1、20102014年高考真题备选题库第二章 函数、导数及其应用第九节 函数模型及其应用1(2014北京,5分)加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”在特定条件下,可食用率p 与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系pat2btc (a,b,c是常数),如图记录了三次实验的数据根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为( )A3.50分钟 B3.75分钟 C4.00分钟 D4.25分钟解析:由实验数据和函数模型知,二次函数pat2btc的图象过点(3,0.7),(4,0.8),(5,0.5),分别代入解析式,得解得所以p0.2t21.5t20.2(t3.75)20
2、.812 5,所以当t3.75分钟时,可食用率p最大故选B.答案:B2(2013陕西,5分)在如图所示的锐角三角形空地中, 欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分), 则其边长x为_(m)解析:本题主要考查构建函数模型,利用基本不等式求解应用问题的能力如图,过A作AHBC于H,交DE于F,易知AFxFH40x.则Sx(40x)2,当且仅当40xx,即x20时取等号所以满足题意的边长x为20(m)答案:203(2013重庆,12分)某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度)设该蓄水池的底面半径为r米,高为h米,体积为V立方米假设建造成本仅与表面积有关,侧面的建造成本为100元/平方米,底面
3、的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12 000元(为圆周率)(1)将V表示成r的函数V(r),并求该函数的定义域;(2)讨论函数V(r)的单调性,并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大解:本题主要考查导数在实际生活中的应用、导数与函数单调性的关系等基础知识,考查转化思想及分类讨论思想(1)因为蓄水池侧面的总成本为1002rh200rh元,底面的总成本为160r2元,所以蓄水池的总成本为(200rh160r2)元根据题意得200rh160r212 000,所以h(3004r2),从而V(r)r2h(300r4r3)由h0,且r0可得0r0,故V(r)在(0,5)上为增函数;当r
4、(5,5)时,V(r)0,区间Ix|f(x)0(1)求I的长度(注:区间(,)的长度定义为);(2)给定常数k(0,1),当1ka1k时,求I长度的最小值解:本题考查含参数的一元二次不等式的解法、导数的应用等,意在考查考生恒等变形能力和综合运用数学知识分析问题、解决问题的能力(1)因为方程ax(1a2)x20(a0)有两个实根x10,x2,故f(x)0的解集为x|x1xx2因此区间I,I的长度为.(2)设d(a),则d(a).令d(a)0,得a1.由于0k1,故当1ka0,d(a)单调递增;当1a1k时,d(a)0,d(a)单调递减所以当1ka1k时,d(a)的最小值必定在a1k或 a1k处取
5、得而1,故d(1k)d(1k)因此当a1k时,d(a)在区间1k,1k上取得最小值.5(2012陕西,14分)设函数f(x)xnbxc(nN,b,cR)(1)设n2,b1,c1,证明:f(x)在区间(,1)内存在唯一零点;(2)设n为偶数,|f(1)|1,|f(1)|1,求b3c的最小值和最大值;(3)设n2,若对任意x1,x21,1,有|f(x1)f(x2)|4,求b的取值范围解:(1)证明:当b1,c1,n2时,f(x)xnx1.f()f(1)()10,f(x)在(,1)上是单调递增的,f(x)在(,1)内存在唯一零点(2)法一:由题意知即由图象知,b3c在点(0,2)处取到最小值6,在点
6、(0,0)处取到最大值0,b3c的最小值为6,最大值为0.法二:由题意知1f(1)1bc1,即2bc0,1f(1)1bc1,即2bc0,2得62(bc)(bc)b3c0,当b0,c2时,b3c6;当bc0时,b3c0,所以b3c的最小值为6,最大值为0.法三由题意知解得b,c,b3c2f(1)f(1)3.又1f(1)1,1f(1)1,6b3c0,当b0,c2时,b3c6;当bc0时,b3c0,所以b3c的最小值为6,最大值为0.(3)当n2时,f(x)x2bxc.对任意x1,x21,1都有|f(x1)f(x2)|4等价于f(x)在1,1上的最大值与最小值之差M4.据此分类讨论如下:()当|1,
7、即|b|2时,M|f(1)f(1)|2|b|4,与题设矛盾()当10,即03)千元设该容器的建造费用为y千元(1)写出y关于r的函数表达式,并求该函数的定义域;(2)求该容器的建造费用最小时的r.解:(1)设容器的容积为V,由题意知Vr2lr3,又V,故lr(r)由于l2r,因此0r2.所以建造费用y2rl34r2c2r(r)34r2c,因此y4(c2)r2,0r2.(2)由(1)得y8(c2)r(r3),0r3,所以c20,当r30时,r.令 m,则m0.所以y(rm)(r2rmm2)当0m时,当rm时,y0;当r(0,m)时,y0,所以rm是函数y的极小值点,也是最小值点当m2即3c时,当r(0,2)时,y0,函数单调递减,所以r2是函数y的最小值点综上所述,当3时,建造费用最小时r .