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2014~2016年高考数学理科汇编详解:第二章函数的概念第八节函数的模型及其综合应用A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·山东,10)若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是()A.y=sinxB.y=lnxC.y=ex D.y=x32.(2016·四川,5)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:lg1.12≈0.05,lg1.3≈0.11,lg2≈0.30)()A.2018年 B.2019年C.2020年 D.2021年3.(2015·北京,8)汽车的"燃油效率"是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程.如图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是()A.消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B.以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油量最多C.甲车以80千米/时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D.某城市机动车最高限速80千米/时.相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油4.(2014·湖南,8)某市生产总值连续两年持续增加,第一年的增长率为p,第二年的增长率为q,则该市这两年生产总值的年平均增长率为()A.p+q2B.p+1q+1-12C.pqD.p+1q+1-15.(2014·辽宁,12)已知定义在[0,1]上的函数f(x)满足:①f(0)=f(1)=0;②对所有x,y∈[0,1],且x≠y,有|f(x)-f(y)|<12|x-y|.若对所有x,y∈[0,1],|f(x)-f(y)|<k恒成立,则k的最小值为()A.12B.14C.12πD.186.(2015·四川,13)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=ekx+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.7.(2015·江苏,17)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l,如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和40千米,点N到l1,l2的距离分别为20千米和2.5千米,以l2,l1所在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C符合函数y=ax2+b(其中a,b为常数)模型.(1)求a,b的值;(2)设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.①请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.8.(2014·湖北,14)设f(x)是定义在(0,+∞)上的函数,且f(x)>0,对任意a>0,b>0,若经过点(a,f(a)),(b,-f(b))的直线与x轴的交点为(c,0),则称c为a,b关于函数f(x)的平均数,记为Mf(a,b).例如,当f(x)=1(x>0)时,可得Mf(a,b)=c=a+b2,即Mf(a,b)为a,b的算术平均数.(1)当f(x)=________(x>0)时,Mf(a,b)为a,b的几何平均数.(2)当f(x)=________(x>0)时,Mf(a,b)为a,b的调和平均数2aba+b.(以上两空各只需写出一个符合要求的函数即可)9.(2014·山东,15)已知函数y=f(x)(x∈R),对函数y=g(x)(x∈I),定义g(x)关于f(x)的"对称函数"为函数y=h(x)(x∈I),y=h(x)满足:对任意x∈I,两个点(x,h(x)),(x,g(x))关于点(x,f(x))对称.若h(x)是g(x)=4-x2关于f(x)=3x+b的"对称函数",且h(x)>g(x)恒成立,则实数b的取值范围是________.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·四川成都模拟)某电信公司推出两种手机收费方式:A种方式是月租20元,B种方式是月租0元.一个月的本地网内通话时间t(分钟)与电话费S(元)的函数关系如图所示,当通话150分钟时,这两种方式电话费相差()A.10元 B.20元 C.30元 D.403元2.(2016·湖北天门模拟)物价上涨是当前的主要话题,特别是菜价,我国某部门为尽快实现稳定菜价,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()3.(2015·辽宁五校协作体模拟)一个人以6米/秒的速度去追赶停在交通灯前的汽车,当他离汽车25米时交通灯由红变绿,汽车开始变速直线行驶(汽车与人前进方向相同),汽车在时间t内的路程为s=12t2米,那么,此人()A.可在7秒内追上汽车B.可在9秒内追上汽车C.不能追上汽车,但其间最近距离为14米D.不能追上汽车,但其间最近距离为7米4.(2016·陕西西安模拟)一个容器装有细沙acm3,细沙从容器底下一个细微的小孔慢慢地匀速漏出,tmin后剩余的细沙量为y=ae-bt(cm3),经过8min后发现容器内还有一半的沙子,则再经过________min,容器中的沙子只有开始时的八分之一.5.(2016·山东日照模拟)某类产品按工艺共分10个档次,最低档次产品每件利润为8元.每提高一个档次,每件利润增加2元.用同样工时,可以生产最低档产品60件,每提高一个档次将少生产3件产品,则获得利润最大时生产产品的档次是________.6.(2016·河南洛阳模拟)某食品公司为了解某种新品种食品的市场需求,进行了20天的测试,人为地调控每天产品的单价P(元/件).前10天每天单价呈直线下降趋势(第10天免费赠送品尝),后10天呈直线上升趋势,其中4天的单价记录如下表:时间(将第x天记为x)x 1 10 11 18单价(元/件)P 9 0 1 8而这20天相应的销售量Q(百件/天)与时间x(天)对应的点(x,Q)在如图所示的半圆上.(1)写出每天销售收入y(元)关于时间x(天)的函数;(2)在这20天中哪一天销售收入最高?此时单价P定为多少元为好?(结果精确到1元)7.(2015·四川乐山模拟)某工厂的固定成本为3万元,该工厂每生产100台某产品的生产成本为1万元,设生产该产品x(百台),其总成本为g(x)万元(总成本=固定成本+生产成本),并且销售收入r(x)满足r(x)=-0.5x2+7x-10.5(0≤x≤7),13.5(x>7).假定该产品产销平衡,根据上述统计规律求:(1)要使工厂有盈利,产品数量x应控制在什么范围?(2)工厂生产多少台产品时盈利最大?答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.A[对函数y=sinx求导,得y′=cosx,当x=0时,该点处切线l1的斜率k1=1,当x=π时,该点处切线l2的斜率k2=-1,∴k1·k2=-1,∴l1⊥l2;对函数y=lnx求导,得y′=1x恒大于0,斜率之积不可能为-1;对函数y=ex求导,得y′=ex恒大于0,斜率之积不可能为-1;对函数y=x3,得y′=2x2恒大于等于0,斜率之积不可能为-1.故选A.]2.B[设x年后该公司全年投入的研发资金为200万元,由题可知,130(1+12%)x=200,解得x=log1.12200130=lg2-lg1.3lg1.12≈3.80,因资金需超过200万,则x取4,即2019年.选B.]3.D[汽车每消耗1升汽油行驶的里程为"燃油效率",由此理解A显然不对;B应是甲车耗油最少;C甲车以80千米/小时的速度行驶10km,消耗1升汽油.故D正确.]4.D[设年平均增长率为x,原生产总值为a,则(1+p)(1+q)a=a(1+x)2,解得x=(1+p)(1+q)-1,故选D.]5.B[不妨令0≤y<x≤1,当0<x-y≤12时,|f(x)-f(y)|<12|x-y|≤14;当12<x-y≤1时,|f(x)-f(y)|=|[f(x)-f(1)]-[f(y)-f(0)]|≤|f(x)-f(1)|+|f(y)-f(0)|<12|x-1|+12|y-0|=12(1-x)+12y=12+12(y-x)<14.综上,|f(x)-f(y)|<14,所以k≥14.]6.24[由题意eb=192,e22k+b=48,∴e22k=48192=14,∴e11k=12,∴x=33时,y=e33k+b=(e11k)3·eb=123·eb=18×192=24.]7.解(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5).将其分别代入y=ax2+b,得a25+b=40,a400+b=2.5,解得a=1000,b=0.(2)①由(1)知,y=1000x2(5≤x≤20),则点P的坐标为t,1000t2,设在点P处的切线l交x,y轴分别于A,B点,y′=-2000x3,则l的方程为y-1000t2=-2000t3(x-t),由此得A3t2,0,B0,3000t2.故f(t)=3t22+3000t22=32t2+4×106t4,t∈[5,20].②设g(t)=t2+4×106t4,则g′(t)=2t-16×106t5.令g′(t)=0,解得t=102.当t∈(5,102)时,g′(t)<0,g(t)是减函数;当t∈(102,20)时,g′(t)>0,g(t)是增函数.从而,当t=102时,函数g(t)有极小值,也是最小值,所以g(t)min=300,此时f(t)min=153.答:当t=102时,公路l的长度最短,最短长度为153千米.8.(1)x(2)x[过点(a,f(a)),(b,-f(b))的直线的方程为y-f(a)=f(a)+f(b)a-b(x-a),令y=0得c=af(b)+bf(a)f(a)+f(b).(1)令几何平均数ab=af(b)+bf(a)f(a)+f(b)?abf(a)+abf(b)=bf(a)+af(b),可取f(x)=x(x>0);(2)令调和平均数2aba+b=af(b)+bf(a)f(a)+f(b)?ab+baa+b=af(b)+bf(a)f(a)+f(b),可取f(x)=x(x>0).]9.(210,+∞)[函数g(x)的定义域是[-2,2],根据已知得h(x)+g(x)2=f(x),所以h(x)=2f(x)-g(x)=6x+2b-4-x2.h(x)>g(x)恒成立,即6x+2b-4-x2>4-x2恒成立,即3x+b>4-x2恒成立,令y=3x+b,y=4-x2,则只要直线y=3x+b在半圆x2+y2=4(y≥0)上方即可,由|b|10>2,解得b>210(舍去负值),故实数b的取值范围是(210,+∞).]B组两年模拟精选(2016~2015年)1.A[依题题可设SA(t)=20+kt,SB(t)=mt.又SA(100)=SB(100),∴100k+20=100m,得k-m=-0.2,于是SA(150)-SB(150)=20+150k-150m=20+150×(-0.2)=-10,即两种方式电话费相差10元,选A.]2.B[由运输效率(单位时间的运输量)逐步提高得,曲线上的点的切线斜率应逐渐增大,故函数的图象应一直是下凹的,故选B.]3.D[以汽车停止位置为参照,人所走过的位移为-25+6t,汽车在时间t内的位移为s=12t2,故设相对位移为ym,则y=-25+6t-12t2=-12(t-6)2-7,故不能追上汽车,且当t=6时,其间最近距离为7米.故选D.]4.16[依题意有a·e-b×8=12a,∴b=ln28,∴y=a·e-ln28·t.若容器中只有开始时的八分之一,则有a·e-ln28·t=18a.解得t=24,∴再经过的时间为24-8=16min.]5.9[由题意,第k档次时,每天可获利润为:y=[8+2(k-1)][60-3(k-1)]=-6k2+108k+378(1≤k≤10),配方可得y=-6(k-9)2+864,∴当k=9时,获得利润最大.]6.解(1)P=10-x,x∈[1,10],x-10,x∈[11,20](x∈N*),Q=100-(x-10)2,x∈[1,20],x∈N*,∴y=100QP=100(x-10)2[100-(x-10)2],x∈[1,20],x∈N*.(2)∵(x-10)2[100-(x-10)2]≤(x-10)2+100-(x-10)222=2500,当且仅当(x-10)2=100-(x-10)2,即x=10±52时,y有最大值.又x∈N*,∴当x=3或17时,ymax=70051≈4999,此时,P=7.答:第3天或第17天销售收入最高,此时应将单价P定为7元为好.7.解:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x)所以f(x)=-0.5x2+6x-13.5(0≤x≤7)10.5-x(x>7)(1)要使工厂盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0?0≤x≤7,-0.5x2+6x-13.5>0,或x>7,10.5-x>0,?0≤x≤7,x2-12x+27<0或x>7,10.5-x>0,?0≤x≤7,3<x<9,或7<x<10.5.则3<x≤7或7<x<10.5,即3<x<10.5,所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3<x≤7时,f(x)=-0.5(x-6)2+4.5,故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时盈利最大.第二节函数的基本性质A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·山东,9)已知函数f(x)的定义域为R,当x<0时,f(x)=x3-1;当-1≤x≤1时,f(-x)=-f(x);当x>12时,fx+12=fx-12,则f(6)=()A.-2 B.-1 C.0 D.22.(2015·天津,7)已知定义在R上的函数f(x)=2|x-m|-1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),b=(log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.a<c<bC.c<a<bD.c<b<a3.(2015·福建,2)下列函数为奇函数的是()A.y=xB.y=|sinx|C.y=cosxD.y=ex-e-x4.(2015·广东,3)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是()A.y=x+exB.y=x+1xC.y=2x+12xD.y=1+x25.(2015·安徽,2)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是()A.y=cosxB.y=sinxC.y=lnxD.y=x2+16.(2014·北京,2)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是()A.y=x+1B.y=(x-1)2C.y=2-xD.y=log0.5(x+1)7.(2014·陕西,7)下列函数中,满足"f(x+y)=f(x)f(y)"的单调递增函数是()A.f(x)=B.f(x)=x3C.f(x)=12xD.f(x)=3x8.(2014·山东,5)已知实数x,y满足ax<ay(0<a<1),则下列关系式恒成立的是()A.1x2+1>1y2+1B.ln(x2+1)>ln(y2+1)C.sinx>sinyD.x3>y39.(2014·湖南,3)已知f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)-g(x)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)=()A.-3B.-1C.1D.310.(2014·新课标全国Ⅰ,3)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是()A.f(x)g(x)是偶函数B.f(x)|g(x)|是奇函数C.|f(x)|g(x)是奇函数D.|f(x)g(x)|是奇函数11.(2014·湖北,10)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=12(|x-a2|+|x-2a2|-3a2).若?x∈R,f(x-1)≤f(x),则实数a的取值范围为()A.-16,16B.-66,66C.-13,13D.-33,3312.(2016·四川,14)已知函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=4x,则f-52+f(1)=________.13.(2016·北京,14)设函数f(x)=x3-3x,x≤a,-2x,x>a.(1)若a=0,则f(x)的最大值为________;(2)若f(x)无最大值,则实数a的取值范围是________.14.(2015·新课标全国Ⅰ,13)若函数f(x)=xln(x+a+x2)为偶函数,则a=________.15.(2014·新课标全国Ⅱ,15)已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,f(2)=0.若f(x-1)>0,则x的取值范围是________.16.(2014·四川,12)设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[-1,1)时,f(x)=-4x2+2,-1≤x<0,x,0≤x<1,则f32=________.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·天津河西模拟)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R,都有f(x+2)=f(x).当0≤x≤1时,f(x)=x2.若直线y=x+a与函数y=f(x)的图象在[0,2]内恰有两个不同的公共点,则实数a的值是()A.0B.0或-12C.-14或-12D.0或-142.(2016·山东青岛模拟)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意x∈R,都有f(x+4)=f(x)+f(2),则f(2014)等于()A.0B.3C.4D.63.(2016·山东日照模拟)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=3x+m(m为常数),则f(-log35)的值为()A.4 B.-4 C.6 D.-64.(2016·四川绵阳中学11月月考)设偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围是()A.13,1B.-∞,13∪(1,+∞)C.-13,13D.-∞,-13∪13,+∞5.(2015·江西盟校联考)函数f(x)是周期为4的偶函数,当x∈[0,2]时,f(x)=x-1,则不等式xf(x)>0在[-1,3]上的解集为()A.(1,3)B.(-1,1)C.(-1,0)∪(1,3) D.(-1,0)∪(0,1)6.(2015·广东惠州模拟)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,1)上单调递减的函数为()A.y=1xB.y=lgxC.y=cosxD.y=x27.(2016·湖南常德市3月模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)-f(x)=0,当x∈(0,2]时,f(x)=2x,则f(2016)=________.8.(2015·四川眉山一中模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=-fx+32,且f(1)=2,则f(2014)=______.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.D[当x>12时,fx+12=fx-12,即f(x)=f(x+1),∴T=1,∴f(6)=f(1).当x<0时,f(x)=x3-1且-1≤x≤1,f(-x)=-f(x),∴f(2)=f(1)=-f(-1)=2,故选D.]2.C[因为函数f(x)=2|x-m|-1为偶函数可知,m=0,所以f(x)=2|x|-1,当x>0时,f(x)为增函数,log0.53=-log23,∴log25>|-log0.53|>0,∴b=f(log25)>a=f(log0.53)>c=f(2m),故选C.]3.D[由奇函数定义易知y=ex-e-x为奇函数,故选D.]4.A[令f(x)=x+ex,则f(1)=1+e,f(-1)=-1+e-1,即f(-1)≠f(1),f(-1)≠-f(1),所以y=x+ex既不是奇函数也不是偶函数,而B、C、D依次是奇函数、偶函数、偶函数,故选A.]5.A[由于y=sinx是奇函数;y=lnx是非奇非偶函数;y=x2+1是偶函数但没有零点;只有y=cosx是偶函数又有零点.]6.A[显然y=x+1是(0,+∞)上的增函数;y=(x-1)2在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数;y=2-x=12x在x∈R上是减函数;y=log0.5(x+1)在(-1,+∞)上是减函数.故选A.]7.D[根据各选项知,选项C、D中的指数函数满足f(x+y)=f(x)·f(y).又f(x)=3x是增函数,所以D正确.]8.D[根据指数函数的性质得x>y,此时x2,y2的大小不确定,故选项A、B中的不等式不恒成立;根据三角函数的性质,选项C中的不等式也不恒成立;根据不等式的性质知,选项D中的不等式恒成立.]9.C[用"-x"代替"x",得f(-x)-g(-x)=(-x)3+(-x)2+1,化简得f(x)+g(x)=-x3+x2+1,令x=1,得f(1)+g(1)=1,故选C.]10.B[f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,故f(x)g(x)为奇函数,f(x)|g(x)|为奇函数,|f(x)|g(x)为偶函数,|f(x)g(x)|为偶函数,故选B.]11.B[当x≥0时,f(x)=-x,0≤x≤a2-a2,a2<x≤2a2x-3a2,x>2a2,又f(x)为奇函数,可得f(x)的图象如图所示,由图象可得,当x≤2a2时,f(x)max=a2,当x>2a2时,令x-3a2=a2,得x=4a2,又?x∈R,f(x-1)≤f(x),可知4a2-(-2a2)≤1?a∈-66,66,选B.]12.-2[首先,f(x)是周期为2的函数,所以f(x)=f(x+2);而f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x),所以f(1)=f(-1),f(1)=-f(-1),即f(1)=0,又f-52=f-12=-f12,f12=412=2,故f-52=-2,从而f-52+f(1)=-2.]13.(1)2(2)(-∞,-1)[(1)当a=0时,f(x)=x3-3x,x≤0,-2x,x>0.若x≤0,f′(x)=3x2-3=3(x2-1).由f′(x)>0得x<-1,由f′(x)<0得-1<x≤0.∴f(x)在(-∞,-1)上单调递增;在(-1,0]上单调递减,∴f(x)最大值为f(-1)=2.若x>0,f(x)=-2x单调递减,所以f(x)<f(0)=0.所以f(x)最大值为2.(2)f(x)的两个函数在无限制条件时图象如图.由(1)知,当a≥-1时,f(x)取得最大值2.当a<-1时,y=-2x在x>a时无最大值.且-2a>2.所以a<-1.]14.1[f(x)为偶函数,则ln(x+a+x2)为奇函数,所以ln(x+a+x2)+ln(-x+a+x2)=0,即ln(a+x2-x2)=0,∴a=1.]15.(-1,3)[由题可知,当-2<x<2时,f(x)>0.f(x-1)的图象是由f(x)的图象向右平移1个单位长度得到的,若f(x-1)>0,则-1<x<3.]16.1[f32=f2-12=f-12=-4×-122+2=1.]B组两年模拟精选(2016~2015年)1.D[∵f(x+2)=f(x),∴T=2.又0≤x≤1时,f(x)=x2,可画出函数y=f(x)在一个周期内的图象如图所示.显然a=0时,y=x与y=x2在[0,2]内恰有两个不同的公共点.另当直线y=x+a与y=x2(0≤x≤1)相切时也恰有两个不同的公共点,由题意知y′=(x2)′=2x=1,∴x=12.∴A12,14,又A点在y=x+a上,∴a=-14,综上知选D.]2.A[依题意,得f(-2+4)=f(-2)+f(2)=f(2),即2f(2)=f(2),f(2)=0,f(x+4)=f(x),f(x)是以4为周期的周期函数,又2014=4×503+2,所以f(2014)=f(2)=0.故选A.]3.B[由f(x)是定义在R上的奇函数得f(0)=1+m=0?m=-1,f(-log35)=-f(log35)=-(3log35-1)=-4,选B.]4.A[由f(x)为偶函数,f(x)>f(2x-1)可化为f(|x|)>f(|2x-1|),又f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以|x|>|2x-1|.解得13<x<1.]5.C[f(x)的图象如图.当x∈(-1,0)时,由xf(x)>0得x∈(-1,0);当x∈(0,1)时,由xf(x)<0得x∈?;当x∈(1,3)时,由xf(x)>0得x∈(1,3).∴x∈(-1,0)∪(1,3),故选C.6.C[首先y=cosx是偶函数,且在(0,π)上单减,而(0,1)?(0,π),故y=cosx满足条件.故选C.]7.4[f(x)周期为2,f(2016)=f(2)=22=4.]8.2[∵f(x)=-fx+32,∴f(x+3)=fx+32+32=-fx+32=f(x).∴f(x)是以3为周期的周期函数.则f(2014)=f(671×3+1)=f(1)=2.]
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