、S 2分别表示乌龟和兔子所行的路程,t为时间,则下图与故事情节相吻合的是B2.函数xy 1=的图像向左平移2个单位所得到的函数图像的解析式是 21+=x y3. 函数)(x f 的图像与函数2)1(2---=x y 的图像关于x 轴对称,则函数)(x f 的解析式是2)1(2+-x4. 方程223x x -+=的实数解的个数为 25. 函数)1(x f y+=的图像与)1(x f y -=的图像关于 x=0 对称函数图象对称问题是函数部分的 一个重要问题,大致有两类:一类是同一个函数图象自身的对称性;一类是两个不同函数之间的对称性。
定理1 若函数y=f(x) 对定义域中任意x 均有f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线2a bx +=对称。
定理2 函数()y f a x ω=+与函数()y f a x ω=-的图象关于直线2b ax ω-=对称特殊地,函数y=f(a+x)与函数y=f(b-x)的图象关于直线2b ax -=对称。
高三数学二轮复习重点高三数学第二轮重点复习内容专题一:函数与不等式,以函数为主线,不等式和函数综合题型是考点函数的性质:着重掌握函数的单调性,奇偶性,周期性,对称性。
这些性质通常会综合起来一起考察,并且有时会考察具体函数的这些性质,有时会考察抽象函数的这些性质。
一元二次函数:一元二次函数是贯穿中学阶段的一大函数,初中阶段主要对它的一些基础性质进行了了解,高中阶段更多的是将它与导数进行衔接,根据抛物线的开口方向,与x轴的交点位置,进而讨论与定义域在x轴上的摆放顺序,这样可以判断导数的正负,最终达到求出单调区间的目的,求出极值及最值。
不等式:这一类问题常常出现在恒成立,或存在性问题中,其实质是求函数的最值。
当然关于不等式的解法,均值不等式,这些不等式的基础知识点需掌握,还有一类较难的综合性问题为不等式与数列的结合问题,掌握几种不等式的放缩技巧是非常必要的。
专题二:数列。
以等差等比数列为载体,考察等差等比数列的通项公式,求和公式,通项公式和求和公式的关系,求通项公式的几种常用方法,求前n项和的几种常用方法,这些知识点需要掌握。
专题三:三角函数,平面向量,解三角形。
三角函数是每年必考的知识点,难度较小,选择,填空,解答题中都有涉及,有时候考察三角函数的公式之间的互相转化,进而求单调区间或值域;有时候考察三角函数与解三角形,向量的综合性问题,当然正弦,余弦定理是很好的工具。
向量可以很好得实现数与形的转化,是一个很重要的知识衔接点,它还可以和数学的一大难点解析几何整合。
专题四:立体几何。
立体几何中,三视图是每年必考点,主要出现在选择,填空题中。
大题中的立体几何主要考察建立空间直角坐标系,通过向量这一手段求空间距离,线面角,二面角等。
另外,需要掌握棱锥,棱柱的性质,在棱锥中,着重掌握三棱锥,四棱锥,棱柱中,应该掌握三棱柱,长方体。
空间直线与平面的位置关系应以证明垂直为重点,当然常考察的方法为间接证明。
专题五:解析几何。
第十节函数模型及其应用一、复习目标: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。
3.能利用给定的函数模型解决简单的实际问题。
二、重难点:重点:掌握一次函数、二次函数、指数函数、对数函数等基本初等函数模型;培养阅读理解、建立数学模型和分析问题、解决问题的能力掌握解函数应用问题的基本步骤。
难点:建立数学模型和分析问题、解决问题的能力的培养。
三、教学方法:讲练结合,探析归纳。
四、教学过程(一)、谈新课标要求及考纲要求和高考命题考查情况,促使学生积极参与。
新课标要求及考纲要求:1.利用计算工具,比较指数函数、对数函数以及幂函数增长差异;结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义;2.收集一些社会生活中普遍使用的函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等)的实例,了解函数模型的广泛应用。
高考命题考查情况及预测:函数应用问题是高考的热点,高考对应用题的考查即考小题又考大题,而且分值呈上升的趋势。
高考中重视对环境保护及数学课外的的综合性应用题等的考查。
出于“立意”和创设情景的需要,函数试题设置问题的角度和方式也不断创新,重视函数思想的考查,加大函数应用题、探索题、开放题和信息题的考查力度,从而使高考考题显得新颖、生动和灵活。
预测2010年的高考,将再现其独特的考查作用,而函数类应用题,是考查的重点,因而要认真准备应用题型、探索型和综合题型,加大训练力度,重视关于函数的数学建模问题,学会用数学和方法寻求规律找出解题策略。
(1)题型多以大题出现,以实际问题为背景,通过解决数学问题的过程,解释问题;(2)题目涉及的函数多以基本初等函数为载体,通过它们的性质(单调性、极值和最值等)来解释生活现象,主要涉计经济、环保、能源、健康等社会现象。
抽象函数与复合函数的应用①抽象函数的性质(定义域、单调性、奇偶性、周期性、对称性)②常见抽象函数模型①-一次函数、二次函数、反比例函数③常见抽象函数模型②-指对幂函数、三角函数④复合函数的应用一、必备知识整合一、抽象函数的性质1.周期性:f x +a =f x ⇒T =a ;f x +a =−f x ⇒T =2a ;f x +a =kf x⇒T =2a ;(k 为常数);f x +a =f x +b ⇒T =a −b 2.对称性:对称轴:f a −x =f a +x 或者f 2a −x =f x ⇒f x 关于x =a 对称;对称中心:f a −x +f a +x =2b 或者f 2a −x +f x =2b ⇒f x 关于a ,b 对称;3.如果f x 同时关于x =a 对称,又关于b ,c 对称,则f x 的周期T =a −b 4.单调性与对称性(或奇偶性)结合解不等式问题①f x 在R 上是奇函数,且f x 单调递增⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >0,则有x 1+x 2>0;f x 在R 上是奇函数,且f x 单调递减⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >0,则有x 1+x 2<0;②f x 在R 上是偶函数,且f x 在0,+∞ 单调递增⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1 >x 2 (不变号加绝对值);f x 在R 上是偶函数,且f x 在0,+∞ 单调递减⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1 <x 2 (变号加绝对值);③f x 关于a ,b 对称,且f x 单调递增⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >2b ,则有x 1+x 2>2a ;f x 关于a ,b 对称,且f x 单调递减⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >2b ,则有x 1+x 2<2a ;④f x 关于x =a 对称,且f x 在a ,+∞ 单调递增⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1−a >x 2−a (不变号加绝对值);f x 关于x =a 对称,且f x 在a ,+∞ 单调递减⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1−a <x 2−a (不变号加绝对值);5.常见的特殊函数性质一览①f x =log a 1+mx 2±mx 是奇函数②f x =log ak −x k +x f x =log a k +xk −x(k 为常数)是奇函数③f x =1−a x 1+a x 或者f x =1+a x 1−a x 或者f x =a x +1a x −1或者f x =a x −1a x +1是奇函数④f x =m a x+1关于0,m2 对称⑤f g x 复合函数的奇偶性:有偶为偶,全奇为奇二、抽象函数的模型【反比例函数模型】反比例函数:f (x +y )=f (x )f (y )f (x )+f (y ),则f (x )=f (1)x ,x ,f (x ),f (y ),f (x +y )均不为0【一次函数模型】模型1:若f (x ±y )=f (x )±f (y ),则f (x )=f (1)x ;模型2:若f (x ±y )=f (x )±f (y ),则f (x )为奇函数;模型3:若f (x +y )=f (x )+f (y )+m ,则f (x )=f 1 +m x -m ;模型4:若f (x -y )=f (x )-f (y )+m ,则f (x )=f 1 -m x +m ;【指数函数模型】模型1:若f (x +y )=f (x )f (y ),则f (x )=[f (1)]x ;f (x )>0模型2:若f (x -y )=f (x )f (y ),则f (x )=[f (1)]x ;f (x )>0模型3:若f (x +y )=f (x )f (y )m ,则f (x )=f 1 mxm;模型4:若f (x -y )=m f (x )f (y ),则f (x )=m f 1 m x ;【对数函数模型】模型1:若f (x n )=nf (x ),则f (x )=f a log a x a >0且≠1,x >0模型2:若f (xy )=f (x )+f (y ),则f (x )=f a log a x a >0且≠1,x ,y >0模型3:若fxy=f(x)-f(y),则f(x)=f a log a x a>0且≠1,x,y>0模型4:若f(xy)=f(x)+f(y)+m,则f(x)=f a +mlog a x-m a>0且≠1,x,y>0模型5:若fxy=f(x)-f(y)+m,则f(x)=f a -mlog a x+m a>0且≠1,x,y>0【幂函数模型】模型1:若f(xy)=f(x)f(y),则f x =f a log a x a>0且≠1模型2:若fxy=f(x)f(y),则f x =f a log a x a>0且≠1,y≠0,f y ≠0代入f a 则可化简为幂函数;【余弦函数模型】模型1:若f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)f(x)不恒为0,则f(x)=cos wx模型2:若f(x)+f(y)=2fx+y2f x-y2f(x)不恒为0,则f(x)=cos wx【正切函数模型】模型:若f(x±y)=f(x)±f(y)1∓f(x)f(y)f(x)f(y)≠1,则f(x)=tan wx模型3:若f(x+y)+f(x-y)=kf(x)f(y)f(x)不恒为0,则f(x)=2kcos wx三、复合函数1.复合函数定义:两个或两个以上的基本初等函数经过嵌套式复合成一个函数叫做复合函数。
高三数学第二轮复习专题讲座 人教版专题一 函数考点高考要求 1 映射的概念 了解 2 函数的概念 理解 3 函数的单调性的概念 了解 4 简单函数单调性的判断 掌握 5 函数的奇偶性 了解 6 反函数的概念了解 7 互为反函数的函数图象间的关系 了解 8 简单函数的反函数的求法 掌握 9 分数指数幂的概念 理解 10 有理数指数幂的运算性质 掌握 11 指数函数的概念、图象和性质 掌握 12 对数的概念 理解 13 对数的运算法制掌握 14 对数函数的概念、图象和性质 掌握 15运用函数的性质解决简单的实际问题掌握说明: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,并能在有关的问题中直接应用;2.理解和掌握:要求对所列知识内容有较为深刻的理性认识,能够解释、举例或变形、推断,并能利用知识解决有关问题;3.灵活和综合运用:要求系统的掌握知识的内在联系,能够运用所列知识分析和解决较为复杂的或综合性的问题.(以下两点分析主要针对的是2004年全国各地的高考试题,共15套) 二、高考考点分析:在2004年全国各地的高考题中,考查函数的试题或与函数有关的试题大约有56道,在150分中约占25分到30分.对函数,常常从以下几个方面加以考查.1知识点函数的解析式 定义域和值域(包括最大值和最小值) 函数的单调性 函数的奇偶性和周期性 函数的反函数 题量27335函数和一些分段函数,简单的函数方程为背景,难度以中等题和容易题为主,如: 例1.(重庆市)函数)23(log 21-=x y 的定义域是( D )A 、[1,)+∞B 、23(,)+∞C 、23[,1]D 、23(,1]例2.(天津市)函数123-=xy (01<≤-x )的反函数是( D )A 、)31(log 13≥+=x x yB 、)31(log 13≥+-=x x yC 、)131(log 13≤<+=x x yD 、)131(log 13≤<+-=x x y也有个别小题的难度较大,如 例3.(北京市)函数,,(),,x x P f x x x M ∈⎧=⎨-∈⎩其中P 、M 为实数集R 的两个非空子集,又规定f P y y f x x P (){|(),}==∈,f M y y f x x M (){|(),}==∈,给出下列四个判断:①若P M ⋂=∅,则f P f M ()()⋂=∅ ②若P M ⋂≠∅,则f P f M ()()⋂≠∅ ③若P M ⋃=R ,则()()f P f M ⋃=R ④若P M R ⋃≠,则()()f P f M ⋃≠R 其中正确判断有( B )A 、 1个B 、 2个C 、 3个D 、 4个分析:若P M ⋂≠∅,则只有}0{=⋂M P 这一种可能.②和④是正确的.2.对数形结合思想、函数图象及其变换的考查.对图象的考查有6道试题,也以小题为主,难度为中等. 例4.(上海市)设奇函数f (x )的定义域为[-5,5].若当x ∈[0,5]时f (x )的图象如右图,则不等式f (x )<0的解是]5,2()0,2( -. 例5.(上海市)若函数y =f (x )的图象可由函数y =lg(x +1)的图象绕坐标原点O 逆时针旋转2π得到,则f (x )为( A ) A 、10-x-1 B 、10x-1 C 、1-10-xD 、1-10x3.对函数思想的考查.利用函数的图象研究方程的解;利用函数的单调性证明不等式(常常利用函数的导数来判断和证明函数的单调性);利用函数的最值说明不等式恒成立等问题.在全部考题中,有7道小题考查了用函数研究方程或不等式的问题,有14道大题考查了函数与方程、不等式、数列等的综合问题. 例6.(1)(浙江省)已知⎩⎨⎧≥<-=,0,1,0,1)(x x x f 则不等式)2()2(+⋅++x f x x ≤5的解集是]23,(-∞.(2)(全国卷3)设函数2(1),1,()41, 1,x x f x x x ⎧+<⎪=⎨--≥⎪⎩则使得f (x )≥1的自变量x 的取值范围为( A )A 、(-∞,-2][0,10]B 、(-∞,-2][0,1]C 、(-∞,-2][1,10] D 、[-2,0][1,10]例7.(上海市)已知二次函数y =f 1(x )的图象以原点为顶点且过点(1,1),反比例函数y =f 2(x )的图象与直线y =x 的两个交点间距离为8,f (x )= f 1(x )+ f 2(x ). (1)求函数f (x )的表达式;(2)证明:当a >3时,关于x 的方程f (x )= f (a )有三个实数解.解:(1)由已知,设f 1(x )=ax 2,由f 1(1)=1,得a =1,故f 1(x )= x 2.设f 2(x )=xk(k >0),它的图象与直线y =x 的交点分别为A (k ,k )、B (-k ,-k ) 由AB =8,得k =8,故f 2(x )=x 8.所以f (x )=x 2+x8. (2)证法一:由f (x )=f (a )得x 2+x 8=a 2+a 8, 即x 8=-x 2+a 2+a 8.在同一坐标系内作出f 2(x )=x 8和f 3(x )= -x 2+a 2+a8的大致图象,其中f 2(x )的图象是以坐标轴为渐近线,且位于第一、三象限的双曲线,f 3(x )的图象是以(0,a 2+a8)为顶点,开口向下的抛物线.因此,,f 2(x )与f 3(x )的图象在第三象限有一个交点,即f (x )=f (a )有一个负数解. 又因为f 2(2)=4,,f 3(2)= -4+a 2+a8 当a >3时,f 3(2)-f 2(2)= a 2+a8-8>0, 所以当a >3时,在第一象限f 3(x )的图象上存在一点(2,f (2))在f 2(x )图象的上方. 所以f 2(x )与f 3(x )的图象在第一象限有两个交点,即f (x )=f (a )有两个正数解. 因此,方程f (x )=f (a )有三个实数解. 证法二:由f (x )=f (a ),得x 2+x 8=a 2+a 8, 即(x -a )(x +a -ax8)=0,得方程的一个解x 1=a . 方程x +a -ax8=0化为ax 2+a 2x -8=0,由a >3,∆=a 4+32a >0,得 x 2=a a a a 23242+--, x 3=aa a a 23242++-,因为x 2<0, x 3>0, 所以x 1≠ x 2,且x 2≠ x 3.若x 1= x 3,即a =aa a a 23242++-,则3a 2=a a 324+, a 4=4a ,得a =0或a =34,这与a >3矛盾,所以x 1≠ x 3. 故原方程f (x )=f (a )有三个实数解. 例8.(福建高考题)已知f (x )=2324()3x ax x x +-∈R 在区间[-1,1]上是增函数. (Ⅰ)求实数a 的值组成的集合A ; (Ⅱ)设关于x 的方程f (x )=3312x x +的两个非零实根为x 1、x 2.试问:是否存在实数m ,使得不等式m 2+tm +1≥|x 1-x 2|对任意a ∈A 及t ∈[-1,1]恒成立?若存在,求m 的取值范围;若不存在,请说明理由.解:(Ⅰ)f '(x )=4+2,22x ax - ∵f (x )在[-1,1]上是增函数,∴f '(x)≥0对x ∈[-1,1]恒成立,即x 2-ax -2≤0对x ∈[-1,1]恒成立. ①设ϕ(x )=x 2-ax -2,方法一:① ⇔ ⎩⎨⎧≤-+=-≤--=021)1(021)1(a a ϕϕ ⇔-1≤a ≤1,∵对x ∈[-1,1],只有当a =1时,f '(-1)=0以及当a =-1时,f '(1)=0∴A ={a |-1≤a ≤1}.方法二:①⇔ ⎪⎩⎪⎨⎧≤-+=-≥021)1(02a a ϕ或⎪⎩⎪⎨⎧≤--=<021)1(02a a ϕ⇔ 0≤a ≤1或-1≤a ≤0⇔ -1≤a ≤1.∵对x ∈[-1,1],只有当a =1时,f '(-1)=0以及当a =-1时,f '(1)=0, ∴A ={a |-1≤a ≤1}. (Ⅱ)由,02,0,3123242332=--=+=-+ax x x x x x ax x 或得 ∵△=a 2+8>0,∴x 1,x 2是方程x 2-ax -2=0的两非零实根,x 1+x 2=a ,x 1x 2=-2, 从而|x 1-x 2|=212214)(x x x x -+=82+a . ∵-1≤a ≤1,∴|x 1-x 2|=82+a ≤3.要使不等式m 2+tm +1≥|x 1-x 2|对任意a ∈A 及t ∈[-1,1]恒成立, 当且仅当m 2+tm +1≥3对任意t ∈[-1,1]恒成立,即m 2+tm -2≥0对任意t ∈[-1,1]恒成立. ②设g(t)=m 2+tm -2=mt +(m 2-2),方法一:②⇔ g (-1)=m 2-m -2≥0且g (1)=m 2+m -2≥0,⇔m ≥2或m ≤-2.所以,存在实数m ,使不等式m 2+tm +1≥|x 1-x 2|对任意a ∈A 及t ∈[-1,1]恒成立,其取值范围是{m |m ≥2,或m ≤-2}. 方法二:当m =0时,②显然不成立;当m ≠0时,②⇔m >0,g (-1)=m 2-m -2≥0 或m <0,g (1)=m 2+m -2≥0 ⇔ m ≥2或m ≤-2.所以,存在实数m ,使不等式m 2+tm +1≥|x 1-x 2|对任意a ∈A 及t ∈[-1,1]恒成立,其取值范围是{m |m ≥2,或m ≤-2}.说明:本题主要考查函数的单调性,导数的应用和不等式等有关知识,考查数形结合及分类讨论思想和灵活运用数学知识分析问题和解决问题的能力. 三、高考热点分析函数几乎贯穿了高中数学的始末,它与高中数学的每一部分内容几乎都有联系.对函数的认识,应该包含对函数的概念和性质的理解;对二次函数、指数函数、对数函数、三角函数等基本初等函数和分段函数的概念和性质的理解;函数图象的变换和应用;建立函数模型解决问题的意识等.在复习过程中,以下几点值得重视:1.重视对函数概念和基本性质的理解.包括定义域、值域(最值)、对应法则、对称性(包括奇偶性)、单调性、周期性、反函数、图象变换、基本初等函数(常常是载体)等.研究函数的性质要注意分析函数解析式的特征,同时要注意函数图象(形)的作用.对这部分知识的考查,除了一部分比较简单的小题直接考查函数某一方面的性质外,常常是对函数综合的类型较多(中等难度题,以小题和前三道大题为主),包括函数内部多种知识的综合,函数同方程、不等式、数列的综合.例1.(北京市)函数f x x ax ()=--223在区间[1,2]上存在反函数的充分必要条件是( D )A . a ∈-∞(,]1B . a ∈+∞[,)2C . a ∈[,]12D . a ∈-∞⋃+∞(,][,)12 说明:涉及二次函数的单调性、反函数的概念、充分必要条件等知识.例2. (福建省)已知函数y =log 2x 的反函数是y =f —1(x ),则函数y = f —1(1-x )的图象是( C )例3.(全国高考题3)已知函数y =f (x )是奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x -1,设f (x )的反函数是y =g (x ),则g (-8)=___-2_____.例4.(湖北省)函数]1,0[)1(log )(2在++=x a x f a 上的最大值和最小值之和为a ,则a 的值为( B )A 、41B 、21 C 、2 D 、4例5.(北京市)在函数f x ax bx c ()=++2中,若a ,b ,c 成等比数列且f ()04=-,则f x ()有最大 值(填“大”或“小”),且该值为-3.例6.(湖南省)设函数,2)2(),0()4(.0,2,0,)(2-=-=-⎩⎨⎧>≤++=f f f x x c bx x x f 若则关于x 的方程x x f =)(解的个数为( C )A 、1B 、2C 、3D 、4例7.(江苏省)设k >1,f (x )=k (x -1)(x ∈R ) .在平面直角坐标系xOy 中,函数y =f (x )的图象与x 轴交于A 点,它的反函数y =f -1(x )的图象与y 轴交于B 点,并且这两个函数的图象交于P 点.已知四边形OAPB 的面积是3,则k 等于( B )A 、3B 、32C 、43D 、65例8.(上海市)记函数f (x )=132++-x x 的定义域为A ,g (x )=lg [(x -a -1)(2a -x )](a <1) 的定义域为B . (1)求A ;(2)若B ⊆A , 求实数a 的取值范围. 解:(1)2-13++x x ≥0,得11+-x x ≥0, x <-1或x ≥1,即A =(-∞,-1) [1,+ ∞). (2)由(x -a -1)(2a -x )>0,得(x -a -1)(x -2a )<0.因为a <1,所以a +1>2a ,故B =(2a ,a +1). 因为B ⊆A ,所以2a ≥1或a +1≤-1,即a ≥21或a ≤-2,而a <1, 所以21≤a <1或a ≤-2,故当B ⊆A 时,实数a 的取值范围是(-∞,-2] [21,1).例9.(2003年全国理科高考题)已知.0>c 设P :函数xc y =在R 上单调递减.Q :不等式1|2|>-+c x x 的解集为R ,如果P 和Q 有且仅有一个正确,求c 的取值范围.解:函数xc y =在R 上单调递减.10<<⇔c不等式|2|1|2| 1.x x c R y x x c +->⇔=+-R 的解集为函数在上恒大于 22,2,|2|2,2,1|2|2.|2|121.211,,0.,, 1.(0,][1,).22x c x c x x c c x c y x x c c x x c R c c P Q c P Q c c -≥⎧+-=⎨<⎩∴=+-∴+->⇔>⇔><≤≥⋃+∞R 函数在上的最小值为不等式的解集为如果正确且不正确则如果不正确且正确则所以的取值范围为 2.重视利用导数研究函数的单调性等性质,进而证明一些不等式或转化一些不等式恒成立问题. 例10.(全国高考题1)已知13)(23+-+=x x ax x f 在R 上是减函数,求a 的取值范围. 分析:函数13)(23+-+=x x ax x f 在R 上递减等价于0)(≤'x f 恒成立.解:函数f (x )的导数:.163)(2-+='x ax x f当0)(≤'x f (x ∈R )时,)(x f 是减函数.23610()ax x x +-≤∈R .3012360-≤⇔≤+=∆<⇔a a a 且所以,所求a 的取值范围是(].3,-∞-说明:这类问题在2004年全国各地的高考题中大量出现,需重视. 例11.(重庆市)设函数()(1)(),(1)f x x x x a a =-->(1)求导数/()f x ;并证明()f x 有两个不同的极值点12,x x ; (2)若不等式12()()0f x f x +≤成立,求a 的取值范围. 解:(1).)1(23)(2a x a x x f ++-='.0)(,;0)(,;0)(,:)())((3)(,,,,04)1(4.0)1(230)(221121212122>'><'<<<'<'--='<>≥+-=∆=++-='x f x x x f x x x x f x x x f x x x x x f x x x x a a a a x a x x f 时当时当时当的符号如下可判断由不妨设故方程有两个不同实根因得方程令因此1x 是极大值点,2x 是极小值点.(2)因故得不等式,0)()(21≤+x f x f :.0)(]2))[(1(]3))[((.0)())(1(212122121221212122213231≤++-++--++≤++++-+x x a x x x x a x x x x x x x x a x x a x x 即又由(I )知⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+.3),1(322121a x x a x x ,代入前面不等式,两边除以(1+a ),并化简得.02522≥+-a a.0)()(,2,.)(212:21成立不等式时当因此舍去或解不等式得≤+≥≤≥x f x f a a a 例12.(2003年江苏高考题)已知n a ,0>为正整数. (Ⅰ)设1)(,)(--='-=n n a x n y a x y 证明;(Ⅱ)设).()1()1(,,)()(1n f n n f a n a x x x f n n n n n '+>+'≥--=+证明对任意证明:(Ⅰ)因为nk knnC a x 0)(=∑=-k kn x a --)(,所以1)(--=-='∑k kn nk kn xa kC y nk n 0=∑=.)()(1111------=-n k k n k n a x n x a C (Ⅱ)对函数nn n a x x x f )()(--=求导数:nn n n n n n n n n n n n n a n n a n n a n x a x x x f a x x f a x a n n n n f a x n nx x f )()1()1(,,.)()(,.0)(,0].)([)(,)()(1111-->-+-+≥--=≥∴>'>≥--='--='----时当因此的增函数是关于时当时当所以∴))()(1(])1()1)[(1()1(1n n n n n a n n n a n n n n f --+>-+-++=+'+ ).()1())()(1(1n f n a n n n n n n n '+=--+>- 即对任意).()1()1(,1n f n n f a n n n '+>+'≥+四、二轮复习建议(正文用宋体五号字)1.进一步加强对基本概念、基础知识、基本方法的理解和训练(在函数性质和函数与其他知识的小综合上要多加训练,这是关键).2.在二轮复习过程中,做两件事情:一是分专题讲解“函数、导数与不等式”(重点)、“函数与数列”,二是在整个复习过程中,不断渗透函数的思想方法和数形结合的思想方法. 一些备选例题:1.(2000年春季)已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 的图象如图所示,则( A )A 、b ∈(-∞,0)B 、 b ∈(0,1)C 、 b ∈(1,2)D 、 b ∈(2,+∞) 分析:显然,(想方程)方程f (x )=0的根为0、1、2,所以,可以设f (x )=ax (x -1)(x -2),与f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 比较可得:b =-3a .(想不等式)又x >2时,有f (x )>0,于是有a >0,故b <0.2.(2000年上海)已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[)+∞,1.(1)当a =21时,求函数f (x )的最小值; (2)若对任意的x ∈[)+∞,1,f (x )>0恒成立,试求a 的取值范围.分析:本题考查求函数的最值的方法,以及等价变换和函数思想的运用.当a =21时,f (x )=221++xx ≥222212+=+⋅x x ,当且仅当22,21==x x x 即时等号成立,而[)∞+∉122,也就是说这个最小值是取不到的. 解:(1)当a =21时,f (x )=221++xx ,函数f (x )在区间[)+∞,1上为增函数(证明略),所以当x =1时,取到最小值f (1)=3.5.(2)解法一:f (x )>0恒成立,就是x 2+2x +a >0恒成立,而函数g (x )=x 2+2x +a 在[)+∞,1上增函数,所以当x =1时,g (x )取到最小值3+a ,故3+a >0,得:a >-3.解法二:f (x )>0恒成立,就是x 2+2x +a >0恒成立,即a >-x 2-2x 恒成立,这只要a 大于函数-x 2-2x 的最大值即可.而函数-x 2-2x 在[)+∞,1上为减函数,当x =1时,函数-x 2-2x 取到最大值-3,所以a >-3.说明:函数、方程不等式之间有着密切的联系,在解题时要重视这种联系,要善于从函数的高度理解方程和不等式的问题,也要善于利用方程和不等式的知识解决函数的问题.3.某工厂有一个容量为300吨的水塔,每天从早上6时起到晚上10时止供应该厂的生产和生活用水,已知该厂生活用水为每小时10吨,工业用水量W (吨)与时间t (小时,且规定早上6时t =0)的函数关系为W =100t .水塔的进水量分为10级,第一级每小时进水10吨,以后每提高一级,每小时进水量就增加10吨.若某天水塔原有水100吨,在开始供水的同时打开进水管,问进水量选择为第几级时,既能保证该厂的用水(水塔中水不空)又不会使水溢出?分析:本题主要考查由实际问题建立函数关系式、并利用函数关系解决实际问题.解本题时, 在建立函数关系式后,根据题意应有0<y ≤300对t 恒成立(注意区分不等式恒成立和解不等式的关系). 解:设进水量选第x 级,则t 小时后水塔中水的剩余量为y =100+10xt -10t -100t ,且0≤t ≤16.根据题意0<y ≤300,∴0<100+10xt -10t -100t ≤300.0 1 2 xy由左边得x >1+10(t t11-)=1+10〔-2)211(-t +41〕, 当t =4时,1+10〔-2)211(-t +41〕有最大值3.5.∴x >3.5.由右边得x ≤t t 1020++1,当t =16时,tt 1020++1有最小值4.75,∴x ≤4.75. 综合上述,进水量应选为第4级.说明:a 为实数,函数f (x )定义域为D ,若a >f (x )对x D ∈恒成立,则a >f (x )的最大值;若a <f (x )对x D ∈恒成立,则a <f (x )的最小值.4.设()x f 是定义在[-1,1]上的偶函数,()x g 与()x f 的图象关于直线01=-x 对称.且当[]3,2∈x 时,()()()()为实数a x x a x g 32422---⋅=(1)求函数()x f 的表达式;(2)在(]6,2∈a 或()+∞,6的情况下,分别讨论函数()x f 的最大值,并指出a 为何值时,()x f 的图像的最高点恰好落在直线12=y 上.分析:(1)注意到()x g 是定义在区间[]3,2上的函数,因此,根据对称性,我们只能求出()x f 在区间[]0,1-上的解析式,()x f 在区间[]1,0上的解析式,则可以根据函数的奇偶性去求.简答:()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤+-≤≤-+-=1024012433x ax x x ax x x f(2)因为()x f 为偶函数,所以,()x f (11≤≤-x )的最大值,必等于()x f 在区间[]1,0上的最大值.故只需考虑10≤≤x 的情形,此时,()ax x x f 243+-=.对于这个三次函数,要求其最大值,比较容易想到的方法是:考虑其单调性.因此,可以求函数()x f 的导数.简答:如果()+∞∈,6a 可解得:8=a ; 如果(]6,2∈a ,可解得:61833>=a ,与(]6,2∈a 矛盾.故当8=a 时,函数()x f 的图像的最高点恰好落在直线12=y 上.说明:(1)函数的单调性为研究最值提供了可能;(2)奇偶性可以使得我们在研究函数性质时,将问题简化到定义域的对称区间上. 5.已知函数3211()(1)32f x x b x cx =+-+ (b 、c 为常数),(Ⅰ) 若()f x 在x =1和x =3处取得极值,试求b 、c 的值;(Ⅱ)若()f x 在12(,),(,)x x x ∈-∞+∞上单调递增且在12(,)x x x ∈上单调递减,又满足211x x ->,求证:22(2)b b c >+;(Ⅲ) 在(Ⅱ)的条件下,若1t x <,试比较2t bt c ++与1x 的大小,并加以证明. 解: (Ⅰ)'2()(1)f x x b x c =+-+,由题意得:1和3是方程2(1)0x b x c +-+=的两根,113,1 3.b c -=+⎧∴⎨=⨯⎩解得3,3.b c =-⎧⎨=⎩ (Ⅱ)由题得:当12(,),(,)x x x ∈-∞+∞时,'()0f x >;12(,)x x x ∈时, '()0f x <.12,x x ∴是方程2(1)0x b x c +-+=的两根,则12121,,x x b x x c +=-=222121212212122212(2)24[1()]2[1()]4()41() 1.b bc b b cx x x x x x x x x x x x ∴-+=--=-+--+-=+--=--211x x ->,2221()10,2(2)x x b b c ∴-->∴>+.(Ⅲ) 在(Ⅱ)的条件下,由上一问知212(1)()(),x b x c x x x x +-+=-- 即212()(),x bx c x x x x x ++=--+所以2112112()()()(1),t bt c x t x t x t x t x t x ++-=--+-=-+-2121111,10,0,0,x x t t x t x t x >+>+∴+-<<<∴-<又 2121()(1)0,.t x t x t bt c x ∴-+->++>即。
课时作业(十二)第12讲函数模型及其应用时间/45分钟分值/100分基础热身1.下列函数中,随x的增大,y的增大速度最快的是()A.y=1000×2xB.y=1000log2xC.y=x1000D.y=1000×(32) x2.用长度为24米的材料围成一矩形场地,中间加两道隔墙,要使矩形的面积最大,则隔墙的长度为()A.8米B.6米C.4米D.3米3.在某个物理实验中,测量得到变量x和变量y的几组数据如下表:x0.500.992.013.98y-0.990.010.982.00则对x,y最适合的拟合函数是()A.y=2xB.y=x2-1C.y=log2xD.y=2x-24.某市出租车的车费计算方法如下:路程在3 km以内(含3 km)为8元,达到3 km后,每增加1 km加收1.4元,达到8 km后,每增加1 km加收2.1元,增加不足1 km按四舍五入计算.若某乘客乘坐该市出租车交了44.4元车费,则该乘客乘坐出租车行驶的路程可以是()A.22 kmB.24 kmC.26 kmD.28 km5.拟定甲、乙两地通话m分钟的电话费(单位:元)由f(m)=1.06×(0.5×[m]+1)给出,其中m>0,[m]是不超过m的最大整数(如[3]=3,[3.9]=3,[3.01]=3),则甲、乙两地通话6.5分钟的电话费为元.能力提升6.我国古代数学名著《九章算术》有“米谷粒分”题:发仓募粮,所募粒中秕不百三则收之(不超过3%).现抽样取米一把,取得235粒米中夹秕n粒,若这批米合格,则n不超过()A.6B.7C.8D.97.我国某部门为尽快稳定菜价,提出四种绿色运输方案.据预测,这四种方案均能在规定的时间T内完成预测的运输任务Q0,各种方案的运输总量Q与时间t的函数关系如图K12-1所示,在这四种方案中,运输效率(单位时间的运输量)逐步提高的是()ABCD图K12-18.某产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间满足函数关系式y=3000+20x-0.1x2(0<x<240,x∈N*),若每台产品的售价为25万元,所有生产出来的产品都能卖完,则生产者不亏本时(销售收入不小于总成本)的最低产量是()A.100台B.120台C.150台D.180台9.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(t>0)万元.公司决定从原有员工中分流x(0<x<100,x ∈N*)人去从事产品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.1810.国家对某行业征税的规定如下:年收入在280万元及以下部分的税率为p%,超过280万元的部分按(p+2)%征税.有一公司的实际缴税比例为(p+0.25)%,则该公司的年收入是()A.560万元B.420万元C.350万元D.320万元图K12-211.某厂有许多形状为直角梯形的铁皮边角料(如图K12-2),为降低消耗,开源节流,现要从这些边角料上截取矩形铁片(如图中阴影部分)备用,则截取的矩形面积的最大值为.12.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(n∈N*)年的累计n(n+1)(2n+1),当年产量超过150吨时,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量(单位:吨)为f(n)=12产线拟定最长的生产期限是年.13.某食品的保鲜时间y(单位:h)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系式y=e kx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数).若该食品在0 ℃的保鲜时间是192 h,在22 ℃的保鲜时间是48 h,则该食品在33 ℃的保鲜时间是h.14.(10分)某地上年度电价为0.8元/千瓦时,年用电量为1亿千瓦时.本年度计划将电价调至0.55~0.75元/千瓦时,经测算,若电价调至x元/千瓦时,本年度新增用电量为y亿千瓦时,则y与(x-0.4)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))15.(10分)一片森林原来的面积为a,计划每年砍伐一些树,且每年砍伐面积的百分比相等,当砍伐到森林剩余面积为原面积的一半时,所用时间是10年,为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的14,已知到今年为止,森林剩余面积为原来的√22.(1)求每年砍伐面积的百分比.(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年?(3)今后最多还能砍伐多少年?难点突破16.(15分)某创业投资公司拟投资开发某种新能源产品,估计能获得投资收益(单位:万元)的范围是[10,100].现准备制定一个对科研课题组的奖励方案,要求奖金y(单位:万元)随投资收益x(单位:万元)的增加而增加,且奖金不超过5万元,同时奖金不超过投资收益的20%.(1)该公司为制定奖励方案,现建立函数模型y=f(x),请你根据题意,写出函数模型应满足的条件.(2)现有两个函数模型:①y=120x+1;②y=log2x-2.试分析这两个函数模型是否符合公司要求.课时作业(十二)1.A[解析]在对数函数、幂函数、指数函数中,指数函数的增大速度最快,故排除B,C;指数函数中,底数越大,函数的增大速度越快,故选A.2.D[解析]设隔墙的长度为x(0<x<6)米,矩形的面积为y平方米,则y=x×24−4x2=2x(6-x)=-2(x-3)2+18,所以当x=3时,y取得最大值.故选D.3.C[解析]将x=0.50,y=-0.99代入计算,可以排除A;将x=2.01,y=0.98代入计算,可以排除B,D;将各组数据代入函数y=log2x,可知满足题意.故选C.4.A[解析]设该乘客乘坐出租车行驶的路程为x km.根据题意可得8+1.4×5+2.1×(x-8)=44.4,解得x=22.故选A.5.4.24[解析]因为m=6.5,所以[m]=6,则f(6.5)=1.06×(0.5×6+1)=4.24.6.B[解析]由题意得,n235≤3%,解得n≤7.05,所以若这批米合格,则n不超过7.7.B [解析] 单位时间的运输量逐步提高时,运输总量的增长速度越来越快,即图像在某点的切线的斜率随着自变量的增加会越来越大,故函数图像应一直是下凹的.故选B .8.C [解析] 设利润为f (x )万元,则f (x )=25x-(3000+20x-0.1x 2)=0.1x 2+5x-3000≥0,得x ≥150,所以生产者不亏本时的最低产量为150台.故选C .9.B [解析] 由题意,分流前产品A 的年产值为100t 万元,分流x 人后,产品A 的年产值为(100-x )(1+1.2x %)t 万元,则由{0<x <100,x ∈N *,(100-x)(1+1.2x%)t ≥100t,解得0<x ≤503,且x ∈N *,所以x 的最大值为16.故选B .10.D [解析] 设该公司的年收入为x 万元,纳税额为y 万元,则由题意得y={x ·p%,x ≤280,280·p%+(x -280)·(p +2)%,x >280,依题有280·p%+(x -280)·(p+2)%x=(p+0.25)%,解得x=320.故选D .11.180 [解析] 依题意知20−x 20=y -824−8,即x=54(24-y ),所以阴影部分的面积S=xy=54(24-y )·y=54(-y 2+24y )=-54(y-12)2+180,0<y<24,所以当y=12时,S 取得最大值180.12.7 [解析] 设第n (n ∈N *)年的年产量(单位:吨)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-5√2≤n ≤5√2,所以1≤n ≤7,n ∈N *,故最长的生产期限为7年. 13.24 [解析] 由已知条件,得192=e b,且48=e22k+b=e b ·(e 11k )2,所以e11k=(48192)12=(14)12=12,设该食品在33 ℃的保鲜时间是t h ,则t=e 33k+b =192e 33k =192·(e 11k )3=192×(12)3=24. 14.解:(1)因为y 与(x-0.4)成反比例,所以设y=kx -0.4(k ≠0,0.55≤x ≤0.75). 把x=0.65,y=0.8代入上式,得0.8=k0.65−0.4,得k=0.2.所以y=0.2x -0.4=15x -2, 即y 与x 之间的函数关系式为y=15x -2(0.55≤x ≤0.75). (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=0.5或x=0.6. 经检验0.5,0.6都是所列方程的根. 因为0.55≤x ≤0.75,所以x=0.5不符合题意,应舍去,所以x=0.6.所以当电价调至每千瓦时0.6元时,本年度电力部门的收益将比上年度增加20%. 15.解:(1)设每年砍伐面积的百分比为x (0<x<1), 则a (1-x )10=12a ,即(1-x )10=12, 解得x=1-(12)110.故每年砍伐面积的百分比为1-(12)110.(2)设经过m年剩余面积为原来的√22,则a(1-x)m=√22a,即(12)m10=(12)12,即m10=12,解得m=5.故到今年为止,已砍伐了5年.(3)设从今年开始,最多还能砍伐n年,则n年后剩余面积为√22a(1-x)n.令√22a(1-x)n≥14a,即(1-x)n≥√24,即(12)n10≥(12)32,即n10≤32,解得n≤15,故今后最多还能砍伐15年.16.解:(1)由题知,函数模型y=f(x)满足的条件是:(i)当x∈[10,100]时,f(x)是增函数;(ii)当x∈[10,100]时,f(x)≤5恒成立;(iii)当x∈[10,100]时,f(x)≤x5恒成立.(2)对于函数模型①y=120x+1,它在[10,100]上是增函数,满足条件(i);但当x=80时,y=5,因此,当x>80时,y>5,不满足条件(ii).故该函数模型不符合公司要求.对于函数模型②y=log2x-2,它在[10,100]上是增函数,满足条件(i);当x=100时,y max=log2100-2=2log25<5,即f(x)≤5恒成立,满足条件(ii);设h(x)=log2x-2-15x,则h'(x)=log2ex-15,因为x∈[10,100],所以1100≤1x≤110,所以h'(x)≤log2e10-15<210-15=0,所以h(x)在[10,100]上是减函数,因此,h(x)≤h(10)=log210-4<0,即f(x)≤x5恒成立,满足条件(iii).所以该函数模型符合公司要求.综上,对数函数模型y=log2x-2符合公司要求.。
第12讲 反比例函数及其应用二、考点分析【考点1 反比例函数的图像及性质】【解题技巧】1.对于反比例函数y =k x(k 是常数,且k ≠0)k 的几何意义: 设P(x ,y)是反比例函数y =k x图像上任一点,过点P 作PM ⊥x 轴于M ,PN ⊥y 轴于N ,则S 矩形PNOM =PM ·PN =|y|·|x|=|xy|=|k|.2.利用图象解决问题,从图上获取有用的信息,是解题的关键所在.已知点在图象上,那么点一定满足这个函数解析式,反过来如果这点满足函数的解析式,那么这个点也一定在函数图象上.还能利用图象直接比较函数值或是自变量的大小.将数形结合在一起,是分析解决问题的一种好方法.【例1】(2019 安徽中考)已知点A (1,﹣3)关于x 轴的对称点A '在反比例函数y =的图象上,则实数k 的值为( )A .3B .C .﹣3D .﹣【答案】A .【分析】先根据关于x 轴对称的点的坐标特征确定A '的坐标为(1,3),然后把A ′的坐标代入y =中即可得到k 的值.【解答】解:点A (1,﹣3)关于x 轴的对称点A '的坐标为(1,3),把A ′(1,3)代入y =得k =1×3=3.故选:A .【一领三通1-1】(2019海南中考)如果反比例函数y =(a 是常数)的图象在第一、三象限,那么a 的取值范围是( )A .a <0B .a >0C .a <2D .a >2【答案】D . 【分析】反比例函数y =图象在一、三象限,可得k >0.【解答】解:∵反比例函数y =(a 是常数)的图象在第一、三象限,∴a ﹣2>0,∴a >2.故选:D .【一领三通1-2】(2019 江苏徐州中考)若A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)都在函数y =的图象上,且x 1<0<x 2,则( )A .y 1<y 2B .y 1=y 2C .y 1>y 2D .y 1=﹣y 2 【答案】A .【分析】根据题意和反比例函数的性质可以解答本题.【解答】解:∵函数y =, ∴该函数图象在第一、三象限、在每个象限内y 随x 的增大而减小,∵A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)都在函数y =的图象上,且x 1<0<x 2,∴y 1<y 2,故选:A . 【一领三通1-3】(2019•河北石家庄中考模拟)定义新运算:a ⊕b=例如:4⊕5=,4⊕(﹣5)=.则函数y=2⊕x (x ≠0)的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】D .【分析】根据题意可得y=2⊕x=,再根据反比例函数的性质可得函数图象所在象限和形状,进而得到答案.【解答】:由题意得:y=2⊕x=, 当x >0时,反比例函数y=在第一象限,当x <0时,反比例函数y=﹣在第二象限,又因为反比例函数图象是双曲线,因此D 选项符合,故选:D .【一领三通1-4】(2019 吉林中考)已知y 是x 的反比例函数,并且当x =2时,y =6.(1)求y 关于x 的函数解析式;(2)当x =4时,求y 的值.【分析】(1)直接利用待定系数法求出反比例函数解析式即可;(2)直接利用x =4代入求出答案.【解答】解:(1)y 是x 的反例函数,所以,设,当x =2时,y =6.所以,k =xy =12,所以,; (2)当x =4时,y =3.【考点2 反比例函数的实际应用】【解题技巧】利用反比例函数解决实际问题,首先是建立函数模型.一般地,建立函数模型有两种思路:一是通过问题提供的信息,知道变量之间的函数关系,在这种情况下,可先设出函数的表达式y =k x(k ≠0),再由已知条件确定表达式中k 的取值即可;二是问题本身的条件中不确定变量间是什么关系,此时要通过分析找出变量的关系并确定函数表达式.【例2】(2019 湖北孝感中考)公元前3世纪,古希腊科学家阿基米德发现了杠杆平衡,后来人们把它归纳为“杠杆原理”,即:阻力×阻力臂=动力×动力臂.小伟欲用撬棍撬动一块石头,已知阻力和阻力臂分别是1200N和0.5m,则动力F(单位:N)关于动力臂l(单位:m)的函数解析式正确的是()A.F=B.F=C.F=D.F=【答案】B.【分析】直接利用阻力×阻力臂=动力×动力臂,进而将已知量据代入得出函数关系式.【解答】解:∵阻力×阻力臂=动力×动力臂.小伟欲用撬棍撬动一块石头,已知阻力和阻力臂分别是1200N 和0.5m,∴动力F(单位:N)关于动力臂l(单位:m)的函数解析式为:1200×0.5=Fl,则F=.故选:B.【一领三通2-1】(2019 浙江温州中考)验光师测得一组关于近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)的对应数据如下表,根据表中数据,可得y关于x的函数表达式为()200 250 400 500 1000 近视眼镜的度数y(度)镜片焦距x0.50 0.40 0.25 0.20 0.10(米)A.y=B.y=C.y=D.y=【答案】A.【分析】直接利用已知数据可得xy=100,进而得出答案.【解答】解:由表格中数据可得:xy=100,故y关于x的函数表达式为:y=.故选:A.【一领三通2-2】(2019 河北中考)长为300m的春游队伍,以v(m/s)的速度向东行进,如图1和图2,当队伍排尾行进到位置O时,在排尾处的甲有一物品要送到排头,送到后立即返回排尾,甲的往返速度均为2v(m/s),当甲返回排尾后,他及队伍均停止行进.设排尾从位置O开始行进的时间为t(s),排头与O 的距离为S头(m).(1)当v=2时,解答:①求S头与t的函数关系式(不写t的取值范围);②当甲赶到排头位置时,求S头的值;在甲从排头返回到排尾过程中,设甲与位置O的距离为S甲(m),求St的函数关系式(不写t的取值范围)甲与(2)设甲这次往返队伍的总时间为T(s),求T与v的函数关系式(不写v的取值范围),并写出队伍在此过程中行进的路程.【分析】(1)①排头与O的距离为S头(m).等于排头行走的路程+队伍的长300,而排头行进的时间也是t (s),速度是2m/s,可以求出S头与t的函数关系式;②甲赶到排头位置的时间可以根据追及问题的数量关系得出,代入求S即可;在甲从排头返回到排尾过程中,设甲与位置O的距离为S甲(m)是在S的基础上减少甲返回的路程,而甲返回的时间(总时间t减去甲从排尾赶到排头的时间),于是可以求S甲与t的函数关系式;(2)甲这次往返队伍的总时间为T(s),是甲从排尾追到排头用的时间与从排头返回排尾用时的和,可以根据追及问题和相遇问题的数量关系得出结果;在甲这次往返队伍的过程中队伍行进的路程=队伍速度×返回时间.【解答】解:(1)①排尾从位置O开始行进的时间为t(s),则排头也离开原排头t(s),∴S头=2t+300②甲从排尾赶到排头的时间为300÷(2v﹣v)=300÷v=300÷2=150 s,此时S头=2t+300=600 m甲返回时间为:(t﹣150)s∴S甲=S头﹣S甲回=2×150+300﹣4(t﹣150)=﹣4t+1200;因此,S头与t的函数关系式为S头=2t+300,当甲赶到排头位置时,求S的值为600m,在甲从排头返回到排尾过程中,S甲与t的函数关系式为S甲=﹣4t+1200.(2)T=t追及+t返回=+=,在甲这次往返队伍的过程中队伍行进的路程为:v×(T﹣150)=v×(﹣﹣150)=400﹣150v;因此T与v的函数关系式为:T=,此时队伍在此过程中行进的路程为(400﹣150v)m.【一领三通2-3】(2019 浙江杭州中考)方方驾驶小汽车匀速地从A地行驶到B地,行驶里程为480千米,设小汽车的行驶时间为t(单位:小时),行驶速度为v(单位:千米/小时),且全程速度限定为不超过120千米/小时.(1)求v关于t的函数表达式;(2)方方上午8点驾驶小汽车从A地出发.①方方需在当天12点48分至14点(含12点48分和14点)间到达B地,求小汽车行驶速度v的范围.②方方能否在当天11点30分前到达B地?说明理由.【分析】(1)由速度乘以时间等于路程,变形即可得速度等于路程比时间,从而得解;(2)①8点至12点48分时间长为小时,8点至14点时间长为6小时,将它们分别代入v关于t的函数表达式,即可得小汽车行驶的速度范围;②8点至11点30分时间长为小时,将其代入v关于t的函数表达式,可得速度大于120千米/时,从而得答案.【解答】解:(1)∵vt=480,且全程速度限定为不超过120千米/小时,∴v关于t的函数表达式为:v=,(0≤t≤4).(2)①8点至12点48分时间长为小时,8点至14点时间长为6小时将t=6代入v=得v=80;将t=代入v=得v=100.∴小汽车行驶速度v的范围为:80≤v≤100.②方方不能在当天11点30分前到达B地.理由如下:8点至11点30分时间长为小时,将t=代入v=得v=>120千米/小时,超速了.故方方不能在当天11点30分前到达B地.【考点3 反比例函数的图像与几何图形的关系】【解题技巧】1.常见的有(1)双曲线与三角形的关系(2)双曲线与四边形的关系(3)双曲线与圆的关系(4)两条双曲线之间的关系2.在平面直角坐标系中与几何图形相联系时,通常要构造一个三角形,以坐标轴上的边为底,相对顶点的横坐标(或纵坐标)的绝对值为高;如果没有坐标轴上的边,则用坐标轴将其分割后求解.【例3】(2019 重庆中考)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A,D分别在x轴、y轴上,对角线BD∥x轴,反比例函数y=(k>0,x>0)的图象经过矩形对角线的交点E.若点A(2,0),D(0,4),则k的值为()A.16 B.20 C.32 D.40【答案】B.【分析】根据平行于x轴的直线上任意两点纵坐标相同,可设B(x,4).利用矩形的性质得出E为BD中点,∠DAB=90°.根据线段中点坐标公式得出E(x,4).由勾股定理得出AD2+AB2=BD2,列出方程22+42+(x﹣2)2+42=x2,求出x,得到E点坐标,代入y=,利用待定系数法求出k.【解答】解:∵BD∥x轴,D(0,4),∴B、D两点纵坐标相同,都为4,∴可设B(x,4).∵矩形ABCD的对角线的交点为E,∴E为BD中点,∠DAB=90°.∴E(x,4).∵∠DAB=90°,∴AD2+AB2=BD2,∵A(2,0),D(0,4),B(x,4),∴22+42+(x﹣2)2+42=x2,解得x=10,∴E(5,4).∵反比例函数y=(k>0,x>0)的图象经过点E,∴k=5×4=20.故选:B.【一领三通3-1】(2019•河北沧州中考模拟)如图,△AOB为等边三角形,点B的坐标为(﹣2,0),过点C (2,0)作直线l交AO于点D,交AB于E,点E在反比例函数<0)的图象上,若△ADE和△DCO(即图中两阴影部分)的面积相等,则k值为()A.B.C.D.【答案】D.【分析】连接AC,先由等边三角形及等腰三角形的性质判断出△ABC是直角三角形,再由S△ADE=S△DCO,S△AEC =S△ADE+S△ADC,S△AOC=S△DCO+S△ADC,可得出S△AEC=S△AOC,故可得出AE的长,再由中点坐标公式求出E点坐标,把点E代入反比例函数y=即可求出k的值.【解答】解:连接AC.∵点B的坐标为(﹣2,0),△AOB为等边三角形,∵AO=OC=2,∴∠OCA=∠OAC,∵∠AOB=60°,∴∠ACO=30°,∠B=60°,∴∠BAC=90°,∴点A的坐标为(﹣1,),∵S△ADE=S△DCO,S△AEC=S△ADE+S△ADC,S△AOC=S△DCO+S△ADC,∴S△AEC=S△AOC=×AE•AC=×CO×,即AE•2=×2×,∴AE=1.∴E点为AB的中点(﹣,)把E点(﹣,)代入y=得,k=(﹣)×=﹣.故选:D.【一领三通3-2】(2019•深圳)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,C(0,﹣3),CD=3AD,点A在反比例函数y=图象上,且y轴平分∠ACB,求k=.【答案】【分析】要求k得值,通常可求A的坐标,可作x轴的垂线,构造相似三角形,利用CD=3AD和C(0,﹣3)可以求出A的纵坐标,再利用三角形相似,设未知数,由相似三角形对应边成比例,列出方程,求出待定未知数,从而确定点A的坐标,进而确定k的值.【解答】解:过A作AE⊥x轴,垂足为E,∵C(0,﹣3),∴OC=3,可证△ADE∽△CDO,∴,∴AE=1;又∵y轴平分∠ACB,CO⊥BD,∴BO=OD,∵∠ABC=90°,∴△ABE~△COD,∴设DE=n,则BO=OD=3n,BE=7n,∴,∴n=∴OE=4n=∴A(,1)∴k=.故答案为:.【一领三通3-3】(2019 河北孝感中考)如图,双曲线y=(x>0)经过矩形OABC的顶点B,双曲线y=(x>0)交AB,BC于点E、F,且与矩形的对角线OB交于点D,连接EF.若OD:OB=2:3,则△BEF 的面积为.【答案】【分析】设D(2m,2n),根据题意A(3m,0),C(0,3n),B(3m,3n),即可得出9=3m•3n,k=2m•2n =4mn,解得mn=1,由E(3m,n),F(m,3n),求得BE、BF,然后根据三角形面积公式得到S△BEF=BE•BF=mn=.【解答】解:设D(2m,2n),∵OD:OB=2:3,∴A(3m,0),C(0,3n),∴B(3m,3n),∵双曲线y=(x>0)经过矩形OABC的顶点B,∴9=3m•3n,∴mn=1,∵双曲线y=(x>0)经过点D,∴k=4mn∴双曲线y=(x>0),∴E(3m,n),F(m,3n),∴BE=3n﹣n=n,BF=3m﹣m=m,∴S△BEF=BE•BF=mn=故答案为.【一领三通3-4】(2019•辽宁大连中考模拟)如图,点P在双曲线y=(x>0)上,以P为圆心的⊙P与两坐标轴都相切,点E为y轴负半轴上的一点,过点P作PF⊥PE交x轴于点F,若OF﹣OE=6,则k的值是.【答案】9.【分析】过P点作x轴、y轴的垂线,垂足为A、B,根据⊙P与两坐标轴都相切可知,PA=PB,由∠APB=∠EPF=90°可证△BPE≌△APF,得BE=AF,利用OF﹣OE=6,求圆的半径,根据k=OA×PA求解.【解答】解:如图,过P点作x轴、y轴的垂线,垂足为A、B,∵⊙P与两坐标轴都相切,∴PA=PB,四边形OAPB为正方形,∵∠APB=∠EPF=90°,∴∠BPE=∠APF,∴Rt△BPE≌Rt△APF,∴BE=AF,∵OF﹣OE=6,∴(OA+AF)﹣(BE﹣OB)=6,即2OA=6,解得OA=3,∴k=OA×PA=3×3=9.故答案为:9.【一领三通3-5】(2019•兰州)如图,在平面直角坐标系xOy中,反比例函数y=(k≠0)的图象经过等边三角形BOC的顶点B,OC=2,点A在反比例函数图象上,连接AC,OA.(1)求反比例函数y=(k≠0)的表达式;(2)若四边形ACBO的面积是3,求点A的坐标.【分析】(1)作BD⊥OC于D,根据等边三角形的性质和勾股定理求得OD=1,BD=,进而求得三角形BOD的面积,根据系数k的几何意义即可求得k=,从而求得反比例函数的表达式;(2)求得三角形AOC的面积,即可求得A的纵坐标,代入解析式求得横坐标,得出点A的坐标.【解答】解:(1)作BD⊥OC于D,∵△BOC是等边三角形,∴OB=OC=2,OD=OC=1,∴BD==,∴S△OBD=OD×BD=,S△OBD=|k|,∴|k|=,∵反比例函数y=(k≠0)的图象在一三象限,∴k=,∴反比例函数的表达式为y=;(2)∵S△OBC=OC•BD==,∴S△AOC=3﹣=2,∵S△AOC=OC•y A=2,∴y A=2,把y=2代入y=,求得x=,∴点A的坐标为(,2).【考点4 反比例函数的图像与其它函数的关系】【解题技巧】反比例函数与一次函数图像的综合应用的四个方面:①探求同一坐标系下两函数的图像常用排除法;②探求两函数表达式常利用两函数的图像的交点坐标;③探求两图像中点的坐标常利用解方程(组)来解决,这也是求两函数图像交点坐标的常用方法;④两个函数值比较大小的方法是以交点为界限,观察交点左、右两边区域的两个函数图像上、下位置关系,从而写出函数值的大小.反比例函数与一次函数的交点问题(1)求反比例函数与一次函数的交点坐标,把两个函数关系式联立成方程组求解,若方程组有解则两者有交点,方程组无解,则两者无交点.(2)判断正比例函数y=k1x和反比例函数y=在同一直角坐标系中的交点个数可总结为:①当k1与k2同号时,正比例函数y=k1x和反比例函数y=在同一直角坐标系中有2个交点;②当k1与k2异号时,正比例函数y=k1x和反比例函数y=在同一直角坐标系中有0个交点.另外常见的还有反比例函数与二次函数、两个反比例函数之间的关系。