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时间:2020-06-28
《【学霸优课】2020数学(理科)一轮对点训练 2.9.2 函数的综合应用 含解析.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.设函数f(x)=ax+bx-cx,其中c>a>0,c>b>0.(1)记集合M={(a,b,c)
2、a,b,c不能构成一个三角形的三条边长,且a=b},则(a,b,c)∈M所对应的f(x)的零点的取值集合为________;(2)若a,b,c是△ABC的三条边长,则下列结论正确的是________.(写出所有正确结论的序号)①∀x∈(-∞,1),f(x)>0;②∃x∈R,使ax,bx,cx不能构成一个三角形的三条边长;③若△ABC为钝角三角形,则∃x∈(1,2),使f(x)=0.答案 (1){x
3、04、} (2)①②③解析 (1)由已知条件(a,b,c)∈M,c>a>0,c>b>0,a,b,c不能构成一个三角形的三条边长,且a=b得2a≤c,即≥2.ax+bx-cx=0时,有2ax=cx,x=2,解得x=log2,=log2≥1,∴05、0a>0,c>b>0,∴0<<1,0<<1.此时函数y=x+x在(-∞,1)上为减函数,得x+x>+,又a,b,c是△ABC的三条边长,∴a+b>c,即+>1,得x+x>1,∴ax+6、bx>cx,∴∀x∈(-∞,1),f(x)=ax+bx-cx>0,故①正确;对于②,∵y=x,y=x在x∈R上为减函数,∴当x→+∞时,x与x无限接近于零,故∃x∈R,使x+x<1,即ax+bxc,a2+b20,g(2)=2+2-1=<0,∴y=g(x)在(1,2)上存在零点,即∃x∈(1,2),使x+x-1=0,即f(x)=a7、x+bx-cx=0,故③正确.综上所述,结论正确的是①②③.2.已知5的展开式中的常数项为T,f(x)是以T为周期的偶函数,且当x∈[0,1]时,f(x)=x,若在区间[-1,3]内,函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,则实数k的取值范围是________.答案 解析 由Tk+1=C(x2)5-k·k=kCx10-5k,常数项为10-5k=0,即k=2,所以T3=2C=2.函数f(x)是周期为2的偶函数,其图象如图所示.函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,说明函数y=f(x)与直线y=kx+8、k有四个交点,直线y=kx+k是过定点(-1,0)的直线.如图可知当直线y=kx+k为图中直线l位置时符合题意,当直线y=kx+k过点A(3,1)时,k=,故满足条件k的范围为.3.如图为某质点在4秒钟内作直线运动时,速度函数v=v(t)的图象,则该质点运动的总路程为________cm.答案 11解析 总路程为(2+4)×1×+4×1+×2×4=11.4.已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).(1)试讨论f(x)的单调性;(2)若b=c-a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的9、零点时,a的取值范围恰好是(-∞,-3)∪∪,求c的值.解 (1)f′(x)=3x2+2ax,令f′(x)=0,解得x1=0,x2=-.当a=0时,因为f′(x)=3x2>0(x≠0),所以函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;当a>0时,x∈∪(0,+∞)时,f′(x)>0,x∈时,f′(x)<0,所以函数f(x)在,(0,+∞)上单调递增,在上单调递减;当a<0时,x∈(-∞,0)∪时,f′(x)>0,x∈时,f′(x)<0,所以函数f(x)在(-∞,0),上单调递增,在上单调递减.(2)由(1)知,10、函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f=a3+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)·f=b<0,从而或又b=c-a,所以当a>0时,a3-a+c>0或当a<0时,a3-a+c<0.设g(a)=a3-a+c,因为函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(-∞,-3)∪∪,则在(-∞,-3)上g(a)<0,且在∪上g(a)>0均恒成立,从而g(-3)=c-1≤0,且g=c-1≥0,因此c=1.此时,f(x)=x3+ax2+1-a=(x+1)[x2+(a-1)x+1-a],因函数有三个不同11、的零点,则x2+(a-1)x+1-a=0有两个异于-1的不等实根,所以Δ=(a-1)2-4(1-a)=a2+2a-3>0,且(-1)2-(a-1)+1-a≠0,解得a∈(-∞,-3)∪∪.综上c=1.
4、} (2)①②③解析 (1)由已知条件(a,b,c)∈M,c>a>0,c>b>0,a,b,c不能构成一个三角形的三条边长,且a=b得2a≤c,即≥2.ax+bx-cx=0时,有2ax=cx,x=2,解得x=log2,=log2≥1,∴05、0a>0,c>b>0,∴0<<1,0<<1.此时函数y=x+x在(-∞,1)上为减函数,得x+x>+,又a,b,c是△ABC的三条边长,∴a+b>c,即+>1,得x+x>1,∴ax+6、bx>cx,∴∀x∈(-∞,1),f(x)=ax+bx-cx>0,故①正确;对于②,∵y=x,y=x在x∈R上为减函数,∴当x→+∞时,x与x无限接近于零,故∃x∈R,使x+x<1,即ax+bxc,a2+b20,g(2)=2+2-1=<0,∴y=g(x)在(1,2)上存在零点,即∃x∈(1,2),使x+x-1=0,即f(x)=a7、x+bx-cx=0,故③正确.综上所述,结论正确的是①②③.2.已知5的展开式中的常数项为T,f(x)是以T为周期的偶函数,且当x∈[0,1]时,f(x)=x,若在区间[-1,3]内,函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,则实数k的取值范围是________.答案 解析 由Tk+1=C(x2)5-k·k=kCx10-5k,常数项为10-5k=0,即k=2,所以T3=2C=2.函数f(x)是周期为2的偶函数,其图象如图所示.函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,说明函数y=f(x)与直线y=kx+8、k有四个交点,直线y=kx+k是过定点(-1,0)的直线.如图可知当直线y=kx+k为图中直线l位置时符合题意,当直线y=kx+k过点A(3,1)时,k=,故满足条件k的范围为.3.如图为某质点在4秒钟内作直线运动时,速度函数v=v(t)的图象,则该质点运动的总路程为________cm.答案 11解析 总路程为(2+4)×1×+4×1+×2×4=11.4.已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).(1)试讨论f(x)的单调性;(2)若b=c-a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的9、零点时,a的取值范围恰好是(-∞,-3)∪∪,求c的值.解 (1)f′(x)=3x2+2ax,令f′(x)=0,解得x1=0,x2=-.当a=0时,因为f′(x)=3x2>0(x≠0),所以函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;当a>0时,x∈∪(0,+∞)时,f′(x)>0,x∈时,f′(x)<0,所以函数f(x)在,(0,+∞)上单调递增,在上单调递减;当a<0时,x∈(-∞,0)∪时,f′(x)>0,x∈时,f′(x)<0,所以函数f(x)在(-∞,0),上单调递增,在上单调递减.(2)由(1)知,10、函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f=a3+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)·f=b<0,从而或又b=c-a,所以当a>0时,a3-a+c>0或当a<0时,a3-a+c<0.设g(a)=a3-a+c,因为函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(-∞,-3)∪∪,则在(-∞,-3)上g(a)<0,且在∪上g(a)>0均恒成立,从而g(-3)=c-1≤0,且g=c-1≥0,因此c=1.此时,f(x)=x3+ax2+1-a=(x+1)[x2+(a-1)x+1-a],因函数有三个不同11、的零点,则x2+(a-1)x+1-a=0有两个异于-1的不等实根,所以Δ=(a-1)2-4(1-a)=a2+2a-3>0,且(-1)2-(a-1)+1-a≠0,解得a∈(-∞,-3)∪∪.综上c=1.
5、0a>0,c>b>0,∴0<<1,0<<1.此时函数y=x+x在(-∞,1)上为减函数,得x+x>+,又a,b,c是△ABC的三条边长,∴a+b>c,即+>1,得x+x>1,∴ax+
6、bx>cx,∴∀x∈(-∞,1),f(x)=ax+bx-cx>0,故①正确;对于②,∵y=x,y=x在x∈R上为减函数,∴当x→+∞时,x与x无限接近于零,故∃x∈R,使x+x<1,即ax+bxc,a2+b20,g(2)=2+2-1=<0,∴y=g(x)在(1,2)上存在零点,即∃x∈(1,2),使x+x-1=0,即f(x)=a
7、x+bx-cx=0,故③正确.综上所述,结论正确的是①②③.2.已知5的展开式中的常数项为T,f(x)是以T为周期的偶函数,且当x∈[0,1]时,f(x)=x,若在区间[-1,3]内,函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,则实数k的取值范围是________.答案 解析 由Tk+1=C(x2)5-k·k=kCx10-5k,常数项为10-5k=0,即k=2,所以T3=2C=2.函数f(x)是周期为2的偶函数,其图象如图所示.函数g(x)=f(x)-kx-k有4个零点,说明函数y=f(x)与直线y=kx+
8、k有四个交点,直线y=kx+k是过定点(-1,0)的直线.如图可知当直线y=kx+k为图中直线l位置时符合题意,当直线y=kx+k过点A(3,1)时,k=,故满足条件k的范围为.3.如图为某质点在4秒钟内作直线运动时,速度函数v=v(t)的图象,则该质点运动的总路程为________cm.答案 11解析 总路程为(2+4)×1×+4×1+×2×4=11.4.已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).(1)试讨论f(x)的单调性;(2)若b=c-a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的
9、零点时,a的取值范围恰好是(-∞,-3)∪∪,求c的值.解 (1)f′(x)=3x2+2ax,令f′(x)=0,解得x1=0,x2=-.当a=0时,因为f′(x)=3x2>0(x≠0),所以函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;当a>0时,x∈∪(0,+∞)时,f′(x)>0,x∈时,f′(x)<0,所以函数f(x)在,(0,+∞)上单调递增,在上单调递减;当a<0时,x∈(-∞,0)∪时,f′(x)>0,x∈时,f′(x)<0,所以函数f(x)在(-∞,0),上单调递增,在上单调递减.(2)由(1)知,
10、函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f=a3+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)·f=b<0,从而或又b=c-a,所以当a>0时,a3-a+c>0或当a<0时,a3-a+c<0.设g(a)=a3-a+c,因为函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(-∞,-3)∪∪,则在(-∞,-3)上g(a)<0,且在∪上g(a)>0均恒成立,从而g(-3)=c-1≤0,且g=c-1≥0,因此c=1.此时,f(x)=x3+ax2+1-a=(x+1)[x2+(a-1)x+1-a],因函数有三个不同
11、的零点,则x2+(a-1)x+1-a=0有两个异于-1的不等实根,所以Δ=(a-1)2-4(1-a)=a2+2a-3>0,且(-1)2-(a-1)+1-a≠0,解得a∈(-∞,-3)∪∪.综上c=1.
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