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第三章 3.2 3.2.1
基础巩固
一、选择题
1.下列函数中,增长速度最慢的是( )
A.y=6x B.y=log6x
C.y=x6 D.y=6x
[答案] B
2.以下四种说法中,正确的是( )
A.幂函数增长的速度比一次函数增长的速度快
B.对任意的x>0,xn>logax
C.对任意的x>0,ax>logax
D.不愿定存在x0,当x>x0时,总有ax>xn>logax
[答案] D
[解析] 对于A,幂函数与一次函数的增长速度受幂指数及一次项系数的影响,幂指数与一次项系数不确定,增长幅度不能比较;对于B,C,当0<a<1时,明显不成立.当a>1,n>0时,确定存在x0,使得当x>x0时,总有ax>xn>logax,但若去掉限制条件“a>1,n>0”,则结论不成立.
3.(2021·长沙高一检测)如图,能使不等式log2x<x2<2x成立的自变量x的取值范围是( )
A.x>0 B.x>2
C.x<2 D.0<x<2
[答案] D
4.三个变量y1,y2,y3随着变量x的变化状况如下表:
x
1
3
5
7
9
11
y1
5
135
625
1715
3645
6655
y2
5
29
245
2189
19685
177149
y3
5
6.10
6.61
6.985
7.2
7.4
则关于x分别呈对数函数、指数函数、幂函数变化的变量依次为( )
A.y1,y2,y3 B.y2,y1,y3
C.y3,y2,y1 D.y1,y3,y2
[答案] C
[解析] 通过指数函数、对数函数、幂函数等不同函数模型的增长规律比较可知,对数函数的增长速度越来越慢,变量y3随x的变化符合此规律;指数函数的增长速度越来越快,y2随x的变化符合此规律;幂函数的增长速度介于指数函数与对数函数之间,y1随x的变化符合此规律,故选C.
5.四个人赛跑,假设他们跑过的路程fi(x)(i∈{1,2,3,4})和时间x(x>1)的函数关系分别是f1(x)=x2,f2(x)=4x,f3(x)=log2x,f4(x)=2x,假如他们始终跑下去,最终跑在最前面的人具有的函数关系是( )
A.f1(x)=x2 B.f2(x)=4x
C.f3(x)=log2x D.f4(x)=2x
[答案] D
[解析] 明显四个函数中,指数函数是增长最快的,故最终跑在最前面的人具有的函数关系是f4(x)=2x,故选D.
6.在某种金属材料的耐高温试验中,温度y(℃)随着时间t(min)变化的状况由计算机记录后显示的图象如图所示,现给出下列说法:
①前5 min温度增加越来越快;②前5 min温度增加越来越慢;③5 min后温度保持匀速增加;④5 min后温度保持不变.
其中说法正确的是( )
A.①④ B.②④
C.②③ D.①③
[答案] C
[解析] 前5 min,温度y随x增加而增加,增长速度越来越慢;5min后,温度y随x的变化曲线是直线,即温度匀速增加,所以②③正确,故选C.
二、填空题
7.现测得(x,y)的两组对应值分别为(1,2),(2,5),现有两个待选模型,甲:y=x2+1,乙:y=3x-1,若又测得(x,y)的一组对应值为(3,10.2),则应选用________作为函数模型.
[答案] 甲
8.如图表示一位骑自行车和一位骑摩托车的旅行者在相距80 km的甲、乙两城间从甲城到乙城所行驶的路程与时间之间的函数关系,有人依据函数图象,提出了关于这两个旅行者的如下信息:
①骑自行车者比骑摩托车者早动身3 h,晚到1 h;
②骑自行车者是变速运动,骑摩托车者是匀速运动;
③骑摩托车者在动身1.5 h后追上了骑自行车者;
④骑摩托车者在动身1.5 h后与骑自行车者速度一样.
其中正确信息的序号是________.
[答案] ①②③
[解析] 看时间轴易知①正确;骑摩托车者行驶的路程与时间的函数图象是直线,所以是匀速运动,而骑自行车者行驶的路程与时间的函数图象是折线,所以是变速运动,因此②正确;两条曲线的交点的横坐标对应着4.5,故③正确,④错误.
三、解答题
9.(2021·沈阳高一检测)某种新栽树木5年成材,在此期间年生长率为20%,以后每年生长率为x%(x<20).树木成材后,既可以砍伐重新再栽,也可以连续让其生长,哪种方案更好?
[解析] 只需考虑10年的情形.设新树苗的木材量为Q,则连续生长10年后木材量为:Q(1+20%)5(1+x%)5,5年后再重栽的木才量为2Q(1+20%)5,画出函数y=(1+x%)5与y=2的图象,用二分法可求得方程(1+x%)5=2的近似根x=14.87,故当x<14.87时就考虑重栽,否则让它连续生长.
10.有甲、乙两个水桶,开头时水桶甲中有a升水,水桶乙中无水,水通过水桶甲的底部小孔流入水桶乙中,t分钟后剩余的水符合指数衰减曲线y=ae-nt,假设过5分钟时水桶甲和水桶乙的水相等,求再过多长时间水桶甲中的水只有.
[解析] 由题意得,ae-5n=a-ae-5n,即e-5n=,设再过t分钟水桶甲中的水只有,得ae-n(t+5)=,
所以()=(e-5n)=e-n(t+5)==()3,
∴=3,
∴t=10.
∴再过10分钟水桶甲中的水只有.
力气提升
一、选择题
1.如图所示给出了红豆生长时间t(月)与枝数y(枝)的散点图,那么最能拟合诗句“红豆生南国,春来发几枝”所提到的红豆生长时间与枝数的关系的函数模型是( )
A.指数函数:y=2t B.对数函数:y=log2t
C.幂函数:y=t3 D.二次函数:y=2t2
[答案] A
[解析] 由散点图可知,与指数函数似合的最贴切,故选A.
2.据报道,某淡水湖的湖水在50年内削减了10%,若按此规律,设2021年的湖水量为m,从2021年起,经过x年后湖水量y与x的函数关系为( )
A.y=0.9 B.y=(1-0.1)m
C.y=0.9m D.y=(1-0.150x)m
[答案] C
[解析] 设每年湖水量为上一年的q%,则(q%)50=0.9,∴q%=0.9,x年后的湖水量为y=0.9m,故选C.
3.某厂原来月产量为a,一月份增产10%,二月份比一月份减产10%,设二月份产量为b,则( )
A.a>b B.a<b
C.a=b D.无法推断
[答案] A
[解析] ∵b=a(1+10%)(1-10%)=a(1-),∴b=a×,∴b<a,故选A.
4.如图,点P在边长为1的正方形边上运动,设M是CD的中点,则当P沿ABCM运动时,点P经过的路程x与△APM的面积y之间的函数y=f(x)的图象大致是( )
[答案] A
[解析] 依题意,当0<x≤1时,S△APM=×1×x=x;
当1<x≤2时,S△APM=S梯形ABCM-S△ABP-S△PCM=×(1+)×1-×1×(x-1)-××(2-x)=-x+
二、填空题
5.某种病毒经30分钟繁殖为原来的2倍,且知病毒的繁殖规律为y=ekt(其中k为常数,t表示时间,单位:小时,y表示病毒个数),则k=________,经过5小时,1个病毒能繁殖为________个.
[答案] 2ln2,1024
[解析] ∵当t=0.5时,y=2,∴2=e,∴k=2ln2,∴y=e2tln2.当t=5时,y=e10ln2=210=1024.
6.在不考虑空气阻力的状况下,火箭(除燃料外)的质量m kg、火箭的最大速度v m/s和燃料的质量Mkg的函数关系是v=2000ln(1+).当燃料质量是火箭质量的________倍时,火箭的最大速度可达12 km/s.
[答案] e6-1
[解析] 设M=tm,则有2000ln(1+t)=12000,即ln(1+t)=6解得t=e6-1.
三、解答题
7.某地区今年1月,2月,3月患某种传染病的人数分别为52,54,58.为了猜想以后各月的患 病人数,甲选择了模型y=ax2+bx+c,乙选择了模型y=p·qx+r,其中y为患病人数,x为月份数,a,b,c,p,q,r都是常数.结果4月,5月,6月份的患病人数分别为66,82,115,你认为谁选择的模型较好?
[解析] 依题意:
得
即解得
∴甲:y1=x2-x+52,
又
①-②,得p·q2-p·q1=2 ④
②-③,得p·q3-p·q2=4 ⑤
⑤÷④,得q=2,
将q=2代入④式,得p=1,
将q=2,p=1代入①式,得r=50,
∴乙:y2=2x+50,
计算当x=4时,y1=64,y2=66;
当x=5时,y1=72,y2=82;
当x=6时,y1=82,y2=114.
可见,乙选择的模型较好.
8.为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)成正比;药物释放完毕后,y与t的函数关系式为y=()t-a(a为常数),如图所示,依据图中供应的信息,回答下列问题:
(1)从药物释放开头,求每立方米空气中的含药量(毫克)与时间t(小时)之间的函数关系式;
(2)据测定,当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克以下时,同学方可进教室,那么从药物释放开头,至少需要经过多少小时后,同学才能回到教室.
[解析] (1)∵药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y与时间t成正比,
∴设y=kt,代入点(0.1,1),得k=10,
∴y=10t(0≤t≤0.1).
同理,将点(0.1,1)代入解析式y=()t-a,得a=0.1,
综上可知y=
(2)令y=0.25,解得t1=0.025,t2=0.6,
∴从药物释放开头,至少需要0.6小时后,同学才能回到教室.
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