高中對數(shù)函數(shù)教案
發(fā)表時間:2020-11-24高考數(shù)學(理科)一輪復習對數(shù)與對數(shù)函數(shù)學案帶答案。
俗話說,凡事預則立,不預則廢。作為教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以更好的幫助學生們打好基礎,幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學任務。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“高考數(shù)學(理科)一輪復習對數(shù)與對數(shù)函數(shù)學案帶答案”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
學案8對數(shù)與對數(shù)函數(shù)
導學目標:1.理解對數(shù)的概念及其運算性質(zhì),知道用換底公式能將一般對數(shù)轉(zhuǎn)化為自然對數(shù)或常用對數(shù),了解對數(shù)在簡化運算中的作用.2.理解對數(shù)函數(shù)的概念,理解對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性與函數(shù)圖象通過的特殊點,知道指數(shù)函數(shù)y=ax與對數(shù)函數(shù)y=logax互為反函數(shù)(a0,a≠1),體會對數(shù)函數(shù)是一類重要的函數(shù)模型.
自主梳理
1.對數(shù)的定義
如果________________,那么數(shù)x叫做以a為底N的對數(shù),記作__________,其中____叫做對數(shù)的底數(shù),______叫做真數(shù).
2.對數(shù)的性質(zhì)與運算法則
(1)對數(shù)的性質(zhì)(a0且a≠1)
①=____;②=____;
③=____;④=____.
(2)對數(shù)的重要公式
①換底公式:logbN=________________(a,b均大于零且不等于1);
②=,推廣=________.
(3)對數(shù)的運算法則
如果a0且a≠1,M0,N0,那么
①loga(MN)=___________________________;
②logaMN=______________________;
③logaMn=__________(n∈R);
④=nmlogaM.
3.對數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)
a10a1
圖
象
性
質(zhì)(1)定義域:______
(2)值域:______
(3)過點______,即x=____時,y=____
(4)當x1時,______
當0x1時,______(5)當x1時,______當0x1時,______
(6)是(0,+∞)上的______函數(shù)(7)是(0,+∞)上的______函數(shù)
4.反函數(shù)
指數(shù)函數(shù)y=ax與對數(shù)函數(shù)____________互為反函數(shù),它們的圖象關于直線______對稱.
自我檢測
1.(2010四川)2log510+log50.25的值為()
A.0B.1C.2D.4
2.(2010遼寧)設2a=5b=m,且1a+1b=2,則m的值為()
A.10B.10C.20D.100
3.(2009遼寧)已知函數(shù)f(x)滿足:當x≥4時,f(x)=12x;當x4時,f(x)=f(x+1).則f(2+log23)的值為()
A.124B.112C.18D.38
4.(2010安慶模擬)定義在R上的偶函數(shù)f(x)在[0,+∞)上遞增,f(13)=0,則滿足0的x的取值范圍是()
A.(0,+∞)B.(0,12)∪(2,+∞)
C.(0,18)∪(12,2)D.(0,12)
5.(2011臺州期末)已知0ab1c,m=logac,n=logbc,則m與n的大小關系是______.
探究點一對數(shù)式的化簡與求值
例1計算:(1);
(2)12lg3249-43lg8+lg245;
(3)已知2lgx-y2=lgx+lgy,求.JAB88.CoM
變式遷移1計算:
(1)log2748+log212-12log242-1;
(2)(lg2)2+lg2lg50+lg25.
探究點二含對數(shù)式的大小比較
例2(1)比較下列各組數(shù)的大?。?br>
①log323與log565;
②log1.10.7與log1.20.7.
(2)已知log12blog12alog12c,比較2b,2a,2c的大小關系.
變式遷移2(1)(2009全國Ⅱ)設a=log3π,b=log23,c=log32,則()
A.a(chǎn)bcB.a(chǎn)cb
C.bacD.bca
(2)設a,b,c均為正數(shù),且2a=,(12)b=,(12)c=log2c,則()
A.a(chǎn)bcB.cba0
C.cabD.bac
探究點三對數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)
例3已知f(x)=logax(a0且a≠1),如果對于任意的x∈[13,2]都有|f(x)|≤1成立,試求a的取值范圍.
變式遷移3(2010全國Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=|lgx|,若0ab,且f(a)=f(b),則a+2b的取值范圍是()
A.(22,+∞)B.[22,+∞)
C.(3,+∞)D.[3,+∞)
分類討論思想的應用
例(12分)已知函數(shù)f(x)=loga(1-ax)(a0,a≠1).
(1)解關于x的不等式:loga(1-ax)f(1);
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2)是f(x)圖象上的兩點,求證:直線AB的斜率小于0.
【答題模板】
(1)解∵f(x)=loga(1-ax),
∴f(1)=loga(1-a).∴1-a0.∴0a1.
∴不等式可化為loga(1-ax)loga(1-a).
∴1-ax0,1-ax1-a.,即ax1,axa.∴0x1.
∴不等式的解集為(0,1).[4分]
(2)證明設x1x2,則f(x2)-f(x1)=-=.
∵1-ax0,∴ax1.
∴a1時,f(x)的定義域為(-∞,0);[6分]
0a1時,f(x)的定義域為(0,+∞).
當0a1時,∵x2x10,∴.
∴1.∴0.
∴f(x2)f(x1),即y2y1.
同理可證,當a1時,也有y2y1.[10分]
綜上:y2y1,即y2-y10.∴kAB=y(tǒng)2-y1x2-x10.
∴直線AB的斜率小于0.[12分]
【突破思維障礙】
解決含參數(shù)的對數(shù)問題,不可忽視對底數(shù)a的分類討論,即a1或0a1,其次要看定義域,如果將函數(shù)變換,務必保證等價性.
1.求解與對數(shù)函數(shù)有關的復合函數(shù)的單調(diào)性的步驟:
(1)確定定義域;
(2)弄清函數(shù)是由哪些基本初等函數(shù)復合而成的,將復合函數(shù)分解成基本初等函數(shù)y=f(u),u=g(x);
(3)分別確定這兩個函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(4)若這兩個函數(shù)同增或同減,則y=f(g(x))為增函數(shù),若一增一減,則y=f(g(x))為減函數(shù),即“同增異減”.
2.用對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)比較大小
(1)同底數(shù)的兩個對數(shù)值的大小比較
例如,比較logaf(x)與logag(x)的大小,
其中a0且a≠1.
①若a1,則logaf(x)logag(x)f(x)g(x)0.
②若0a1,則logaf(x)logag(x)0f(x)g(x).
(2)同真數(shù)的對數(shù)值大小關系如圖:
圖象在x軸上方的部分自左向右底逐漸增大,即0cd1ab.
3.常見對數(shù)方程式或?qū)?shù)不等式的解法
(1)形如logaf(x)=logag(x)(a0且a≠1)等價于f(x)=g(x),但要注意驗根.對于logaf(x)logag(x)等價于0a1時,a1時,
(2)形如F(logax)=0、F(logax)0或F(logax)0,一般采用換元法求解.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(2010北京市豐臺區(qū)高三一調(diào))設M={y|y=(12)x,x∈[0,+∞)},N={y|y=log2x,x∈(0,1]},則集合M∪N等于()
A.(-∞,0)∪[1,+∞)B.[0,+∞)
C.(-∞,1]D.(-∞,0)∪(0,1)
2.(2010全國Ⅰ)設a=log32,b=ln2,c=5-12,則()
A.a(chǎn)bcB.bca
C.cabD.cba
3.(2010天津)若函數(shù)f(x)=log2x,x0,log12(-x),x0,若f(a)f(-a),則實數(shù)a的取值范圍是()
A.(-1,0)∪(0,1)B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-1,0)∪(1,+∞)D.(-∞,-1)∪(0,1)
4.(2011濟南模擬)設函數(shù)f(x)定義在實數(shù)集上,f(2-x)=f(x),且當x≥1時,f(x)=lnx,則有()
A.f(13)f(2)f(12)
B.f(12)f(2)f(13)
C.f(12)f(13)f(2)
D.f(2)f(12)f(13)
5.(2011青島模擬)已知函數(shù)f(x)=ax+logax(a0,a≠1)在[1,2]上的最大值與最小值之和為loga2+6,則a的值為()
A.12B.14C.2D.4
題號12345
答案
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.2lg5+23lg8+lg5lg20+lg22=________.
7.(2011湖南師大附中檢測)已知函數(shù)f(x)=lgax+a-2x在區(qū)間[1,2]上是增函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是____________.
8.已知f(3x)=4xlog23+233,則f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28)=________.
三、解答題(共38分)
9.(12分)已知f(x)=2+log3x,x∈[1,9],求y=[f(x)]2+f(x2)的最大值及y取最大值時x的值.
10.(12分)(2011北京東城1月檢測)已知函數(shù)f(x)=loga(x+1)-loga(1-x),a0且a≠1.
(1)求f(x)的定義域;
(2)判斷f(x)的奇偶性并予以證明;
(3)若a1時,求使f(x)0的x的解集.
11.(14分)(2011鄭州模擬)已知函數(shù)f(x)=lg(ax-bx)(a1b0).
(1)求y=f(x)的定義域;
(2)在函數(shù)y=f(x)的圖象上是否存在不同的兩點,使得過這兩點的直線平行于x軸;
(3)當a,b滿足什么條件時,f(x)在(1,+∞)上恒取正值.
答案自主梳理
1.a(chǎn)x=N(a0,且a≠1)x=logaNaN2.(1)①N②0③N④1(2)①logaNlogab②logad(3)①logaM+logaN②logaM-logaN③nlogaM3.(1)(0,+∞)(2)R(3)(1,0)10(4)y0y0(5)y0y0(6)增(7)減4.y=logaxy=x
自我檢測
1.C2.A
3.A[因為32+log234,故f(2+log23)=f(2+log23+1)=f(3+log23).又3+log234,故f(3+log23)=123+log23=12313=124.]
4.B[由題意可得:f(x)=f(-x)=f(|x|),f(|log18x|)f(13),f(x)在[0,+∞)上遞增,于是|log18x|13,解得x的取值范圍是(0,12)∪(2,+∞).]
5.mn
解析∵m0,n0,∵mn=logaclogcb=logablogaa=1,∴mn.
課堂活動區(qū)
例1解題導引在對數(shù)運算中,先利用冪的運算把底數(shù)或真數(shù)進行變形,化成分數(shù)指數(shù)冪的形式,使冪的底數(shù)最簡,然后再運用對數(shù)運算法則化簡合并,在運算中要注意化同底和指數(shù)與對數(shù)互化.
解(1)方法一利用對數(shù)定義求值:
設=x,
則(2+3)x=2-3=12+3=(2+3)-1,
∴x=-1.
方法二利用對數(shù)的運算性質(zhì)求解:
=
==-1.
(2)原式=12(lg32-lg49)-43lg812+
12lg245=12(5lg2-2lg7)-43×32lg2+12(2lg7+lg5)
=52lg2-lg7-2lg2+lg7+12lg5
=12lg2+12lg5
=12lg(2×5)=12lg10=12.
(3)由已知得lg(x-y2)2=lgxy,
∴(x-y2)2=xy,即x2-6xy+y2=0.
∴(xy)2-6(xy)+1=0.∴xy=3±22.
∵x-y0,x0,y0,∴xy1,∴xy=3+22,
∴l(xiāng)og(3-22)xy=log(3-22)(3+22)
=log3-2213-22=-1.
變式遷移1解(1)原式=log2748+log212-log242-log22
=log27×1248×42×2=log2122=log22-32=-32.
(2)原式=lg2(lg2+lg50)+lg25
=21g2+lg25=lg100=2.
例2解題導引比較對數(shù)式的大小或證明等式問題是對數(shù)中常見題型,解決此類問題的方法很多,①當?shù)讛?shù)相同時,可直接利用對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較;②若底數(shù)不同,真數(shù)相同,可轉(zhuǎn)化為同底(利用換底公式)或利用對數(shù)函數(shù)圖象,數(shù)形結合解得;③若不同底,不同真數(shù),則可利用中間量進行比較.
解(1)①∵log323log31=0,
而log565log51=0,∴l(xiāng)og323log565.
②方法一∵00.71,1.11.2,
∴0log0.71.1log0.71.2.
∴1log0.71.11log0.71.2,
由換底公式可得log1.10.7log1.20.7.
方法二作出y=log1.1x與y=log1.2x的圖象,
如圖所示,兩圖象與x=0.7相交可知log1.10.7log1.20.7.
(2)∵y=log12x為減函數(shù),
且log12blog12alog12c,∴bac.
而y=2x是增函數(shù),∴2b2a2c.
變式遷移2(1)A[a=log3π1,b=12log23,則12b1,c=12log3212,∴abc.]
(2)A[∵a,b,c均為正,
∴l(xiāng)og12a=2a1,log12b=(12)b∈(0,1),
log2c=(12)c∈(0,1).
∴0a12,12b1,1c2.
故abc.]
例3解題導引本題屬于函數(shù)恒成立問題,即對于x∈[13,2]時,|f(x)|恒小于等于1,恒成立問題一般有兩種思路:一是利用圖象轉(zhuǎn)化為最值問題;二是利用單調(diào)性轉(zhuǎn)化為最值問題.由于本題底數(shù)a為參數(shù),需對a分類討論.
解∵f(x)=logax,
則y=|f(x)|的圖象如右圖.
由圖示,可使x∈[13,2]時恒有|f(x)|≤1,
只需|f(13)|≤1,即-1≤loga13≤1,
即logaa-1≤loga13≤logaa,
亦當a1時,得a-1≤13≤a,即a≥3;
當0a1時,得a-1≥13≥a,得0a≤13.
綜上所述,a的取值范圍是(0,13]∪[3,+∞).
變式遷移3C
[畫出函數(shù)f(x)=|lgx|的圖象如圖所示.∵0ab,f(a)=f(b),∴0a1,b1,∴l(xiāng)ga0,lgb0.由f(a)=f(b),
∴-lga=lgb,ab=1.
∴b=1a,∴a+2b=a+2a,
又0a1,函數(shù)t=a+2a在(0,1)上是減函數(shù),
∴a+2a1+21=3,即a+2b3.]
課后練習區(qū)
1.C[∵x≥0,∴y=(12)x∈(0,1],∴M=(0,1].
當0x≤1時,y=log2x∈(-∞,0],即N=(-∞,0].∴M∪N=(-∞,1].]
2.C[∵1a=log231,1b=log2e1,log23log2e.
∴1a1b1,∴0ab1.
∵a=log32log33=12,∴a12.
b=ln2lne=12,∴b12.
c=5-12=1512,∴cab.]
3.C[①當a0時,f(a)=log2a,f(-a)=,
f(a)f(-a),即log2a=log21a,
∴a1a,解得a1.
②當a0時,f(a)=,f(-a)=log2(-a),
f(a)f(-a),即log2(-a)=,
∴-a1-a,解得-1a0,
由①②得-1a0或a1.]
4.C[由f(2-x)=f(x)知f(x)的圖象關于直線x=2-x+x2=1對稱,又當x≥1時,f(x)=lnx,所以離對稱軸x=1距離大的x的函數(shù)值大,
∵|2-1||13-1||12-1|,
∴f(12)f(13)f(2).]
5.C[當x0時,函數(shù)ax,logax的單調(diào)性相同,因此函數(shù)f(x)=ax+logax是(0,+∞)上的單調(diào)函數(shù),f(x)在[1,2]上的最大值與最小值之和為f(1)+f(2)=a2+a+loga2,由題意得a2+a+loga2=6+loga2.即a2+a-6=0,解得a=2或a=-3(舍去).]
6.3
7.(1,2)
解析因為f(x)=lga+a-2x在區(qū)間[1,2]上是增函數(shù),所以g(x)=a+a-2x在區(qū)間[1,2]上是增函數(shù),且g(1)0,于是a-20,且2a-20,即1a2.
8.2008
解析令3x=t,f(t)=4log2t+233,
∴f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28)=4×(1+2+…+8)+8×233=4×36+1864=2008.
9.解∵f(x)=2+log3x,
∴y=[f(x)]2+f(x2)=(2+log3x)2+2+log3x2=log23x+6log3x+6=(log3x+3)2-3.……(4分)
∵函數(shù)f(x)的定義域為[1,9],
∴要使函數(shù)y=[f(x)]2+f(x2)有意義,必須1≤x2≤9,1≤x≤9,∴1≤x≤3,∴0≤log3x≤1,(8分)
∴6≤(log3x+3)2-3≤13.
當log3x=1,即x=3時,ymax=13.
∴當x=3時,函數(shù)y=[f(x)]2+f(x2)取最大值13.………………………………………(12分)
10.解(1)f(x)=loga(x+1)-loga(1-x),則x+10,1-x0,解得-1x1.
故所求函數(shù)f(x)的定義域為{x|-1x1}.………………………………………………(4分)
(2)由(1)知f(x)的定義域為{x|-1x1},
且f(-x)=loga(-x+1)-loga(1+x)
=-[loga(x+1)-loga(1-x)]
=-f(x),故f(x)為奇函數(shù).………………………………………………………………(8分)
(3)因為當a1時,f(x)在定義域{x|-1x1}內(nèi)是增函數(shù),所以f(x)0x+11-x1.
解得0x1.所以使f(x)0的x的解集是{x|0x1}.…………………………………(12分)
11.解(1)由ax-bx0,得(ab)x1,且a1b0,得ab1,所以x0,即f(x)的定義域為(0,+∞).…………………………………………………………………………………………(4分)
(2)任取x1x20,a1b0,則0,,所以0,
即.故f(x1)f(x2).
所以f(x)在(0,+∞)上為增函數(shù).………………………………………………………(8分)
假設函數(shù)y=f(x)的圖象上存在不同的兩點A(x1,y1)、B(x2,y2),使直線平行于x軸,則x1≠x2,y1=y(tǒng)2,這與f(x)是增函數(shù)矛盾.
故函數(shù)y=f(x)的圖象上不存在不同的兩點使過兩點的直線平行于x軸.…………(10分)
(3)因為f(x)是增函數(shù),所以當x∈(1,+∞)時,f(x)f(1).這樣只需f(1)=lg(a-b)≥0,即當a≥b+1時,f(x)在(1,+∞)上恒取正值.……………………………………………(14分)
延伸閱讀
2012屆高考數(shù)學第一輪導學案復習:對數(shù)函數(shù)
高三數(shù)學理科復習8-------對數(shù)函數(shù)
【高考要求】對數(shù)函數(shù)(B)
【教學目標】理解對數(shù)的概念及其運算性質(zhì);了解對數(shù)換底公式,知道一般對數(shù)可以轉(zhuǎn)化成自然對數(shù)或常用對數(shù).
了解對數(shù)函數(shù)模型的實際案例;了解對數(shù)函數(shù)的概念;理解對數(shù)函數(shù)的性質(zhì),會畫對數(shù)函數(shù)的圖象.
了解指數(shù)函數(shù)y=ax與對數(shù)函數(shù)y=logax互為反函數(shù)(a0,a≠1)(不要求一般地討論反函數(shù)的定義,不要求求已知函數(shù)的反函數(shù)).
【教學重難點】對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)及其應用
【知識復習與自學質(zhì)疑】
1、已知且則
2、已知那么的定義域為,當時,為(填增、減函數(shù));當,且時,
3、已知則
4、設函數(shù),若,則
【交流展示與互動探究】
例1、(1)求值(2)已知求
例2、(1)求函數(shù)為常數(shù))的定義域。
(2)已知函數(shù)當時,的取值范圍是,求實數(shù)的值
例3、設是實數(shù),求函數(shù)的最小值,并求相應的的值
【矯正反饋】
1、計算:;=
2、當時,不等式恒成立,則
3、若則的大小關系是
4、若函數(shù)的值域是則的定義域是
5、設函數(shù)有最大值,則不等式的解集為
【遷移應用】
6、若函數(shù)的定義域是R,則實數(shù)的取值范圍;若函數(shù)的值域是R,則實數(shù)的取值范圍;
7、設的定義域為值域為。
(1)求證(2)求實數(shù)的取值范圍;
高考數(shù)學(理科)一輪復習橢圓學案帶答案
一名優(yōu)秀的教師在教學方面無論做什么事都有計劃和準備,作為高中教師就要精心準備好合適的教案。教案可以更好的幫助學生們打好基礎,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?以下是小編為大家精心整理的“高考數(shù)學(理科)一輪復習橢圓學案帶答案”,但愿對您的學習工作帶來幫助。
學案51橢圓
導學目標:1.了解圓錐曲線的實際背景,了解圓錐曲線在刻畫現(xiàn)實世界和解決實際問題中的作用.2.掌握橢圓的定義,幾何圖形、標準方程及其簡單幾何性質(zhì).
自主梳理
1.橢圓的概念
在平面內(nèi)與兩個定點F1、F2的距離的和等于常數(shù)(大于|F1F2|)的點的軌跡叫做________.這兩定點叫做橢圓的________,兩焦點間的距離叫________.
集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a0,c0,且a,c為常數(shù):
(1)若________,則集合P為橢圓;
(2)若________,則集合P為線段;
(3)若________,則集合P為空集.
2.橢圓的標準方程和幾何性質(zhì)
標準方程x2a2+y2b2=1
(ab0)y2a2+x2b2=1
(ab0)
圖形
性
質(zhì)范圍-a≤x≤a
-b≤y≤b-b≤x≤b
-a≤y≤a
對稱性對稱軸:坐標軸對稱中心:原點
頂點A1(-a,0),A2(a,0)
B1(0,-b),B2(0,b)A1(0,-a),A2(0,a)
B1(-b,0),B2(b,0)
軸長軸A1A2的長為2a;短軸B1B2的長為2b
焦距|F1F2|=2c
離心率e=ca∈(0,1)
a,b,c
的關系c2=a2-b2
自我檢測
1.已知△ABC的頂點B、C在橢圓x23+y2=1上,頂點A是橢圓的一個焦點,且橢圓的另外一個焦點在BC邊上,則△ABC的周長是()
A.23B.6C.43D.12
2.(2011揭陽調(diào)研)“mn0”是方程“mx2+ny2=1表示焦點在y軸上的橢圓”的()
A.充分而不必要條件B.必要而不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
3.已知橢圓x2sinα-y2cosα=1(0≤α2π)的焦點在y軸上,則α的取值范圍是()
A.3π4,πB.π4,3π4
C.π2,πD.π2,3π4
4.橢圓x212+y23=1的焦點為F1和F2,點P在橢圓上,如果線段PF1的中點在y軸上,那么|PF1|是|PF2|的()
A.7倍B.5倍C.4倍D.3倍
5.(2011開封模擬)橢圓5x2+ky2=5的一個焦點是(0,2),那么k等于()
A.-1B.1C.5D.-5
探究點一橢圓的定義及應用
例1(教材改編)一動圓與已知圓O1:(x+3)2+y2=1外切,與圓O2:(x-3)2+y2=81內(nèi)切,試求動圓圓心的軌跡方程.
變式遷移1求過點A(2,0)且與圓x2+4x+y2-32=0內(nèi)切的圓的圓心的軌跡方程.
探究點二求橢圓的標準方程
例2求滿足下列各條件的橢圓的標準方程:
(1)長軸是短軸的3倍且經(jīng)過點A(3,0);
(2)經(jīng)過兩點A(0,2)和B12,3.
變式遷移2(1)已知橢圓過(3,0),離心率e=63,求橢圓的標準方程;
(2)已知橢圓的中心在原點,以坐標軸為對稱軸,且經(jīng)過兩點P1(6,1)、P2(-3,-2),求橢圓的標準方程.
探究點三橢圓的幾何性質(zhì)
例3(2011安陽模擬)已知F1、F2是橢圓的兩個焦點,P為橢圓上一點,∠F1PF2=60°.
(1)求橢圓離心率的范圍;
(2)求證:△F1PF2的面積只與橢圓的短軸長有關.
變式遷移3已知橢圓x2a2+y2b2=1(ab0)的長、短軸端點分別為A、B,從此橢圓上一點M(在x軸上方)向x軸作垂線,恰好通過橢圓的左焦點F1,AB∥OM.
(1)求橢圓的離心率e;
(2)設Q是橢圓上任意一點,F(xiàn)1、F2分別是左、右焦點,求∠F1QF2的取值范圍.
方程思想的應用
例(12分)(2011北京朝陽區(qū)模擬)已知中心在原點,焦點在x軸上的橢圓C的離心率為12,且經(jīng)過點M(1,32),過點P(2,1)的直線l與橢圓C相交于不同的兩點A,B.
(1)求橢圓C的方程;
(2)是否存在直線l,滿足PA→PB→=PM→2?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請說明理由.
【答題模板】
解(1)設橢圓C的方程為x2a2+y2b2=1(ab0),
由題意得1a2+94b2=1,ca=12,a2=b2+c2.解得a2=4,b2=3.故橢圓C的方程為x24+y23=1.[4分]
(2)若存在直線l滿足條件,由題意可設直線l的方程為y=k(x-2)+1,由x24+y23=1,y=kx-2+1,
得(3+4k2)x2-8k(2k-1)x+16k2-16k-8=0.[6分]
因為直線l與橢圓C相交于不同的兩點A,B,
設A,B兩點的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),
所以Δ=[-8k(2k-1)]2-4(3+4k2)(16k2-16k-8)0.
整理得32(6k+3)0,解得k-12.[7分]
又x1+x2=8k2k-13+4k2,x1x2=16k2-16k-83+4k2,
且PA→PB→=PM→2,
即(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=54,
所以(x1-2)(x2-2)(1+k2)=54,
即[x1x2-2(x1+x2)+4](1+k2)=54.[9分]
所以[16k2-16k-83+4k2-2×8k2k-13+4k2+4](1+k2)=4+4k23+4k2=54,
解得k=±12.[11分]
所以k=12.于是存在直線l滿足條件,
其方程為y=12x.[12分]
【突破思維障礙】
直線與橢圓的位置關系主要是指公共點問題、相交弦問題及其他綜合問題.反映在代數(shù)上,就是直線與橢圓方程聯(lián)立的方程組有無實數(shù)解及實數(shù)解的個數(shù)的問題,它體現(xiàn)了方程思想的應用,當直線與橢圓相交時,要注意判別式大
于零這一隱含條件,它可以用來檢驗所求參數(shù)的值是否有意義,也可通過該不等式來求參數(shù)的范圍.對直線與橢圓的位置關系的考查往往結合平面向量進行求解,與向量相結合的題目,大都與共線、垂直和夾角有關,若能轉(zhuǎn)化為向量的坐標運算往往更容易實現(xiàn)解題功能,所以在復習過程中要格外重視.
1.求橢圓的標準方程,除了直接根據(jù)定義外,常用待定系數(shù)法(先定性,后定型,再定參).當橢圓的焦點位置不明確而無法確定其標準方程時,可設方程為x2m+y2n=1(m0,n0且m≠n),可以避免討論和繁雜的計算,也可以設為Ax2+By2=1(A0,B0且A≠B),這種形式在解題中更簡便.
2.橢圓的幾何性質(zhì)分為兩類:一是與坐標軸無關的橢圓本身固有的性質(zhì),如:長軸長、短軸長、焦距、離心率等;另一類是與坐標系有關的性質(zhì),如:頂點坐標,焦點坐標等.第一類性質(zhì)是常數(shù),不因坐標系的變化而變化,第二類性質(zhì)是隨坐標系變化而相應改變.
3.直線與橢圓的位置關系問題.它是高考的熱點,通常涉及橢圓的性質(zhì)、最值的求法和直線的基礎知識、線段的中點、弦長、垂直問題等,分析此類問題時,要充分利用數(shù)形結合法、設而不求法、弦長公式及根與系數(shù)的關系去解決.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(2011溫州模擬)若△ABC的兩個頂點坐標分別為A(-4,0)、B(4,0),△ABC的周長為18,則頂點C的軌跡方程為()
A.x225+y29=1(y≠0)B.y225+x29=1(y≠0)
C.x216+y29=1(y≠0)D.y216+x29=1(y≠0)
2.已知橢圓x210-m+y2m-2=1,長軸在y軸上,若焦距為4,則m等于()
A.4B.5C.7D.8
3.已知F1、F2是橢圓的兩個焦點,過F1且與橢圓長軸垂直的直線交橢圓于A、B兩點,若△ABF2是等腰直角三角形,則這個橢圓的離心率是()
A.32B.22C.2-1D.2
4.(2011天門期末)已知圓(x+2)2+y2=36的圓心為M,設A為圓上任一點,N(2,0),線段AN的垂直平分線交MA于點P,則動點P的軌跡是()
A.圓B.橢圓
C.雙曲線D.拋物線
5.橢圓x225+y29=1上一點M到焦點F1的距離為2,N是MF1的中點,則|ON|等于()
A.2B.4C.8D.32
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.已知橢圓G的中心在坐標原點,長軸在x軸上,離心率為32,且G上一點到G的兩個焦點的距離之和為12,則橢圓G的方程為______________.
7.(2011唐山調(diào)研)橢圓x29+y22=1的焦點為F1、F2,點P在橢圓上.若|PF1|=4,則|PF2|=________;∠F1PF2的大小為________.
8.
如圖,已知點P是以F1、F2為焦點的橢圓x2a2+y2b2=1(ab0)上一點,若PF1⊥PF2,tan∠PF1F2=12,則此橢圓的離心率是______.
三、解答題(共38分)
9.(12分)已知方向向量為v=(1,3)的直線l過點(0,-23)和橢圓C:x2a2+y2b2=1(ab0)的右焦點,且橢圓的離心率為63.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若已知點D(3,0),點M,N是橢圓C上不重合的兩點,且DM→=λDN→,求實數(shù)λ的取值范圍.
10.(12分)(2011煙臺模擬)橢圓ax2+by2=1與直線x+y-1=0相交于A,B兩點,C是AB的中點,若|AB|=22,OC的斜率為22,求橢圓的方程.
11.(14分)(2010福建)已知中心在坐標原點O的橢圓C經(jīng)過點A(2,3),且點F(2,0)為其右焦點.
(1)求橢圓C的方程.
(2)是否存在平行于OA的直線l,使得直線l與橢圓C有公共點,且直線OA與l的距離等于4?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明理由.
學案51橢圓
自主梳理
1.橢圓焦點焦距(1)ac(2)a=c(3)ac
自我檢測
1.C2.C3.D4.A5.B
課堂活動區(qū)
例1解如圖所示,設動圓的圓心為C,半徑為r.
則由圓相切的性質(zhì)知,
|CO1|=1+r,|CO2|=9-r,
∴|CO1|+|CO2|=10,
而|O1O2|=6,
∴點C的軌跡是以O1、O2為焦點的橢圓,其中2a=10,2c=6,b=4.
∴動圓圓心的軌跡方程為
x225+y216=1.
變式遷移1解將圓的方程化為標準形式為:
(x+2)2+y2=62,圓心B(-2,0),r=6.
設動圓圓心M的坐標為(x,y),
動圓與已知圓的切點為C.
則|BC|-|MC|=|BM|,
而|BC|=6,
∴|BM|+|CM|=6.
又|CM|=|AM|,
∴|BM|+|AM|=6|AB|=4.
∴點M的軌跡是以點B(-2,0)、A(2,0)為焦點、線段AB中點(0,0)為中心的橢圓.
a=3,c=2,b=5.
∴所求軌跡方程為x29+y25=1.
例2解題導引確定一個橢圓的標準方程,必須要有一個定位條件(即確定焦點的位置)和兩個定形條件(即確定a,b的大小).當焦點的位置不確定時,應設橢圓的標準方程為x2a2+y2b2=1(ab0)或y2a2+x2b2=1(ab0),或者不必考慮焦點位置,直接設橢圓的方程為mx2+ny2=1(m0,n0,且m≠n).
解(1)若橢圓的焦點在x軸上,
設方程為x2a2+y2b2=1(ab0).
∵橢圓過點A(3,0),∴9a2=1,
∴a=3,又2a=32b,∴b=1,∴方程為x29+y2=1.
若橢圓的焦點在y軸上,設方程為y2a2+x2b2=1(ab0).
∵橢圓過點A(3,0),∴9b2=1,
∴b=3,又2a=32b,
∴a=9,∴方程為y281+x29=1.
綜上可知橢圓的方程為x29+y2=1或y281+x29=1.
(2)設經(jīng)過兩點A(0,2),B12,3的橢圓標準方程為mx2+ny2=1,將A,B坐標代入方程得4n=114m+3n=1m=1n=14,∴所求橢圓方程為x2+y24=1.
變式遷移2解(1)當橢圓的焦點在x軸上時,∵a=3,ca=63,∴c=6,從而b2=a2-c2=9-6=3,
∴橢圓的標準方程為x29+y23=1.
當橢圓的焦點在y軸上時,
∵b=3,ca=63,∴a2-b2a=63,∴a2=27.
∴橢圓的標準方程為x29+y227=1.
∴所求橢圓的標準方程為x29+y23=1或x29+y227=1.
(2)設橢圓方程為mx2+ny2=1(m0,n0且m≠n).
∵橢圓經(jīng)過P1、P2點,∴P1、P2點坐標適合橢圓方程,
則6m+n=1,①3m+2n=1,②
①②兩式聯(lián)立,解得m=19,n=13.
∴所求橢圓方程為x29+y23=1.
例3解題導引(1)橢圓上一點與兩焦點構成的三角形,稱為橢圓的焦點三角形,與焦點三角形有關的計算或證明常利用正弦定理、余弦定理、|PF1|+|PF2|=2a,得到a、c的關系.
(2)對△F1PF2的處理方法定義式的平方余弦定理面積公式
|PF1|+|PF2|2=2a2,4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cosθ,S△=12|PF1||PF2|sinθ.
(1)解設橢圓方程為x2a2+y2b2=1(ab0),
|PF1|=m,|PF2|=n.
在△PF1F2中,由余弦定理可知,
4c2=m2+n2-2mncos60°.
∵m+n=2a,∴m2+n2=(m+n)2-2mn=4a2-2mn.
∴4c2=4a2-3mn,即3mn=4a2-4c2.
又mn≤m+n22=a2(當且僅當m=n時取等號),
∴4a2-4c2≤3a2.∴c2a2≥14,即e≥12.
∴e的取值范圍是12,1.
(2)證明由(1)知mn=43b2,∴S△PF1F2=12mnsin60°=33b2,
即△PF1F2的面積只與短軸長有關.
變式遷移3解(1)∵F1(-c,0),則xM=-c,yM=b2a,
∴kOM=-b2ac.∵kAB=-ba,OM∥AB,
∴-b2ac=-ba,∴b=c,故e=ca=22.
(2)設|F1Q|=r1,|F2Q|=r2,∠F1QF2=θ,
∴r1+r2=2a,|F1F2|=2c,
cosθ=r21+r22-4c22r1r2=r1+r22-2r1r2-4c22r1r2
=a2r1r2-1≥a2r1+r222-1=0,
當且僅當r1=r2時,cosθ=0,∴θ∈[0,π2].
課后練習區(qū)
1.A2.D3.C4.B5.B
6.x236+y29=17.2120°8.53
9.解(1)∵直線l的方向向量為v=(1,3),
∴直線l的斜率為k=3.
又∵直線l過點(0,-23),
∴直線l的方程為y+23=3x.
∵ab,∴橢圓的焦點為直線l與x軸的交點.
∴c=2.又∵e=ca=63,∴a=6.∴b2=a2-c2=2.
∴橢圓方程為x26+y22=1.(6分)
(2)若直線MN⊥y軸,則M、N是橢圓的左、右頂點,
λ=3+63-6或λ=3-63+6,即λ=5+26或5-26.
若MN與y軸不垂直,設直線MN的方程為x=my+3(m≠0).由x26+y22=1,x=my+3得(m2+3)y2+6my+3=0.
設M、N坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),
則y1+y2=-6mm2+3,①
y1y2=3m2+3,②
Δ=36m2-12(m2+3)=24m2-360,∴m232.
∵DM→=(x1-3,y1),DN→=(x2-3,y2),DM→=λDN→,顯然λ0,且λ≠1,
∴(x1-3,y1)=λ(x2-3,y2).∴y1=λy2.
代入①②,得λ+1λ=12m2m2+3-2=10-36m2+3.
∵m232,得2λ+1λ10,即λ2-2λ+10,λ2-10λ+10,
解得5-26λ5+26且λ≠1.
綜上所述,λ的取值范圍是5-26≤λ≤5+26,
且λ≠1.(12分)
10.解方法一設A(x1,y1)、B(x2,y2),
代入橢圓方程并作差得
a(x1+x2)(x1-x2)+b(y1+y2)(y1-y2)=0.
而y1-y2x1-x2=-1,y1+y2x1+x2=kOC=22,
代入上式可得b=2a.(4分)
由方程組ax2+by2=1x+y-1=0,得(a+b)x2-2bx+b-1=0,
∴x1+x2=2ba+b,x1x2=b-1a+b,
再由|AB|=1+k2|x2-x1|=2|x2-x1|=22,
得2ba+b2-4b-1a+b=4,(8分)
將b=2a代入得a=13,∴b=23.
∴所求橢圓的方程是x23+2y23=1.(12分)
方法二由ax2+by2=1,x+y=1
得(a+b)x2-2bx+b-1=0.(2分)
設A(x1,y1)、B(x2,y2),
則|AB|=k2+1x1-x22=24b2-4a+bb-1a+b2.
∵|AB|=22,∴a+b-aba+b=1.①(6分)
設C(x,y),則x=x1+x22=ba+b,y=1-x=aa+b,
∵OC的斜率為22,∴ab=22.(9分)
代入①,得a=13,b=23.
∴橢圓方程為x23+2y23=1.(12分)
11.解方法一(1)依題意,可設橢圓C的方程為x2a2+y2b2=1(ab0),且可知其左焦點為F′(-2,0).
從而有c=2,2a=|AF|+|AF′|=3+5=8,
解得c=2,a=4.又a2=b2+c2,所以b2=12,
故橢圓C的方程為x216+y212=1.(5分)
(2)假設存在符合題意的直線l,設其方程為y=32x+t.
由y=32x+t,x216+y212=1,得3x2+3tx+t2-12=0.(7分)
因為直線l與橢圓C有公共點,
所以Δ=(3t)2-4×3×(t2-12)≥0,
解得-43≤t≤43.(9分)
另一方面,由直線OA與l的距離d=4,
得|t|94+1=4,解得t=±213.(12分)
由于±213[-43,43],所以符合題意的直線l不存在.(14分)
方法二(1)依題意,可設橢圓C的方程為x2a2+y2b2=1(ab0),
且有4a2+9b2=1,a2-b2=4.解得b2=12或b2=-3(舍去).
從而a2=16.(3分)
所以橢圓C的方程為x216+y212=1.(5分)
(2)同方法一.
對數(shù)與對數(shù)函數(shù)
一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗,會提前做好準備,高中教師要準備好教案,這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓學生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《對數(shù)與對數(shù)函數(shù)》,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
學案14對數(shù)與對數(shù)函數(shù)
一、課前準備:
【自主梳理】
1.對數(shù):
(1)一般地,如果,那么實數(shù)叫做________________,記為________,其中叫做對數(shù)的_______,叫做________.
(2)以10為底的對數(shù)記為________,以為底的對數(shù)記為_______.
(3),.
2.對數(shù)的運算性質(zhì):
(1)如果,那么,
.
(2)對數(shù)的換底公式:.
3.對數(shù)函數(shù):
一般地,我們把函數(shù)____________叫做對數(shù)函數(shù),其中是自變量,函數(shù)的定義域是______.
4.對數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì):
a10a1
圖
象
性
質(zhì)定義域:___________
值域:_____________
過點(1,0),即當x=1時,y=0
x∈(0,1)時_________
x∈(1,+∞)時________x∈(0,1)時_________
x∈(1,+∞)時________
在___________上是增函數(shù)在__________上是減函數(shù)
【自我檢測】
1.的定義域為_________.
2.化簡:.
3.不等式的解集為________________.
4.利用對數(shù)的換底公式計算:.
5.函數(shù)的奇偶性是____________.
6.對于任意的,若函數(shù),則與的大小關系是___________________________.
二、課堂活動:
【例1】填空題:
(1).
(2)比較與的大小為___________.
(3)如果函數(shù),那么的最大值是_____________.
(4)函數(shù)的奇偶性是___________.
【例2】求函數(shù)的定義域和值域.
【例3】已知函數(shù)滿足.
(1)求的解析式;
(2)判斷的奇偶性;
(3)解不等式.
課堂小結
三、課后作業(yè)
1..
2.函數(shù)的定義域為_______________.
3.函數(shù)的值域是_____________.
4.若,則的取值范圍是_____________.
5.設則的大小關系是_____________.
6.設函數(shù),若,則的取值范圍為_________________.
7.當時,不等式恒成立,則的取值范圍為______________.
8.函數(shù)在區(qū)間上的值域為,則的最小值為____________.
9.已知.
(1)求的定義域;
(2)判斷的奇偶性并予以證明;
(3)求使的的取值范圍.
10.對于函數(shù),回答下列問題:
(1)若的定義域為,求實數(shù)的取值范圍;
(2)若的值域為,求實數(shù)的取值范圍;
(3)若函數(shù)在內(nèi)有意義,求實數(shù)的取值范圍.
四、糾錯分析
錯題卡題號錯題原因分析
學案14對數(shù)與對數(shù)函數(shù)
一、課前準備:
【自主梳理】
1.對數(shù)
(1)以為底的的對數(shù),,底數(shù),真數(shù).
(2),.
(3)0,1.
2.對數(shù)的運算性質(zhì)
(1),,.
(2).
3.對數(shù)函數(shù)
,.
4.對數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)
a10a1
圖
象
性
質(zhì)定義域:(0,+∞)
值域:R
過點(1,0),即當x=1時,y=0
x∈(0,1)時y<0
x∈(1,+∞)時y>0x∈(0,1)時y>0
x∈(1,+∞)時y<0
在(0,+∞)上是增函數(shù)在(0,+∞)上是減函數(shù)
【自我檢測】
1.2.3.
4.5.奇函數(shù)6..
二、課堂活動:
【例1】填空題:
(1)3.
(2).
(3)0.
(4)奇函數(shù).
【例2】解:由得.所以函數(shù)的定義域是(0,1).
因為,所以,當時,,函數(shù)的值域為;當時,,函數(shù)的值域為.
【例3】解:(1),所以.
(2)定義域(-3,3)關于原點對稱,所以
,所以為奇函數(shù).
(3),所以當時,解得
當時,解得.
三、課后作業(yè)
1.2.
2..
3..
4..
5..
6..
7..
8..
9.解:(1)由得,函數(shù)的定義域為(-1,1);
(2)因為定義域關于原點對稱,所以
,所以函數(shù)是奇函數(shù).
(3)
當時,解得;當時,解得.
10.解:(1)由題可知的解集是,所以,解得
(2)由題可知取得大于0的一切實數(shù),所以,解得
(3)由題可知在上恒成立,令
解得或解得,綜上.
高考數(shù)學(理科)一輪復習函數(shù)模型及其應用學案帶答案
學案12函數(shù)模型及其應用
導學目標:1.了解指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長特征.知道直線上升、指數(shù)增長、對數(shù)增長等不同函數(shù)類型增長的含義.2.了解函數(shù)模型(指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、分段函數(shù)等在社會生活中普遍使用的函數(shù)模型)的廣泛應用.
自主梳理
1.三種增長型函數(shù)模型的圖象與性質(zhì)
函數(shù)
性質(zhì)y=ax(a1)y=logax
(a1)y=xn(n0)
在(0,+∞)上的單調(diào)性
增長速度
圖象的變化隨x增大逐漸表現(xiàn)為與____平行隨x增大逐漸表現(xiàn)為與____平行隨n值變化而不同
2.三種增長型函數(shù)之間增長速度的比較
(1)指數(shù)函數(shù)y=ax(a1)與冪函數(shù)y=xn(n0)
在區(qū)間(0,+∞)上,無論n比a大多少,盡管在x的一定范圍內(nèi)ax會小于xn,但由于y=ax的增長速度________y=xn的增長速度,因而總存在一個x0,當xx0時有________.
(2)對數(shù)函數(shù)y=logax(a1)與冪函數(shù)y=xn(n0)
對數(shù)函數(shù)y=logax(a1)的增長速度,不論a與n值的大小如何總會________y=xn的增長速度,因而在定義域內(nèi)總存在一個實數(shù)x0,使xx0時有____________.
由(1)(2)可以看出三種增長型的函數(shù)盡管均為增函數(shù),但它們的增長速度不同,且不在同一個檔次上,因此在(0,+∞)上,總會存在一個x0,使xx0時有_____________________.
3.函數(shù)模型的應用實例的基本題型
(1)給定函數(shù)模型解決實際問題;
(2)建立確定性的函數(shù)模型解決問題;
(3)建立擬合函數(shù)模型解決實際問題.
4.函數(shù)建模的基本程序
自我檢測
1.下列函數(shù)中隨x的增大而增大速度最快的是()
A.v=1100exB.v=100lnx
C.v=x100D.v=100×2x
2.某公司在甲、乙兩地銷售一種品牌車,利潤(單位:萬元)分別為L1=5.06x-0.15x2和L2=2x,其中x為銷售量(單位:輛).若該公司在這兩地共銷售15輛車,則能獲得的最大利潤為()
A.45.606B.45.6
C.45.56D.45.51
3.(2010陜西)某學校要召開學生代表大會,規(guī)定各班每10人推選一名代表,當各班人數(shù)除以10的余數(shù)大于6時再增選一名代表.那么,各班可推選代表人數(shù)y與該班人數(shù)x之間的函數(shù)關系用取整函數(shù)y=[x]([x]表示不大于x的最大整數(shù))可以表示為()
A.y=[x10]B.y=[x+310]
C.y=[x+410]D.y=[x+510]
4.(2011湘潭月考)某工廠6年來生產(chǎn)某種產(chǎn)品的情況是:前三年年產(chǎn)量的增長速度越來越快,后三年年產(chǎn)量保持不變,則該廠6年來這種產(chǎn)品的總產(chǎn)量C與時間t(年)的函數(shù)關系圖象正確的是()
5.一個人喝了少量酒后,血液中的酒精含量迅速上升到0.3mg/mL,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小時25%的速度減少,為了保障交通安全,某地根據(jù)《道路交通安全法》規(guī)定:駕駛員血液中的酒精含量不得超過0.09mg/mL,那么,一個喝了少量酒后的駕駛員,至少經(jīng)過________小時,才能開車?(精確到1小時)
探究點一一次函數(shù)、二次函數(shù)模型
例1(2011陽江模擬)某化工廠引進一條先進生產(chǎn)線生產(chǎn)某種化工產(chǎn)品,其生產(chǎn)的總成本y(萬元)與年產(chǎn)量x(噸)之間的函數(shù)關系式可以近似地表示為y=x25-48x+8000,已知此生產(chǎn)線年產(chǎn)量最大為210噸.
(1)求年產(chǎn)量為多少噸時,生產(chǎn)每噸產(chǎn)品的平均成本最低,并求最低成本;
(2)若每噸產(chǎn)品平均出廠價為40萬元,那么當年產(chǎn)量為多少噸時,可以獲得最大利潤?最大利潤是多少?
變式遷移1某租賃公司擁有汽車100輛,當每輛車的月租金為3000元時,可全部租出.當每輛車的月租金每增加50元時,未租出的車將會增加一輛.租出的車每輛每月需要維護費150元,未租出的車每輛每月需要維護費50元.
(1)當每輛車的月租金定為3600元時,能租出多少輛車?
(2)當每輛車的月租金定為多少元時,租賃公司的月收益最大?最大月收益是多少?
探究點二分段函數(shù)模型
例2據(jù)氣象中心觀察和預測:發(fā)生于M地的沙塵暴一直向正南方向移動,其移動速度v(km/h)與時間t(h)
的函數(shù)圖象如圖所示,過線段OC上一點T(t,0)作橫軸的垂線l,梯形OABC在直線l左側部分的面積即為t(h)內(nèi)沙塵暴所經(jīng)過的路程s(km).
(1)當t=4時,求s的值;
(2)將s隨t變化的規(guī)律用數(shù)學關系式表示出來;
(3)若N城位于M地正南方向,且距M地650km,試判斷這場沙塵暴是否會侵襲到N城,如果會,在沙塵暴發(fā)生后多長時間它將侵襲到N城?如果不會,請說明理由.
變式遷移2某市居民自來水收費標準如下:每戶每月用水不超過4噸時,每噸為1.80元,當用水超過4噸時,超過部分每噸3.00元.某月甲、乙兩戶共交水費y元,已知甲、乙兩戶該月用水量分別為5x,3x(噸).
(1)求y關于x的函數(shù);
(2)若甲、乙兩戶該月共交水費26.4元,分別求出甲、乙兩戶該月的用水量和水費.
探究點三指數(shù)函數(shù)模型
例3諾貝爾獎發(fā)放方式為:每年一發(fā),把獎金總額平均分成6份,獎勵給分別在6項(物理、化學、文學、經(jīng)濟學、生理學和醫(yī)學、和平)為人類作出最有益貢獻的人,每年發(fā)放獎金的總金額是基金在該年度所獲利息的一半,另一半利息作基金總額,以便保證獎金數(shù)逐年增加.假設基金平均年利率為r=6.24%.資料顯示:1999年諾貝爾獎發(fā)放后基金總額約為19800萬美元.設f(x)表示第x(x∈N*)年諾貝爾獎發(fā)放后的基金總額(1999年記為f(1),2000年記為f(2),…,依次類推)
(1)用f(1)表示f(2)與f(3),并根據(jù)所求結果歸納出函數(shù)f(x)的表達式;
(2)試根據(jù)f(x)的表達式判斷網(wǎng)上一則新聞“2009年度諾貝爾獎各項獎金高達150萬美元”是否為真,并說明理由.
(參考數(shù)據(jù):1.03129=1.32)
變式遷移3(2011商丘模擬)現(xiàn)有某種細胞100個,其中有占總數(shù)12的細胞每小時分裂一次,即由1個細胞分裂成2個細胞,按這種規(guī)律發(fā)展下去,經(jīng)過多少小時,細胞總數(shù)可以超過1010個?
(參考數(shù)據(jù):lg3=0.477,lg2=0.301)
1.解答應用問題的程序概括為“四步八字”,即(1)審題:弄清題意,分清條件和結論,理順數(shù)量關系,初步選擇模型;
(2)建模:將自然語言轉(zhuǎn)化為數(shù)學語言,將文字語言轉(zhuǎn)化為符號語言,利用數(shù)學知識,建立相應的數(shù)學模型;
(3)求模:求解數(shù)學模型,得出數(shù)學結論;
(4)還原:將數(shù)學結論還原為實際問題的意義.
2.考查函數(shù)模型的知識表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)利用函數(shù)模型的單調(diào)性比較數(shù)的大??;
(2)比較幾種函數(shù)圖象的變化規(guī)律,證明不等式或求解不等式;
(3)函數(shù)性質(zhì)與圖象相結合,運用“數(shù)形結合”解答一些綜合問題.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.在某種新型材料的研制中,實驗人員獲得了下列一組實驗數(shù)據(jù).現(xiàn)準備用下列四個函數(shù)中的一個近似地表示這些數(shù)據(jù)的規(guī)律,其中最接近的一個是()
X1.953.003.945.106.12
Y0.971.591.982.352.61
A.y=2xB.y=log2x
C.y=12(x2-1)D.y=2.61cosx
2.擬定甲地到乙地通話m分鐘的電話費f(m)=1.06×(0.5×[m]+1)(單位:元),其中m0,[m]表示不大于m的最大整數(shù)(如[3.72])=3,[4]=4),當m∈[0.5,3.1]時,函數(shù)f(m)的值域是
()
A.{1.06,2.12,3.18,4.24}
B.{1.06,1.59,2.12,2.65}
C.{1.06,1.59,2.12,2.65,3.18}
D.{1.59,2.12,2.65}
3.(2011秦皇島模擬)某商店出售A、B兩種價格不同的商品,由于商品A連續(xù)兩次提價20%,同時商品B連續(xù)兩次降價20%,結果都以每件23元售出,若商店同時售出這兩種商品各一件,則與價格不升不降時的情況比較,商店盈利情況是()
A.多賺約6元B.少賺約6元
C.多賺約2元D.盈利相同
4.國家規(guī)定個人稿費納稅辦法是:不超過800元的不納稅;超過800元而不超過4000元的按超過800元部分的14%納稅;超過4000元的按全部稿酬的11%納稅.已知某人出版一本書,共納稅420元,這個人應得稿費(扣稅前)為()
A.4000元B.3800元
C.4200元D.3600元
5.(2011滄州月考)生產(chǎn)一定數(shù)量的商品的全部費用稱為生產(chǎn)成本,某企業(yè)一個月生產(chǎn)某種商品x萬件時的生產(chǎn)成本為C(x)=12x2+2x+20(萬元).一萬件售價是20萬元,為獲取更大利潤,該企業(yè)一個月應生產(chǎn)該商品數(shù)量為()
A.18萬件B.20萬件
C.16萬件D.8萬件
題號12345
答案
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.據(jù)某校環(huán)保小組調(diào)查,某區(qū)垃圾量的年增長率為b,2009年產(chǎn)生的垃圾量為at,由此預測,該區(qū)下一年的垃圾量為__________t,2014年的垃圾量為__________t.
7.(2010金華十校3月聯(lián)考)有一批材料可以建成200m長的圍墻,如果用此批材料在一邊靠墻的地方圍成一塊矩形場地,中間用同樣材料隔成三個面積相等的矩形(如圖所示),則圍成場地的最大面積為________(圍墻的厚度不計).
8.已知每生產(chǎn)100克餅干的原材料加工費為1.8元.某食品加工廠對餅干采用兩種包裝,其包裝費用、銷售價格如下表所示:
型號小包裝大包裝
重量100克300克
包裝費0.5元0.7元
銷售價格3.00元8.4元
則下列說法中正確的是________(填序號)
①買小包裝實惠;②買大包裝實惠;③賣3小包比賣1大包盈利多;④賣1大包比賣3小包盈利多.
三、解答題(共38分)
9.(12分)(2010湖南師大附中仿真)設某企業(yè)每月生產(chǎn)電機x臺,根據(jù)企業(yè)月度報表知,每月總產(chǎn)值m(萬元)與總支出n(萬元)近似地滿足下列關系:m=92x-14,n=-14x2+5x+74,當m-n≥0時,稱不虧損企業(yè);當m-n0時,稱虧損企業(yè),且n-m為虧損額.
(1)企業(yè)要成為不虧損企業(yè),每月至少要生產(chǎn)多少臺電機?
(2)當月總產(chǎn)值為多少時,企業(yè)虧損最嚴重,最大虧損額為多少?
10.(12分)某單位用2160萬元購得一塊空地,計劃在該塊地上建造一棟至少10層、每層2000平方米的樓房.經(jīng)測算,如果將樓房建為x(x≥10)層,則每平方米的平均建筑費用為560+48x(單位:元).為了使樓房每平方米的平均綜合費用最少,該樓房應建為多少層?(注:平均綜合費用=平均建筑費用+平均購地費用,平均購地費用=購地總費用建筑總面積)
11.(14分)(2011鄂州模擬)某賓館有相同標準的床位100張,根據(jù)經(jīng)驗,當該賓館的床價(即每張床每天的租金)不超過10元時,床位可以全部租出,當床位高于10元時,每提高1元,將有3張床位空閑.為了獲得較好的效益,該賓館要給床位一個合適的價格,條件是:①要方便結賬,床價應為1元的整數(shù)倍;②該賓館每日的費用支出為575元,床位出租的收入必須高于支出,而且高出得越多越好.若用x表示床價,用y表示該賓館一天出租床位的凈收入(即除去每日的費用支出后的收入).
(1)把y表示成x的函數(shù),并求出其定義域;
(2)試確定該賓館將床位定價為多少時,既符合上面的兩個條件,又能使凈收入最多?
答案自主梳理
1.增函數(shù)增函數(shù)增函數(shù)越來越快越來越慢相對平穩(wěn)y軸x軸2.(1)快于axxn(2)慢于logaxxnaxxnlogax
自我檢測
1.A[由e2,知當x增大時,1100ex增大更快.]
2.B[依題意,可設甲銷售x輛,則乙銷售(15-x)輛,
∴總利潤S=5.06x-0.15x2+2(15-x)
=-0.15x2+3.06x+30(x≥0).
∴當x=10時,Smax=45.6(萬元).]
3.B[每10個人可以推選1個,(xmod10)6可以再推選一個,即如果余數(shù)(xmod10)≥7相當于給x多加了3,所以可以多一個10出來.]
4.A
5.5
解析設x小時后,血液中的酒精含量不超過0.09mg/mL,
則有0.334x≤0.09,即34x≤0.3.
估算或取對數(shù)計算,得5小時后,可以開車.
課堂活動區(qū)
例1解(1)每噸平均成本為yx(萬元).
則yx=x5+8000x-48
≥2x58000x-48=32,
當且僅當x5=8000x,即x=200時取等號.
∴年產(chǎn)量為200噸時,每噸平均成本最低為32萬元.
(2)設年獲得總利潤為R(x)萬元,
則R(x)=40x-y=40x-x25+48x-8000
=-x25+88x-8000
=-15(x-220)2+1680(0≤x≤210).
∵R(x)在[0,210]上是增函數(shù),
∴x=210時,R(x)有最大值為-15×(210-220)2+1680=1660.
∴年產(chǎn)量為210噸時,可獲得最大利潤1660萬元.
變式遷移1解(1)租金增加了600元,所以未租出的車有12輛,一共租出了88輛.
(2)設每輛車的月租金為x元(x≥3000),租賃公司的月收益為y元,
則y=x100-x-300050-x-300050×50
-100-x-300050×150
=-x250+162x-21000
=-150(x-4050)2+307050,
當x=4050時,ymax=307050.
答當每輛車月租金定為4050元時,租賃公司的月收益最大,最大為307050.
例2解(1)由圖象可知:
當t=4時,v=3×4=12(km/h),
∴s=12×4×12=24(km).
(2)當0≤t≤10時,s=12t3t=32t2,
當10t≤20時,s=12×10×30+30(t-10)=30t-150;
當20t≤35時,s=12×10×30+10×30+(t-20)×30-12×(t-20)×2(t-20)=-t2+70t-550.
綜上,可知S=32t2,t∈[0,10],30t-150,t∈10,20],-t2+70t-550,t∈20,35].
(3)∵t∈[0,10]時,smax=32×102=150650,
t∈(10,20]時,smax=30×20-150=450650,
∴當t∈(20,35]時,令-t2+70t-550=650.
解得t1=30,t2=40.∵20t≤35,∴t=30.
∴沙塵暴發(fā)生30h后將侵襲到N城.
變式遷移2解(1)當甲的用水量不超過4噸時,即5x≤4,乙的用水量也不超過4噸,
y=1.8(5x+3x)=14.4x;
當甲的用水量超過4噸,乙的用水量不超過4噸,即3x≤4,且5x4時,y=4×1.8+3x×1.8+3(5x-4)=20.4x-4.8.
當乙的用水量超過4噸,即3x4時,
y=2×4×1.8+3×[(3x-4)+(5x-4)]=24x-9.6.
所以y=14.4x,0≤x≤45,20.4x-4.8,45x≤43,24x-9.6,x43.
(2)由于y=f(x)在各段區(qū)間上均單調(diào)遞增,
當x∈0,45時,y≤f4526.4;
當x∈45,43時,y≤f4326.4;
當x∈43,+∞時,令24x-9.6=26.4,解得x=1.5.
所以甲戶用水量為5x=7.5噸,
付費S1=4×1.8+3.5×3=17.70(元);
乙戶用水量為3x=4.5噸,
付費S2=4×1.8+0.5×3=8.70(元).
例3解題導引指數(shù)函數(shù)模型的應用是高考的一個主要內(nèi)容,常與增長率相結合進行考查.在實際問題中有人口增長、銀行利率、細胞分裂等增長問題可以用指數(shù)函數(shù)模型來表示.通??杀硎緸閥=a(1+p)x(其中a為原來的基礎數(shù),p為增長率,x為時間)的形式.
解(1)由題意知:f(2)=f(1)(1+6.24%)-12f(1)6.24%=f(1)×(1+3.12%),
f(3)=f(2)×(1+6.24%)-12f(2)×6.24%
=f(2)×(1+3.12%)=f(1)×(1+3.12%)2,
∴f(x)=19800(1+3.12%)x-1(x∈N*).
(2)2008年諾貝爾獎發(fā)放后基金總額為f(10)=19800(1+3.12%)9=26136,
故2009年度諾貝爾獎各項獎金為1612f(10)6.24%≈136(萬美元),與150萬美元相比少了約14萬美元,是假新聞.
變式遷移3解現(xiàn)有細胞100個,先考慮經(jīng)過1,2,3,4個小時后的細胞總數(shù),
1小時后,細胞總數(shù)為
12×100+12×100×2=32×100;
2小時后,細胞總數(shù)為
12×32×100+12×32×100×2=94×100;
3小時后,細胞總數(shù)為
12×94×100+12×94×100×2=278×100;
4小時后,細胞總數(shù)為
12×278×100+12×278×100×2=8116×100;
可見,細胞總數(shù)y與時間x(小時)之間的函數(shù)關系為:
y=100×(32)x,x∈N*,
由100×(32)x1010,得(32)x108,
兩邊取以10為底的對數(shù),
得xlg328,∴x8lg3-lg2,
∵8lg3-lg2=80.477-0.301≈45.45,
∴x45.45.
答經(jīng)過46小時,細胞總數(shù)超過1010個.
課后練習區(qū)
1.B[通過檢驗可知,y=log2x較為接近.]
2.B[當0.5≤m1時,[m]=0,f(m)=1.06;
當1≤m2時,[m]=1,f(m)=1.59;
當2≤m3時,[m]=2,f(m)=2.12;
當3≤m≤3.1時,[m]=3,f(m)=2.65.]
3.B[設A、B兩種商品的原價為a、b,
則a(1+20%)2=b(1-20%)2=23
a=23×2536,b=23×2516,a+b-46≈6元.]
4.B[設扣稅前應得稿費為x元,則應納稅額為分段函數(shù),由題意,得y=00x≤800,x-800×14%800x≤4000,11%xx4000.
如果稿費為4000元應納稅為448元,現(xiàn)知某人共納稅420元,所以稿費應在800~4000元之間,
∴(x-800)×14%=420,∴x=3800.]
5.A[利潤L(x)=20x-C(x)=-12(x-18)2+142,
當x=18時,L(x)有最大值.]
6.a(chǎn)(1+b)a(1+b)5
解析由于2009年的垃圾量為at,年增長率為b,故下一年的垃圾量為a+ab=a(1+b)t,同理可知2011年的垃圾量為a(1+b)2t,…,2014年的垃圾量為a(1+b)5t.
7.2500m2
解析設所圍場地的長為x,則寬為200-x4,其中0x200,場地的面積為x×200-x4≤14x+200-x22
=2500m2,
等號當且僅當x=100時成立.
8.②④
9.解(1)由已知,
m-n=92x-14--14x2+5x+74
=14x2-12x-2.……………………………………………………………………………(3分)
由m-n≥0,得x2-2x-8≥0,解得x≤-2或x≥4.
據(jù)題意,x0,所以x≥4.
故企業(yè)要成為不虧損企業(yè),每月至少要生產(chǎn)4臺電機.………………………………(6分)
(2)若企業(yè)虧損最嚴重,則n-m取最大值.
因為n-m=-14x2+5x+74-92x+14
=-14x-12-9=94-14(x-1)2.………………………………………………………(9分)
所以當x=1時,n-m取最大值94,
此時m=92-14=174.
故當月總產(chǎn)值為174萬元時,企業(yè)虧損最嚴重,最大虧損額為94萬元.………………(12分)
10.解設樓房每平方米的平均綜合費用為f(x)元,
則f(x)=(560+48x)+2160×100002000x=560+48x+10800x(x≥10,x∈N*).…………(5分)
∵f(x)=560+48(x+225x)≥560+482x225x=560+48×30=2000.……………(10分)
當且僅當x=225x時,上式取等號,即x=15時,f(x)min=2000.
所以樓房應建15層.……………………………………………………………………(12分)
11.解(1)依題意有
y=100x-575x≤10,[100-x-10×3]x-575x10,……………………………………………(4分)
由于y0且x∈N*,
由100x-5750,x≤10.得6≤x≤10,x∈N*.
由x10,[100-x-10×3]x-5750
得10x≤38,x∈N*,
所以函數(shù)為
y=100x-575x∈N*,且6≤x≤10,-3x2+130x-575x∈N*,且10x≤38,
定義域為{x|6≤x≤38,x∈N*}.…………………………………………………………(6分)
(2)當x=10時,y=100x-575(6≤x≤10,x∈N*)取得最大值425元,……………(8分)
當x10時,y=-3x2+130x-575,當且僅當x=-1302×-3=653時,y取最大值,但x∈N*,所以當x=22時,y=-3x2+130x-575(10x≤38,x∈N*)取得最大值833元.(12分)
比較兩種情況,可知當床位定價為22元時凈收入最多.……………………………(14分)