格物学 第三章 函数的概念与性质3.4 函数的应用(一)

二次函数模型的应用-3.4 函数的应用(一)知识点考前进阶选择题自测题解析-广西壮族自治区等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-05-29
二次函数模型的应用-3.4 函数的应用(一)知识点考前进阶选择题自测题解析-广西壮族自治区等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['二次函数模型的应用', '根据命题的真假求参数范围', '利用导数解决函数零点问题']

正确率40.0%命题$${{“}}$$函数$$y=f ~ ( x )$$的导函数为$$f^{\prime} \mid\textbf{x} \mid\textbf{x}=e^{x}+\frac{k^{2}} {e^{x}}-\frac{1} {k} ($$其中$${{e}}$$为自然对数的底数,$${{k}}$$为实数),且$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{R}}$$上不是单调函数$${{”}}$$是真命题,则实数$${{k}}$$的取值范围是(

C

A.$$( \ -\infty, \ -\frac{\sqrt{2}} {2} )$$

B.$$( \mathrm{\Delta}-\frac{\sqrt{2}} {2}, \mathrm{\Delta} 0 )$$

C.$$( 0, ~ \frac{\sqrt{2}} {2} )$$

D.$$( \frac{\sqrt{2}} {2}, \ \ +\infty)$$

2、['二次函数模型的应用']

正确率60.0%已知超市内某商品的日销量$${{y}}$$(单位:件)与当日销售单价$${{x}}$$(单位:元)满足关系式$$y=\frac{a} {x-1 0}-2 x+1 0 0,$$其中$$1 0 < \, x < \, 5 5, \, \, a$$为常数.当该商品的销售单价为$${{1}{5}}$$元时,日销量为$${{1}{1}{0}}$$件.若该商品的进价为每件$${{1}{0}}$$元,则超市售卖该商品的日利润最大为(

C

A.$${{1}{5}{0}{0}}$$元

B.$${{1}{2}{0}{0}}$$元

C.$${{1}{0}{0}{0}}$$元

D.$${{8}{0}{0}}$$元

3、['二次函数模型的应用', '一元二次不等式的解法']

正确率60.0%某产品的总成本$${{y}}$$(万元)与产量$${{x}}$$(台)之间的关系式为$$y=3 0 0 0+2 0 x-0. 1 x^{2} ( 0 < \, x < \, 2 4 0, \, \, \, x \in{\bf Z} ),$$假设生产的产品均可售出, 若每台产品的售价为$${{2}{5}}$$万元,则生产者不亏本(销售收入不小于总成本)时的最低产量是(

C

A.$${{1}{0}{0}}$$台

B.$${{1}{2}{0}}$$台

C.$${{1}{5}{0}}$$台

D.$${{1}{8}{0}}$$台

4、['二次函数模型的应用', '指数方程与指数不等式的解法', '常见函数的零点', '函数零点的概念']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {x^{2}-6 x+1, \ x \geqslant0} \\ {( \frac{1} {2} )^{x+1}, \ x < 0} \\ \end{matrix} \right.$$,若$$g \ ( \textbf{x} ) \ =\left| f \ ( \textbf{x} ) \ \right|-a$$恰有$${{4}}$$个零点,则$${{a}}$$的取值范围为(

D

A.$$( \; \frac{1} {2}, \; 1 ]$$

B.$${\bf( 0, \frac{1} {2} )} \cup{\bf( 1, \ 8 )}$$

C.$$[ \frac{1} {2}, \ 1 )$$

D.$$( 0, \ \frac{1} {2} ] \cup( 1, \ 8 )$$

5、['二次函数模型的应用', '一元二次不等式的解法', '函数求解析式']

正确率40.0%某省每年损失耕地$${{2}{0}}$$万亩,每亩耕地价值$$2 4 0 0 0$$元,为了减少耕地损失,决定按耕地价格的$${{t}{%}}$$征收耕地占用税,这样每年的耕地损失可减少$$\frac{5} {2} t$$万亩,为了既可减少耕地的损失又保证此项税收一年不少于$${{9}{0}{0}{0}}$$万元,则$${{t}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ 1, ~ 3 ]$$

B.$$[ 3, \ 5 ]$$

C.$$[ 5, ~ 7 ]$$

D.$$[ 7, ~ 9 ]$$

7、['二次函数模型的应用', '数量积的运算律']

正确率40.0%已知在平面四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$中,$$A B \perp B C, \, \, \, A D \perp C D, \, \, \, \angle B A D=1 2 0^{\circ}, \, \, \, A D=1, \, \, \, A B=2$$,点$${{E}}$$为边$${{C}{D}}$$上的动点,则$$\overrightarrow{A E} \cdot\overrightarrow{B E}$$的最小值为(

C

A.$$\frac{2 1} {1 6}$$

B.$$- \frac{3} {4}$$

C.$$\frac{5} {4}$$

D.$$\frac{2 5} {1 6}$$

8、['二次函数模型的应用', '导数的几何意义', '不等式的性质']

正确率60.0%若曲线$$y=a l n x+\frac{1} {2} x^{2}+2 x$$的切线斜率都是正数,则实数的取值范围是(

D

A.$$( 1, ~+\infty)$$

B.$$[ 1, ~+\infty)$$

C.$$( \mathrm{\bf~ 0}, \mathrm{\bf~ \Lambda}+\infty)$$

D.$$[ 0, \ \ +\infty)$$

9、['二次函数模型的应用']

正确率40.0%某商场为了解商品销售情况,对某种电器今年一至六月份的月销售量$$Q ( x ) ($$台)进行统计,得数据如下:


$${{x}{(}}$$ 月份)

$${{1}}$$

$${{2}}$$

$${{3}}$$

$${{4}}$$

$${{5}}$$

$${{6}}$$

$$Q ( x ) ($$ 台)

$${{6}}$$

$${{9}}$$

$${{1}{0}}$$

$${{8}}$$

$${{6}}$$

$${{2}}$$

根据如表中的数据,你认为能较好描述月销售量$$Q ( x ) ($$台)与时间$${{x}{(}}$$月份)变化关系的模拟函数是$${{(}{)}}$$

C

A.$$Q \left( x \right) \!=\! a x \!+\! b \left( a \neq0 \right)$$

B.$$Q \left( x \right) \!=\! a \left\vert x \!-\! 4 \right\vert+b \left( a \neq0 \right)$$

C.$$Q \left( x \right) \!=\! a \left( x-3 \right)^{2}+b \left( a \neq0 \right)$$

D.$$Q \left( x \right)=a \times b^{x} \, \left( a \neq0, b > 0 \boxplus b \neq1 \right)$$

10、['二次函数模型的应用', '建立函数模型解决实际问题', '指数型函数模型的应用']

正确率60.0%某地区植被破坏,土地沙化越来越重,最近三年测得沙漠增加的面积分别为$$1 9 8. 5$$公顷$$\symbol{3 9 9 9. 6}$$公顷和$$7 9 3. 7$$公顷,则沙漠增加面积$${{y}{(}}$$公顷)关于年数$${{x}}$$的函数关系较为近似的是(

C

A.$${{y}{=}{{2}{0}{0}}{x}}$$

B.$$y=1 0 0 x^{2}+1 0 0 x$$

C.$$y=1 0 0 \times2^{x}$$

D.$$y=0. 2 x+l o g 2^{x}$$

1. 解析:

首先,给定导函数 $$f'(x) = e^x + \frac{k^2}{e^x} - \frac{1}{k}$$。函数 $$f(x)$$ 在 $$R$$ 上不是单调函数,意味着导函数 $$f'(x)$$ 有变号点,即存在极值点。

设 $$t = e^x > 0$$,则导函数可表示为 $$f'(t) = t + \frac{k^2}{t} - \frac{1}{k}$$。对 $$f'(t)$$ 求极值点,令其导数为零:

$$\frac{d}{dt}\left(t + \frac{k^2}{t}\right) = 1 - \frac{k^2}{t^2} = 0 \Rightarrow t = |k|$$

在 $$t = |k|$$ 处,$$f'(t)$$ 取得最小值,最小值为:

$$f'(|k|) = |k| + \frac{k^2}{|k|} - \frac{1}{k} = 2|k| - \frac{1}{k}$$

为了使 $$f(x)$$ 不是单调函数,必须存在 $$f'(t) < 0$$ 的点,即最小值小于零:

$$2|k| - \frac{1}{k} < 0$$

分情况讨论:

(1)若 $$k > 0$$,则不等式为 $$2k - \frac{1}{k} < 0 \Rightarrow 2k^2 - 1 < 0 \Rightarrow k^2 < \frac{1}{2} \Rightarrow 0 < k < \frac{\sqrt{2}}{2}$$

(2)若 $$k < 0$$,则不等式为 $$-2k - \frac{1}{k} < 0 \Rightarrow -2k^2 - 1 > 0$$,但 $$-2k^2 - 1 \leq -1 < 0$$,无解。

综上,$$k$$ 的取值范围是 $$(0, \frac{\sqrt{2}}{2})$$,对应选项 C。

2. 解析:

首先根据题意,当 $$x = 15$$ 时,$$y = 110$$,代入关系式:

$$110 = \frac{a}{15 - 10} - 2 \times 15 + 100 \Rightarrow 110 = \frac{a}{5} - 30 + 100 \Rightarrow \frac{a}{5} = 40 \Rightarrow a = 200$$

因此,销量函数为 $$y = \frac{200}{x - 10} - 2x + 100$$。

日利润为 $$L = (x - 10)y = (x - 10)\left(\frac{200}{x - 10} - 2x + 100\right) = 200 - 2x(x - 10) + 100(x - 10)$$

化简得:

$$L = 200 - 2x^2 + 20x + 100x - 1000 = -2x^2 + 120x - 800$$

对 $$L$$ 求极值,令导数 $$L' = -4x + 120 = 0 \Rightarrow x = 30$$。

代入 $$x = 30$$,得最大利润:

$$L = -2 \times 30^2 + 120 \times 30 - 800 = -1800 + 3600 - 800 = 1000$$ 元。

对应选项 C。

3. 解析:

总成本 $$y = 3000 + 20x - 0.1x^2$$,销售收入为 $$25x$$。

不亏本的条件为 $$25x \geq 3000 + 20x - 0.1x^2$$,即:

$$0.1x^2 + 5x - 3000 \geq 0 \Rightarrow x^2 + 50x - 30000 \geq 0$$

解方程 $$x^2 + 50x - 30000 = 0$$,得:

$$x = \frac{-50 \pm \sqrt{2500 + 120000}}{2} = \frac{-50 \pm 350}{2}$$

取正根 $$x = 150$$。

由于二次函数开口向上,不等式成立的条件为 $$x \geq 150$$。

因此最低产量为 150 台,对应选项 C。

4. 解析:

函数 $$g(x) = |f(x)| - a$$ 有 4 个零点,等价于 $$|f(x)| = a$$ 有 4 个解。

分析 $$f(x)$$:

(1)当 $$x \geq 0$$ 时,$$f(x) = x^2 - 6x + 1$$,其极小值为 $$f(3) = -8$$。

(2)当 $$x < 0$$ 时,$$f(x) = \left(\frac{1}{2}\right)^{x+1}$$,单调递减,取值范围为 $$(0, +\infty)$$。

为了使 $$|f(x)| = a$$ 有 4 个解,$$a$$ 必须满足:

(1)$$a > 0$$;

(2)$$a$$ 与 $$f(x)$$ 在 $$x \geq 0$$ 和 $$x < 0$$ 的交点数为 4。

具体来说:

- 在 $$x < 0$$ 区域,$$f(x)$$ 单调递减且 $$f(x) \in (0, +\infty)$$,故 $$|f(x)| = a$$ 有 1 个解。

- 在 $$x \geq 0$$ 区域,$$f(x)$$ 为抛物线,极小值为 -8。因此,$$|f(x)| = a$$ 有 3 个解的条件是 $$0 < a < 8$$ 且 $$a \neq 1$$(因为 $$f(0) = 1$$)。

综上,$$a$$ 的取值范围为 $$(0, \frac{1}{2}) \cup (1, 8)$$,对应选项 B。

5. 解析:

每年减少的耕地损失为 $$\frac{5}{2}t$$ 万亩,因此实际损失为 $$20 - \frac{5}{2}t$$ 万亩。

税收为每亩 $$24000 \times \frac{t}{100} = 240t$$ 元,总税收为 $$240t \times \left(20 - \frac{5}{2}t\right) \geq 9000$$ 万元。

化简不等式:

$$240t \left(20 - \frac{5}{2}t\right) \geq 9000 \Rightarrow 4800t - 600t^2 \geq 9000$$

整理得:

$$600t^2 - 4800t + 9000 \leq 0 \Rightarrow t^2 - 8t + 15 \leq 0$$

解方程 $$t^2 - 8t + 15 = 0$$,得 $$t = 3$$ 或 $$t = 5$$。

因此,$$t$$ 的取值范围为 $$[3, 5]$$,对应选项 B。

7. 解析:

建立坐标系,设点 $$A = (0, 0)$$,$$B = (2, 0)$$,$$D = (-1, \sqrt{3})$$(因为 $$\angle BAD = 120^\circ$$)。

由于 $$AD \perp CD$$,$$C$$ 的坐标为 $$(2, 2\sqrt{3})$$。

设点 $$E$$ 在 $$CD$$ 上,参数化 $$E = (-1 + 3t, \sqrt{3} + \sqrt{3}t)$$,其中 $$t \in [0, 1]$$。

计算 $$\overrightarrow{AE} \cdot \overrightarrow{BE}$$:

$$\overrightarrow{AE} = (-1 + 3t, \sqrt{3} + \sqrt{3}t)$$

$$\overrightarrow{BE} = (-3 + 3t, \sqrt{3} + \sqrt{3}t)$$

点积为:

$$\overrightarrow{AE} \cdot \overrightarrow{BE} = (-1 + 3t)(-3 + 3t) + (\sqrt{3} + \sqrt{3}t)^2 = 3 - 12t + 9t^2 + 3 + 6t + 3t^2 = 12t^2 - 6t + 6$$

对二次函数求极小值,令导数为零:

$$24t - 6 = 0 \Rightarrow t = \frac{1}{4}$$

代入得最小值为 $$12 \times \left(\frac{1}{4}\right)^2 - 6 \times \frac{1}{4} + 6 = \frac{12}{16} - \frac{6}{4} + 6 = \frac{3}{4} - \frac{3}{2} + 6 = \frac{21}{16}$$。

对应选项 A。

8. 解析:

曲线 $$y = a \ln x + \frac{1}{2}x^2 + 2x$$ 的导数为:

$$y' = \frac{a}{x} + x + 2$$

要求切线斜率均为正数,即 $$y' > 0$$ 对所有 $$x > 0$$ 成立。

即 $$\frac{a}{x} + x + 2 > 0$$。

因为 $$x > 0$$,不等式等价于 $$a + x^2 + 2x > 0$$。

函数 $$f(x) = x^2 + 2x + a$$ 在 $$x > 0$$ 的最小值为 $$f(0) = a$$(当 $$x \to 0^+$$)。

因此,$$a \geq 0$$。

对应选项 D。

9. 解析:

观察数据:

$$x$$:1, 2, 3, 4, 5, 6

$$Q(x)$$:6, 9, 10, 8, 6, 2

数据在 $$x = 3$$ 附近达到峰值,然后下降,符合二次函数的特征。

因此,最佳模拟函数是 $$Q(x) = a(x - 3)^2 + b$$,对应选项 C。

10. 解析:

沙漠增加面积数据:第一年 198.5,第二年 399.6,第三年 793.7。

观察增长趋势,近似为指数增长,符合 $$y = 100 \times 2^x$$。

验证:

$$x = 1$$:$$100 \times 2^1 = 200 \approx 198.5$$

$$x = 2$$:$$100 \times 2^2 = 400 \approx 399.6$$

$$x = 3$$:$$100 \times 2^3 = 800 \approx 793.7$$

因此,最接近的是选项 C。

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