10与11年分段函数题目
常见分段函数问题求解策略

常见分段函数问题求解策略【方法综述】分段函数:(1)若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.(2)分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.分段函数是一类特殊的函数,有着广泛的应用,课本中并没有进行大篇幅的介绍,但是它是高考的必考内容,下面就常见分段函数问题解决方法举例说明.【题型展示】1.求分段函数的函数值例1. 已知函数⎩⎨⎧>-≤+=)0(2)0(1)(2x x x x x f ,则[(1)]f f =解:因为()21-=f ,所以[(1)]f f ()()51222=+-=-=f .解题策略 求分段函数的函数值时,关键是判断所给出的自变量所处的区间,再代入相应的解析式;另一方面,如果题目中含有多个分层的形式,则需要由里到外层层处理.2.求解分段函数的解析式例2.某移动公司采用分段计费的方法来计算话费,月通话时间x (分钟)与相应话费y (元)之间的函数图象如图所示.则:(1)月通话为50分钟时,应交话费多少元;(2)求y 与x 之间的函数关系式.解: (1)由题意可知当0<x ≤100时,设函数的解:析式y =kx ,又因过点(100,40),得解析式为y =25x ,当月通话为50分钟时,0<50<100,所以应交话费y =25×50=20(元).(2)当x >100时,设y 与x 之间的函数关系式为y =kx +b ,由图知x =100时,y =40;x =200时,y =60.则有⎩⎪⎨⎪⎧40=100k +b ,60=200k +b ,解:得⎩⎪⎨⎪⎧k =15,b =20,所以解:析式为y =15x +20,故所求函数关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧25x ,0<x ≤100,15x +20,x >100.解题策略 以收费为题材的数学问题多以分段函数的形式出现在试题中,解决此类问题的关键是正确地理解:题目(或图象)给出的信息,确定合适的数学模型及准确的自变量的分界点.3.求分段函数的定义域、值域、画出分段函数的图象例3.已知函数()|21|f x x =+.(Ⅰ)用分段函数的形式表示该函数; (Ⅱ)在下边所给的坐标系中画出该函数的图象;并根据图象直接写出该函数的定义域、值域(不要求证明).xyO【答案】(Ⅰ)121,2()121,2x x f x x x ⎧+≥-⎪⎪=⎨⎪--<-⎪⎩ ;(Ⅱ)图象见解:析,定义域:R ,值域:[0,)+∞.【解析】(Ⅰ)121,2()121,2x x f x x x ⎧+≥-⎪⎪=⎨⎪--<-⎪⎩(Ⅱ)图象如下图:观察得到定义域为R ,值域为[0,)+∞.解题策略(1)分段函数有几段,其图象就由几条曲线组成,作图的关键是根据定义域的不同分别由表达式作出其图象,作图时一要注意每段自变量的取值范围,二要注意判断函数图象每段端点的虚实.(2)分段函数的定义域是各段函数解:析式中自变量取值集合的并集;分段函数的值域是各段函数值集合的并集.【针对训练】1.已知函数则的值为( )A .B .C .D . 1【答案】A 【解析】 由题得f(-1)=.故答案为:A2. 已知符号函数sgn= ,是R 上的增函数,,则( )A . sgn sgnB . sgn - sgnC . sgn sgnD . sgn- sgn【答案】B 【解析】 当时,,由单调性:,此时,当时,,此时:, 当时,,由单调性:,此时,所以.故选B.3.已知函数))((+∈N n n f 满足⎩⎨⎧<+≥-=100)],5([100,3)(n n f f n n n f ,则=)1(f ( )A .97B .98C .99D .100【答案】B【解析】∵,98)101()]104([)99(,97)100(====f f f f f,98)99()]102([)97(,97)100()]103([)98(======f f f f f f f f ,97)98()]101([)96(===f f f f 依此类推,得98)1()97()99(==⋅⋅⋅==f f f ,∴选B.4.已知函数()()1,0{11,02ln x x f x x x +>=+≤,若m n <,且()()f m f n =,则n m -的取值范围是( )A . [)32ln2,2-B . []32ln2,2-C . []1,2e -D . [)1,2e - 【答案】A 【解析】作出函数f (x )的图象如图, 若m <n ,且f (m )=f (n ),则当ln (x +1)=1时,得x +1=e ,即x =e −1,则满足0<n ⩽e −1,−2<m ⩽0,则ln (n +1)=12m +1,即m =2ln (n +1)−2,则n −m =n +2−2ln (n +1), 设h (n )=n +2−2ln (n +1),0<n ⩽e −1则()2121'1111n n h n n n n +--=-==+++ , 当h ′(x )>0得1<n ⩽e −1,当h ′(x )<0得0<n <1,即当n=1时,函数h(n)取得最小值h(1)=1+2−2ln2=3−2ln 2, 当n =0时,h (0)=2−2ln 1=2,当n =e −1时,h (e −1)=e −1+2−2ln (e −1+1)=1+e −2=e −1<2,则3−2ln 2⩽h (n )<2, 即n −m 的取值范围是[3−2ln 2,2),本题选择A 选项.5.已知函数 的图象如下图所示,则 的解:析式是________________.【答案】【解析】依据函数的图象,将函数的解:析式写为分段函数的形式为:.6.已知函数,若,则实数的值为__________.【答案】5【解析】由题可得:故答案为5.7.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,x >10,f (f (x +6)),x <10,求f (5)的值.【答案】11【解析】∵5<10,∴f (5)=f (f (5+6))=f (f (11)), ∵11>10,∴f (f (11))=f (9),又∵9<10,∴f (9)=f (f (15))=f (13)=11.即f (5)=11.8. 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≥0x 2,x <0,作出此函数的图象.【答案】见解析.【解析】由于分段函数有两段,所以这个函数的图象应该由两条线组成,一条是抛物线的左侧,另一条是射线,画出图象如图所示.9.画出分段函数的图象,并求,,的值.【答案】,,【解析】由题意画出分段函数的图象如下图所示.由分段函数的解:析式可得:,,.10.如图,已知底角为o 45的等腰梯形ABCD ,底边BC 长为7cm ,腰长为cm22,当一条垂直于底边BC(垂足为F )的直线l 从左至右移动(与梯形ABCD 有公共点)时,直线l 把梯形分成两部分,令x BF =,(1)试写出直线l 左边部分的面积)(x f 与x 的函数.(2)已知}4)(|{<=x f x A ,}32|{+<<-=a x a x B ,若B B A =⋃,求a 的取值范围.【答案】(1)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<+--≤<-≤<=75,10)7(2152,2220,2122x x x x x x y (2)}21|{≤≤a a【解析】(1)函数解:析式为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<+--≤<-≤<=75,10)7(2152,2220,2122x x x x x x y(2)}30|{,4)(<<=∴<x x A x f ,由B A ⊆,得⎩⎨⎧≤-≥+0232a a 21≤≤∴a∴a 的取值范围为}21|{≤≤a a .。
练习2-11计算分段函数[2](10分)
](https://img.taocdn.com/s3/m/642cdde46394dd88d0d233d4b14e852459fb395f.png)
输入在一行中给出实数x。
输出格式:
在一行中按“f(x) = result”的格式输出,其中x与result都保留两位小数。
输入样例 1:
10
输出样例 1:
f(10.00) = 3.16
输入样例 2:
-0.5
输出样例 2:
f(-0.50) = -2.75
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <math.h> 4 5 /* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */ 6 7 int main(int argc, char *argv[]) { 8 double x,y; 9 scanf("%lf",&x); 10 11 if (x>=0) 12 y=sqrt(x); 13 14 else 15 y=pow(x+1,2)+2.0*x+1.0/x; 16 printf("f(%.2f) =%.2f",x,y); 17 18 return密码登录 短信登录 忘记登录用户名 忘记密码 记住我 登录 第三方登录/注册 没有账户, 立即注册
练习 2-11计算分段函数 [2]( 10分)
练习2-11 计算分段函数[2] (10 分)
本题目要求计算下列分段函数f(x)的值:
注:可在头文件中包含math.h,并调用sqrt函数求平方根,调用pow函数求幂。
专题分段函数与函数零点答案

11. 已知函数f(x)=⎩⎨⎧x ,x ≥0,x 2,x <0,则关于x 的不等式f(x 2)>f(3-2x)的解集是__________11. (-∞,-3)∪(1,3) 解析:x≤32时原不等式化为x 2>3-2x ,解得x <-3或1<x≤32;x >32时原不等式化为x 2>(3-2x)2,解得32<x <3.综上x <-3或1<x <3.本题考查分类讨论的思想,考查解不等式的能力.本题属于中等题.11. 已知定义在实数集R 上的偶函数f(x),当x≥0时,f(x)=-x +2,则不等式f(x)-x 2≥0的解集为________.11. [-1,1] 解析:∵ f(x)≥x 2,而f(x)示意图如下:令x 2=-x +2,得x =1(x>0),从而由图象知,原不等式解集为[-1,1].本考查了函数的综合运用,以及数形结合数学思想.本题属于中等题.13. 已知奇函数f(x)是R 上的单调函数,若函数y =f(x 2)+f(k -x)只有一个零点,则实数k 的值是__________.13. 14解析:不妨设f(x)=x ,则x 2+k -x =0只有一个解,从而1-4k =0,得k =14. 12. 已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x≤0时,f(x)=-x 2-3x ,则不等式f(x -1)>-x +4的解集是____________.12. (4,+∞) 解析:由题意得f(x)=⎩⎨⎧-x 2-3x ,x ≤0,x 2-3x ,x>0,f(x -1)=⎩⎨⎧-(x -1)2-3(x -1),x -1≤0,(x -1)2-3(x -1),x -1>0, 即f(x -1)=⎩⎨⎧-x 2-x +2,x ≤1,x 2-5x +4,x>1, 所以不等式f(x -1)>-x +4可化为⎩⎨⎧-x 2-x +2>-x +4,x ≤1,或⎩⎨⎧x 2-5x +4>-x +4,x>1,解得x >4.11. 已知f(x)=⎩⎨⎧x 2+x (x≥0),-x 2+x (x<0),则不等式f(x 2-x +1)<12的解集是________.11. (-1,2) 解析:由函数图象知f(x)为R 上的增函数且f (3)=12.从而x 2-x +1<3,即x 2-x -2<0,∴ -1<x <2.本题主要考查函数的奇偶性、单调性的综合运用,属于中等题.12. 已知函数f(x)=⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x<0,(x -1)2,x ≥0.若f(f(-2))>f(k),则实数k 的取值范围为________.12. (log129,4) 解析:由f(x)解析式画出f(x)示意图如下,又f(-2)=4,∴ 原不等式等价于f(4)>f(k).设x<0,令f(x)=f(4)=9,解得x =log129,设x>0,(x -1)2=9,得x =4从而x<k<4,即k∈(log129,4).本题考查分段函数的图象,以及利用图象解决不等式问题,同时考查了分类讨论与数形结合的数学思想.本题属于中等题.12. 若函数f(x)是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是单调增函数,如果实数t 满足f(lnt)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1t ≤2f(1),那么t 的取值范围是________.12. ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 解析:f(lnt)+f(-lnt)=2f(lnt)≤2f(1) ,即f(lnt)≤f(1),又f(x)是偶函数且在[0,+∞)上单调递增,从而有|lnt|≤1,∴ -1≤lnt ≤1,即t∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e .本题主要考查函数的奇偶性与单调性的综合应用.本题属于中等题.13. 设函数f(x)=⎩⎨⎧1-|x -1|,x<2,12f (x -2),x ≥2,则方程xf(x)-1=0根的个数为________.13. 6 解析:方程xf(x)-1=0,显然x =0不是方程的解,因而原方程等价于y =f(x)与y =1x两个函数图象的交点个数,f(x)示意图如下图所示.∵ f(7)=18<17,从而x>7时f(x)=1x无交点,因而原方程有6个解. 设函数f(x)=⎩⎨⎧14x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,-x +1,x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1,g(x)=asin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -a +2(a>0).若存在x 1、x 2∈[0,1],使得f(x 1)=g(x 2)成立,则实数a 的取值范围为________.14. 已知函数f(x)=⎩⎨⎧kx +k ,x ≤0lnx ,x>0(其中k≥0),若函数y =f[f(x)]+1有4个零点,则实数k 的取值范围是________.14. k ≥1e解析:令t =f (x),则 f (t)+1=0,∴ ⎩⎨⎧f (t )=-1,t =f (x ),关于x 有4个解,又t =f (x)示意图如图.f (t)=-1有两解:t 2<-1,t 1=1e, 而f (x)=t (k≥0),当t 2<-1时,由图象可知方程f(x)=t 肯定有两解;当t 1=1e 时,由题意知,方程f (x) = 1e在x∈R 上必须有两解,由图象知k≥1e.本题考查函数与方程的综合运用以及数形结合的数学思想.本题属于难题.12. 已知f(x)是定义在R 上的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=x 2,当x >1时,f(x +1)=f(x)+f(1).若直线y =kx 与函数y =f(x)的图象恰有5个不同的公共点,则实数k 的值为__________. 12. 22-2 解析:f(1)=1,从而f(x +1)=f(x)+1,当1≤x≤2时,f(x)=f(x -1)+1=(x -1)2+1,直线y =kx 与y =f(x)图象关于原点对称,从而原题等价于直线y =kx 与y =f(x)在x 轴右边有2个交点(原点除外),从而y =kx 与y =(x -1)2+1在1≤x≤2有唯一交点,即x 2-2x +2=kx 有1解,令Δ=(k +2)2-8=0得k =-2±22,又k >0,从而k =22-2.已知f(x)是定义在R 上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x 2-2x +12|.若函数y =f(x)-a 在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是____________.(0,12) 13. 已知函数f(x)=⎩⎨⎧(2x -x 2)e x ,x ≤0,-x 2+4x +3,x >0,g(x)=f(x)+2k.若函数g(x)恰有两个不同的零点,则实数k 的取值范围为__________.13. ⎝ ⎛⎭⎪⎫-72,-32∪(2+1e 2,0) 解析:g(x)=0等价于-2k =f(x)有两个解.又函数f(x)的示意图如图所示.即-(22+2)e -2<-2k <0或3<-2k <7.从而k∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-72,-32∪(2+1e 2,0).。
武汉市中考第23题

武汉市中考第23题二次函数应用题题目设置与应考策略一、分段函数(一)一涨再涨或一降再降1.(10四月)某商品的进价为每件40元,如果售价为每件50元,每个月可卖出210件;如果售价超过50元但不超过80元,每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖1件;如果售价超过80元后,若再涨价,则每涨1元每月少卖3件.设每件商品的售价为x元,每个月的销售量为y件.(1)求y与x的函数关系式并直接写出自变量x的取值范围;(2)设每月的销售利润为W,请直接写出W与x的函数关系式;(3)每件商品的售价定位多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?(二)涨、降结合型2.(10五月)某商品的进价为每件40元,售价每件不低于50元且不高于80元.售价为每件60元时,每个月可卖出100件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖2件.如果每件商品的售价每降价1元,则每个月多卖1件.设每件商品的售价为x元(x 为正整数),每个月的销售利润为y元.(1)求y与x的函数关系式并直接写出自变量x的取值范围;(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?(3)当每件商品的售价高于60元时,定价为多少元使得每个月的利润恰为2250元?解:(1)当50≤x ≤60时,6400200)60100)(40(2-+-=-+-=x x x x y ;当60<x ≤80时,88003002)1202100)(40(2-+-=+--=x x x x y ;∴ 64002002-+-x x (50≤x ≤60且x 为整数) y =880030022-+-x x (60<x ≤80且x 为整数)(2)当50≤x ≤60时,3600)100(2+--=x y ;∵a =-1<0,且x 的取值在对称轴的左侧,∴y 随x 的增大而增大,∴当x =60时,y 有最大值2000;当60<x ≤80时,2450)75(22+--=x y ;∵a =-2<0,∴当x =75时,y 有最大值2450.综上所述,每件商品的售价定为75元时,每个月可获得最大利润,最大的月利润是2450元.(3)当60<x ≤80时,2450)75(22+--=x y .当y =2250元时,22502450)75(22=+--x ,解得:;85,6521==x x其中,x =85不符合题意,舍去.∴当每件商品的售价为65元时,每个月的利润恰为2250元.二、一次函数与二次函数结合型,(注意自变量的取值范围)3.(2010中考)某宾馆有50个房间供游客住宿,当每个房间的房价为每天180元时,房间会全部住满.当每个房间每天的房价每增加10元时,就会有一个房间空闲.宾馆需对游客居住的每个房间每天支出20元的各种费用.根据规定,每个房间每天的房价不得高于340元.设每个房间的房价每天增加x 元(x 为10的整数倍).(1) 设一天订住的房间数为y ,直接写出y 与x 的函数关系式及自变量x 的取值范围;(2) 设宾馆一天的利润为w 元,求w 与x 的函数关系式;(3) 一天订住多少个房间时,宾馆的利润最大?最大利润是多少元?解:(1)y=50-10x (0≤x <160);(2)w=(180+x-20)y=(180+x-20)(50-10x )=800034102++-x x ; (3)因为w=800034102++-x x ,所以当x=a b 2-,即x=170时,利润最大,此时订房数y=50-10x =33.此时的利润是5110元. 添“枝”加“叶”型5.某商品的进价为每件40元,售价为每件60元时,每个月可卖出100件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖2件.设每件商品的售价为x 元(x 为正整数),每个月的销售利润为y 元.(1)求y 与x 的函数关系式并直接写出自变量x 的取值范围;(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?(3)当售价的范围是是多少时,使得每件商品的利润率不超过80%且每个月的利润不低于2250元?(1)y =[100-2(x -60)](x ﹣40)=—2x 2+300x —8800;(60≤x ≤110且x 为正整数)………………………3分(2)y =—2(x —75)2+2450,当x =75时,y 有最大值为2450元………………6分(3)当y =2250时,—2(x —75)2+2450=2250,解得x 1=65,x 2=85∵a =—2<0,开口向下,当y ≥2250时,65≤x ≤85∵每件商品的利润率不超过80%,则x-4040≤80%,则x ≤72 则65≤x ≤72.……………………………………………………………………10分三、与二次等式有关类型(2009中考)某商品的进价为每件40元,售价为每件50元,每个月可卖出210件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于65元).设每件商品的售价上涨x 元(x 为正整数),每个月的销售利润为y 元.(1)求y 与x 的函数关系式并直接写出自变量x 的取值范围;(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?(3)每件商品的售价定为多少元时,每个月的利润恰为2200元?根据以上结论,请你直接写出售价在什么范围时,每个月的利润不低于2200元?解:(1)2(21010)(5040)101102100y x x x x =-+-=-++(015x <≤且x 为整数);(2)210( 5.5)2402.5y x =--+.100a =-< ,∴当 5.5x =时,y 有最大值2402.5.015x < ≤,且x 为整数,当5x =时,5055x +=,2400y =(元),当6x =时,5056x +=,2400y =(元) ∴当售价定为每件55或56元,每个月的利润最大,最大的月利润是2400元.(3)当2200y =时,21011021002200x x -++=,解得:12110x x ==,. ∴当1x =时,5051x +=,当10x =时,5060x +=.∴当售价定为每件51或60元,每个月的利润为2200元.当售价不低于51或60元,每个月的利润为2200元.当售价不低于51元且不高于60元且为整数时,每个月的利润不低于2200元(或当售价分别为51,52,53,54,55,56,57,58,59,60元时,每个月的利润不低于2200元). (2009四月调考)某商场将进货价为30元的书包以40元售出,平均每月能售出600个。
分段函数在生活实际中的应用(解析版)-2023年中考数学重难点解题大招复习讲义-函数

例题精讲【例1】.某公司专销产品A,第一批产品A上市40天内全部售完、该公司对第一批产品A 上市后的市场销售情况进行了跟踪调查,调查结果如图所示,其中图(1)中的折线表示的是市场日销售量与上市时间的关系;图(2)中的折线表示的是每件产品A的销售利润与上市时间的关系.(1)写出第一批产品A的市场日销售量y与上市时间t的关系式;(2)写出每件产品A的销售利润z与上市时间t的关系式;(3)第一批产品A上市后,哪一天这家公司市场日销售利润最大?最大利润是多少万元?解:(1)由图1可得,当0≤t≤30时,设市场的日销售量y=kt,∵点(30,60)在图象上,∴60=30k,∴k=2,即y=2t;当30<t≤40时,设市场的日销售量y=k1t+b,∵点(30,60)和(40,0)在图象上,∴解得k1=﹣6,b=240.∴y=﹣6t+240.故y=;(2)由图②可得:当0≤t≤20时,每件产品的日销售利润为z=3t;当20<t≤40时,每件产品的日销售利润为z=60;故z=;(3)①当0≤t≤20时,w=3t•2t=6t2.t=20时,w的最大值为2400(万元);②当20<t≤30时,w=2t•60=120t.t=30时,w的最大值为3600(万元);③当30<t≤40时,w=60(﹣6t+240)=﹣360t+14400∵k=﹣360<0,∴w随t的增大而减小.∴w<﹣360×30+14400即w<3600(万元)∴第30天取最大利润3600万元.变式训练【变1-1】.某商户购进一批童装,40天销售完毕.根据所记录的数据发现,日销售量y(件)与销售时间x(天)之间的关系式是y=,销售单价p(元/件)与销售时间x(天)之间的函数关系如图所示.(1)第15天的日销售量为30件;(2)0<x≤30时,求日销售额的最大值;(3)在销售过程中,若日销售量不低于48件的时间段为“火热销售期”,则“火热销售期”共有多少天?解:(1)∵日销售量y(件)与销售时间x(天)之间的关系式是y=,∴第15天的销售量为2×15=30件,故答案为:30;(2)由销售单价p(元/件)与销售时间x(天)之间的函数图象得:p=,①当0<x≤20时,日销售额=40×2x=80x,∵80>0,∴日销售额随x的增大而增大,∴当x=20时,日销售额最大,最大值为80×20=1600(元);②当20<x≤30时,日销售额=(50﹣x)×2x=﹣x2+100x=﹣(x﹣50)2+2500,∵﹣1<0,∴当x<50时,日销售额随x的增大而增大,∴当x=30时,日销售额最大,最大值为2100(元),综上,当0<x≤30时,日销售额的最大值为2100元;(3)由题意得:当0<x≤30时,2x≥48,解得:24≤x≤30,当30<x≤40时,﹣6x+240≥48,解得:30<x≤32,∴当24≤x≤32时,日销售量不低于48件,∵x为整数,∴x的整数值有9个,∴“火热销售期”共有9天.【变1-2】.某县积极响应市政府加大产业扶贫力度的号召,决定成立草莓产销合作社,负责扶贫对象户种植草莓的技术指导和统一销售,所获利润年底分红.经市场调研发现,草莓销售单价y(万元)与产量x(吨)之间的关系如图所示(0≤x≤100).已知草莓的产销投入总成本p(万元)与产量x(吨)之间满足p=x+1.(1)直接写出草莓销售单价y(万元)与产量x(吨)之间的函数关系式;(2)求该合作社所获利润w(万元)与产量x(吨)之间的函数关系式;(3)为提高农民种植草莓的积极性,合作社决定按0.3万元/吨的标准奖励扶贫对象种植户,为确保合作社所获利润w′(万元)不低于55万元,产量至少要达到多少吨?解:(1)当0≤x≤30时,y=2.4;当30≤x≤70时,设y=kx+b,把(30,2.4),(70,2)代入得,解得,∴y=﹣0.01x+2.7;当70≤x≤100时,y=2;(2)当0≤x≤30时,w=2.4x﹣(x+1)=1.4x﹣1;当30≤x≤70时,w=(﹣0.01x+2.7)x﹣(x+1)=﹣0.01x2+1.7x﹣1;当70≤x≤100时,w=2x﹣(x+1)=x﹣1;(3)当0≤x<30时,w′=1.4x﹣1﹣0.3x=1.1x﹣1,当x=30时,w′的最大值为32,不合题意;当30≤x≤70时,w′=﹣0.01x2+1.7x﹣1﹣0.3x=﹣0.01x2+1.4x﹣1=﹣0.01(x﹣70)2+48,当x=70时,w′的最大值为48,不合题意;当70≤x≤100时,w′=x﹣1﹣0.3x=0.7x﹣1,当x=100时,w′的最大值为69,此时0.7x﹣1≥55,解得x≥80,所以产量至少要达到80吨.【例2】.心理学家通过实验发现:初中学生听讲的注意力随时间变化,讲课开始时,学生注意力逐渐增强,中间有一段平稳状态,随后开始分散.学生注意力指标数y随时间表t(分钟)变化的函数图象如下.当0≤t≤10时,图象是抛物线的一部分,当10≤t≤20时和20≤t≤40时,图象是线段.(1)当0≤t≤10时,求注意力指标数y与时间t的函数关系式;(2)一道数学探究题需要讲解24分钟,问老师能否经过恰当安排,使学生在探究这道题时,注意力指标数不低于45?请通过计算说明.解:(1)当0≤t≤10时,设抛物线的函数关系式为y=ax2+bx+c.由于它的图象经过点(0,25),(4,45),(10,60),所以,解得:,所以;(2)当20≤x≤40时,设函数解析式为:y=kx+d,将(20,60),(40,25)代入得:,解得:∴y=﹣x+95,令y=45,有45=﹣x+95,解得:x=28,即讲课后第28分钟时注意力不低于45,当0≤x≤10时,令y=45,有45=﹣x2+6x+25,解得:x1=4,x2=20(舍去),即讲课后第4分钟时,注意力不低于45,所以讲课后注意力不低于45的时间有28﹣4=24(分钟)>24(分钟),所以老师可以经过适当的安排,使学生在探究这道数学题时,注意力指数不低于45.变式训练【变2-1】.网络销售已经成为一种热门的销售方式,为了减少农产品的库存,我市市长亲自在某网络平台上进行直播销售大别山牌板栗,为提高大家购买的积极性,直播时,板栗公司每天拿出2000元现金,作为红包发给购买者.已知该板栗的成本价格为6元/kg,每日销售量y(kg)与销售单价x(元/kg)满足关系式:y=﹣100x+5000.经销售发现,销售单价不低于成本价且不高于30元/kg.当每日销售量不低于4000kg时,每千克成本将降低1元,设板栗公司销售该板栗的日获利为w(元).(1)请求出日获利w与销售单价x之间的函数关系式;(2)当销售单价定为多少时,销售这种板栗日获利最大?最大利润为多少元?(3)当w≥40000元时,网络平台将向板栗公司收取a元/kg(a<4)的相关费用,若此时日获利的最大值为42100元,求a的值.解:(1)当y≥4000,即﹣100x+5000≥4000,∴x≤10,∴当6≤x≤10时,w=(x﹣6+1)(﹣100x+5000)﹣2000=﹣100x2+5500x﹣27000,当10<x≤30时,w=(x﹣6)(﹣100x+5000)﹣2000=﹣100x2+5600x﹣32000,综上所述:w=;(2)当6≤x≤10时,w=﹣100x2+5500x﹣27000=﹣100(x﹣)2+48625,∵a=﹣100<0,对称轴为x=,∴当6≤x≤10时,w随x的增大而增大,即当x=10时,w=18000元,最大值当10<x≤30时,w=﹣100x2+5600x﹣32000=﹣100(x﹣28)2+46400,∵a=﹣100<0,对称轴为x=28,∴当x=28时,w有最大值为46400元,∵46400>18000,∴当销售单价定为28元/kg时,销售这种板栗日获利最大,最大利润为46400元;(3)∵40000>18000,∴10<x≤30,∴w=﹣100x2+5600x﹣32000,当w=40000元时,40000=﹣100x2+5600x﹣32000,∴x1=20,x2=36,∴当20≤x≤36时,w≥40000,又∵10<x≤30,∴20≤x≤30,此时:日获利w1=(x﹣6﹣a)(﹣100x+5000)﹣2000=﹣100x2+(5600+100a)x﹣32000﹣5000a,∴对称轴为直线x=﹣=28+a,∵a<4,∴28+a<30,∴当x=28+a时,日获利的最大值为42100元,∴(28+a﹣6﹣a)[﹣100×(28+a)+5000]﹣2000=42100,∴a1=2,a2=86,∵a<4,∴a=2.【变2-2】.东坡商贸公司购进某种水果的成本为20元/kg,经过市场调研发现,这种水果在未来48天的销售单价p(元/kg)与时间t(天)之间的函数关系式为p=,且其日销售量y(kg)与时间t(天)的关系如表:时间t(天)136102040…日销售量y(kg)1181141081008040…(1)已知y与t之间的变化规律符合一次函数关系,试求在第30天的日销售量是多少?(2)问哪一天的销售利润最大?最大日销售利润为多少?(3)在实际销售的前24天中,公司决定每销售1kg水果就捐赠n元利润(n<9)给“精准扶贫”对象.现发现:在前24天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t的增大而增大,求n的取值范围.解:(1)设y=kt+b,把t=1,y=118;t=3,y=114代入得到:解得,∴y=﹣2t+120.将t=30代入上式,得:y=﹣2×30+120=60.所以在第30天的日销售量是60kg.(2)设第t天的销售利润为w元.当1≤t≤24时,由题意w=(﹣2t+120)(t+30﹣20)=﹣(t﹣10)2+1250,∴t=10时,w最大值为1250元.当25≤t≤48时,w=(﹣2t+120)(﹣t+48﹣20)=t2﹣116t+3360,∵对称轴t=58,a=1>0,∴在对称轴左侧w随t增大而减小,∴t=25时,w最大值=1085,综上所述第10天利润最大,最大利润为1250元.(3)设每天扣除捐赠后的日销售利润为m元.由题意m=(﹣2t+120)(t+30﹣20)﹣(﹣2t+120)n=﹣t2+(10+2n)t+1200﹣120n,∵在前24天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t的增大而增大,∵t为整数,图象是孤立的点,∴﹣>23.5,(见图中提示)∴n>6.75.又∵n<9,∴n的取值范围为6.75<n<9.1.为了节约水资源,自来水公司按分段收费标准收费,如图所示反映的是每月收取水费y (元)与用水量x(吨)之间的函数关系.按照分段收费标准,小颖家三、四月份分别交水费29元和19.8元,则四月份比三月份节约用水()A.2吨B.2.5吨C.3吨D.3.5吨解:当x<10时,设y=mx,将点(10,22)代入可得:22=10k,解得:k=2.2,即可得:y=2.2x,当x≥10时,设y与x的函数关系式为:y=kx+b(k≠0),当x=10时,y=22,当x=20时,y=57,将它们分别代入y=kx+b中得:,解得:,那么y与x的函数关系式为:y=3.5x﹣13,综上可得:y=,当y=29时,知道x>10,将y=29代入得29=3.5x﹣13,解得x=12,当y=19.8时,知道x<10,将y=19.8代入得19.8=2.2x,解得:x=9,即可得四月份比三月份节约用水:12﹣9=3(吨).故选:C.2.某市为鼓励市民节约使用燃气,对燃气进行分段收费,每月使用11立方米以内(包括11立方米)每立方米收费2元,超过部分按每立方米2.4元收取.如果某户使用9立方米燃气,需要燃气费为18元;如果某户的燃气使用量是x立方米(x超过11),那么燃气费用y与x的函数关系式是y=2.4x﹣4.4.解:使用9立方米燃气,需要燃气费为:2×9=18(元);y=2×11+2.4(x﹣11),即所求的函数解析式为y=2.4x﹣4.4(x>11).故答案为:18;y=2.4x﹣4.43.某市为了鼓励居民节约用水,决定实行两级收费制度.若每月用水量不超过14吨(含14吨),则每吨按政府补贴优惠价2元收费;若每月用水量超过14吨,则超过部分每吨按市场价3.5元收费.小明家2月份用水20吨,交水费49元;3月份用水18吨,交水费42元.(1)设每月用水量为x吨,应交水费为y元,请写出y与x之间的函数关系式;(2)小明家5月份用水30吨,则他家应交水费多少元?解:(1)由题意可得,当0≤x≤14时,y=2x,当x>14时,y=2×14+(x﹣14)×3.5=3.5x﹣21,由上可得,y与x的函数关系式为y=;(2)当x=30时,y=3.5×30﹣21=84,即小明家5月份用水30吨,则他家应交水费84元.4.某市近期公布的居民用天然气阶梯价格听证会方案如下:第一档天然气用量第二档天然气用量第三档天然气用量年用天然气量360立方米及以下,价格为每立方米2.53元年用天然气量超出360立方米,不超600立方米时,超过360立方米部分每立方米价格为2.78元年用天然气量600立方米以上,超过600立方米部分价格为每立方米3.54元例:若某户2019年使用天然气400立方米,按该方案计算,则需缴纳天然气费为:2.53×360+2.78×(400﹣360)=1022(元)(1)若小明家2019年使用天然气300立方米,则需缴纳天然气费为759元(直接写出结果);(2)若小红家2019年使用天然气560立方米,则小红家2019年需缴纳的天然气费为多少元?解:(1)由题意可得,300×2.53=759(元),即小明家2019年使用天然气300立方米,则需缴纳天然气费为759元,故答案为:759;(2)由题意可得,360×2.53+(560﹣360)×2.78=910.8+200×2.78=910.8+556=1466.8(元),答:小红家2019年需缴纳的天然气费1466.8元.5.在一段长为1000的笔直道路AB上,甲、乙两名运动员均从A点出发进行往返跑训练.已知乙比甲先出发30秒钟,甲距A点的距离y(米)与其出发的时间x(分钟)的函数图象如图所示,乙的速度是150米/分钟,且当乙到达B点后立即按原速返回.(1)当x为何值时,两人第一次相遇?(2)当两人第二次相遇时,求甲的总路程.解:(1)甲开始时的速度为:1000÷4=250(米/分钟),令250x=150(x+),解得,x=0.75,答:当x为0.75分钟时,两人第一次相遇;(2)当x=5时,乙跑的路程为:150×(5+)=825<1000,∴甲乙第二次相遇的时间为:5+=5.5(分钟),则当两人第二次相遇时,甲跑的总路程为:1000+(5.5﹣5)×=1100(米),答:当两人第二次相遇时,甲跑的总路程是1100米.6.“黄金1号”玉米种子的价格为5元/kg,如果一次购买2kg以上的种子,超过2kg部分的种子的价格打8折.(Ⅰ)根据题意,填写下表:购买种子的数量/kg 1.52 3.54…付款金额/元7.5101618…(Ⅱ)设购买种子数量为xkg,付款金额为y元,求y关于x的函数解析式;(Ⅲ)若小张一次购买该种子花费了30元,求他购买种子的数量.解:(Ⅰ)10,18;(Ⅱ)根据题意得,当0≤x≤2时,种子的价格为5元/千克,∴y=5x,当x>2时,其中有2千克的种子按5元/千克计价,超过部分按4元/千克计价,∴y=5×2+4(x﹣2)=4x+2,y关于x的函数解析式为y=;(Ⅲ)∵30>10,∴一次性购买种子超过2千克,∴4x+2=30.解得x=7,答:他购买种子的数量是7千克.7.电力公司为鼓励市民节约用电,采取按月用电量分段收费办法,若某户居民每月应交电费y(元)与用电量x(度)的函数图象是一条折线(如图所示),根据图象解下列问题:(1)分别写出当0≤x≤100和x>100时,y与x的函数关系式;(2)利用函数关系式,说明电力公司采取的收费标准;(3)若该用户某月用电60度,则应缴费多少元?若该用户某月缴费125元时,则该用户该月用了多少度电?解:(1)当0≤x≤100时,设关系式为y=kx,把(100,65)代入得:k=0.65,∴y=0.65x(0≤x≤100)当x>100时,设y与x的函数关系式为y=kx+b,把(100,65)(130,89)代入得:,解得:k=0.8,b=﹣15,∴y=0.8x﹣15(x>100)答:当0≤x≤100和x>100时,y与x的函数关系式分别为y=0.65x(0≤x≤100),y=0.8x﹣15(x>100).(2)当0≤x≤100时,每度电收费0.65元,当x>100时,每度电收费0.8元.(3)当x=60时,代入y=0.65x=39元,当y=125时,代入y=0.8x﹣15得:x=175度,答:用电60度,则应缴费39元;月缴费125元时,则该用户该月用了175度电.8.某商品的进价为每件40元,售价每件不低于50元且不高于80元.售价为每件60元时,每个月可卖出100件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖2件.如果每件商品的售价每降价1元,则每个月多卖1件,设每件商品的售价为x元(x为正整数),每个月的销售利润为y元.(1)求y与x的函数关系式并直接写出自变量x的取值范围;(2)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?解:(1)当50≤x≤60时,y=(x﹣40)(100+60﹣x)=﹣x2+200x﹣6400;当60<x≤80时,y=(x﹣40)(100﹣2x+120)=﹣2x2+300x﹣8800;∴y=﹣x2+200x﹣6400(50≤x≤60且x为整数)y=﹣2x2+300x﹣8800(60<x≤80且x为整数);(2)当50≤x≤60时,y=﹣(x﹣100)2+3600;∵a=﹣1<0,且x的取值在对称轴的左侧,∴y随x的增大而增大,∴当x=60时,y有最大值2000;当60<x≤80时,y=﹣2(x﹣75)2+2450;∵a=﹣2<0,∴当x=75时,y有最大值2450.综上所述,每件商品的售价定为75元时,每个月可获得最大利润,最大的月利润是2450元.9.一列快车从甲地匀速驶往乙地,一列慢车从乙地匀速驶往甲地.两车行驶的时间为xh,两车之间的距离为ykm,图中的折线表示y与x之间的函数关系,根据图象解决以下问题.(1)甲,乙两地的距离为720km;慢车的速度为80km/h.(2)求CD段的函数解析式.(不用写自变量的取值范围)(3)求当x为多少时,两车之间的距离为500km,请通过计算求出x的值.解:(1)甲、乙两地的距离为720km,慢车的速度为720÷9=80(km/h),故答案为:720,80;(2)∵快车的速度为﹣80=120(km/h),∴快车到达乙地所用时间为=6(h),此时慢车所行驶的路程是6×80=480(km),∴C(6,480),设CD段的函数解析式为y=kx+b,把C(6,480),D(9,720)代入得:,解得,∴CD段的函数解析式为y=80x;(3)由题意,可知两车行驶的过程中有2次两车之间的距离为500km,①相遇前:(80+120)x=720﹣500,解得x=1.1,②相遇后:∵点C(6,480),∴快车到达乙地后,慢车再行驶20km两车之间的距离为500km,∵慢车行驶20km需要的时间是=0.25(h),∴x=6+0.25=6.25(h),∴x=1.1h或6.25h,两车之间的距离为500km.10.某水产市场经营一种海产品,其日销售量y(kg)与销售单价x(元/千克)的函数关系如图所示.(1)分别求出当20≤x≤30,30<x≤35时,y与x之间的函数关系式.(2)当单价为32元/千克时,日销售量是多少?(3)当日销售量为80kg时,单价是多少?解:(1)当20≤x≤30时,设y与x之间的函数关系式是y=kx+b,∵点(20,100),(30,50)在该函数图象上,∴,解得,即当20≤x≤30时,y与x之间的函数关系式是y=﹣5x+200;当30<x≤35时,设y与x之间的函数关系式是y=ax+c,∵点(30,50),(35,0)在该函数图象上,∴,解得,即当30<x≤35时,y与x之间的函数关系式是y=﹣10x+350;(2)当x=32时,y=﹣10x+350=﹣10×32+350=30,即当单价为32元/千克时,日销售量是30千克;(3)当y=80时,80=﹣5x+200,解得x=24,即当日销售量为80kg时,单价是24元/千克.11.“低碳生活,绿色出行”是一种环保,健康的生活方式,小丽从甲地出发沿一条笔直的公路骑行前往乙地,她与乙地之间的距离y(km)与出发时间t(h)之间的函数关系式如图1中线段AB所示.在小丽出发的同时,小明从乙地沿同一条公路骑车匀速前往甲地,两人之间的距离x(km)与出发时间t(h)之间的函数关系式如图2中折线段CD﹣DE ﹣EF所示.(1)小丽和小明骑车的速度各是多少?(2)求点E的坐标,并解释点E的实际意义.解:(1)由题意可得:小丽速度==16(km/h)设小明速度为xkm/h由题意得:1×(16+x)=36∴x=20答:小明的速度为20km/h,小丽的速度为16km/h.(2)由图象可得:点E表示小明到了甲地,此时小丽没到,∴点E的横坐标==,点E的纵坐标==∴点E(,)12.为加强公民的节水意识,合理利用水资源,某市对居民用水实行阶梯水价.居民家庭每月用水量划分为三个阶梯,一、二、三级阶梯用水的单价之比等于1:1.5:2.如图折线表示实行阶梯水价后每月水费y(元)与用水量x(m3)之间的函数关系.其中线段AB 表示第二级阶梯时y与x之间的函数关系.(1)写出点B的实际意义;(2)求线段AB所在直线的表达式,并写出自变量x的取值范围;(3)某户5月份按照阶梯水价应缴水费108元,其相应用水量为多少立方米?解:(1)由图可得,点B的实际意义是当用水25m3时,所交水费为90元;(2)设一级阶梯用水的单价为x元/m3,则二级、三级阶梯的用水单价分别为1.5x元/m3,2x元/m3,设点A的坐标为(a,45),则,解得,即点A的坐标为(15,45),设线段AB所在直线的表达式为y=kx+b,,解得,即线段AB所在直线的表达式为y=4.5x﹣(15<x≤25);(3)∵108>90,∴某户5月份的用水量超过25m3,设该用户5月份用水量为m立方米,90+(m﹣25)×3×2=108,解得m=28,答:其相应用水量为28立方米.13.如图,大拇指与小拇指尽量张开时,两指尖的距离称为指距.某项研究表明,一般情况下人的身高h是指距d的一次函数.下表是测得的指距与身高的一组数据:指距d(cm)20212223身高h(cm)160169178187(1)求出h与d之间的函数关系式;(不要求写出自变量d的取值范围)(2)某人身高为196cm,一般情况下他的指距应是多少?解:(1)设h与d之间的函数关系式为:h=kd+b.把d=20,h=160;d=21,h=169,分别代入得,.解得k=9,b=﹣20,即h=9d﹣20;(2)当h=196时,196=9d﹣20,解得d=24cm.14.某市推出电脑上网包月制,每月收取费用y(元)与上网时间x(小时)的函数关系如图所示,其中BA是线段,且BA∥x轴,AC是射线.(1)当x≥30,求y与x之间的函数关系式;(2)若小王4月份上网20小时,他应付多少元的上网费用?(3)若小王5月份上网费用为98元,则他在该月份的上网时间是多少.解:(1)当x≥30时,设y与x之间的函数关系式为y=kx+b,由题意,解得,∴y=x+20.(2)若小王4月份上网20小时,由图象可知,他应付50元的上网费.(3)把y=98代入,y=x+20,解得x=78,∴若小王5月份上网费用为98元,则他在该月份的上网时间是78小时.15.为提高校园绿化率,美化校园,某示范高中准备购买一批樟树和樱花树,一共100棵,其中樟树不少于10棵.园林部门称樟树成活率为70%,樱花树的成活率为90%,学校要求这批树的成活率不低于80%.樟树的单价y1和购买数量x的函数关系以及樱花树的单价y2和购买数量x的函数关系如图所示.(1)写出y1关于x的函数关系式;(2)请你帮学校作个预算,购买这批树最少需要多少钱?解:(1)当0<x≤60时,设y1=k1x+b1(k1≠0),把(0,180),(60,60)代入得,,∴∴y1=﹣2x+180(0<x≤60);当60<x≤100时,y1=60.综上,y1=﹣2x+180(0<x≤60)或y1=60(60<x≤100);(2)设购买樟树x棵,则购买樱花树(100﹣x)棵,由≥80%,得x≤50,∴10≤x≤50.设购树所需费用为W元,当40≤x≤50时,W=(﹣2x+180)x+100(100﹣x)=﹣2(x﹣20)2+10800,W min=﹣2(50﹣20)2+10800=9000(元).当10≤x<40时,W=(﹣2x+180)x+70(100﹣x)=﹣2(x﹣27.5)2+2×27.52+7000,W min=﹣2×(10﹣27.5)2+2×27.52+7000=7900(元),综上所述,购树所需费用最少为7900元.16.A,B两地相距300km,甲、乙两车同时从A地出发驶向B地,甲车到达B地后立即返回.如图是两车离A地的距离y(km)与行驶时间x(h)之间的函数图象.(1)求甲车行驶过程中y与x之间的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.(2)若两车行驶5h相遇,求乙车的速度.解:(1)设甲车从A地驶向B地y与x的关系式为y=kx,把(4,300)代入得:300=4k,解得:k=75,∴y=75x(0<x≤4)设甲车从B地返回A地y与x的关系式为y=kx+b,把(4,300)(7,0)代入得:,解得:k=﹣100,b=700,∴y=﹣100x+700(4<x≤7),答:甲车行驶过程中y与x之间的函数解析式为:y=75x(0<x≤4),y=﹣100x+700(4<x≤7),(2)设乙车速度为m千米/小时,则:5m=﹣100×5+700解得:m=40答:乙车的速度为40千米/小时.17.受新冠肺炎疫情影响,一水果种植专业户有大量成熟水果无法出售.“一方有难,八方支援”,某水果经销商主动从该种植专业户购进甲、乙两种水果进行销售.水果种植专业户为了感谢经销商的援助,对甲种水果的出售价格根据购买量给予优惠,对乙种水果按2元/千克的价格出售.设经销商购进甲种水果x千克,付款y元,y与x之间的函数关系如图所示.(1)直接写出当0≤x≤500和x>500时,y与x之间的函数关系式.(2)若经销商计划一次性购进甲、乙两种水果共1200千克,且甲种水果不少于400千克,但又不超过乙种水果的两倍.问经销商要确保完成收购计划,至少准备多少资金?解:(1)当0≤≤x≤500时,设y=k1x(k1≠0),根据题意得500k1=1500,解得k1=3;∴y=3x;当x>500时,设y=k2x+b(k2≠0),根据题意得,,解得,∴y=2.5x+250,∴y=;(2)购进甲种水果为x千克,则购进乙种水果(1200﹣x)千克,根据题意得:,解得400≤x≤800,当400≤x≤500时,w1=3x+2(1200﹣x)=x+2400.当x=400时.w min=2800元,当500≤x≤800时,w2=2.5x+250+2(1200﹣x)=0.5x+2650.当x=500时,w min=2900元,∵2900>2800,∴当x=400时,总费用最少,最少总费用为2800元.此时乙种水果1200﹣400=800(千克).答:购进甲种水果为400千克,购进乙种水果800千克,才能使经销商付款总金额w(元)最少,至少准备2800元资金.18.某医药研究所开发了一种新药,在试验药效时发现,如果成人按规定剂量服用,那么服药后2小时时血液中含药量最高,达每毫升6微克,接着逐步衰减,10小时血液中含药量为每毫升3微克,每毫升血液中含药量y微克随时间x小时主变化如图所示,当成人按规定剂是服药后,(1)分别求出x<2和x>2时y与x的函数关系式,(2)如果每毫升血液中含药量为4微克或4微克以上时在治疗疾病时是有效的,那么这个有效时间是多长?解:(1)当x≤2时,设y=k1x,把(2,6)代入上式,得k1=3,∴x≤2时,y=3x;当x>2时,设y=k2x+b,把(2,6),(10,3)代入上式,得k2=﹣,b=.∴x≥2时,y=﹣x+.(2)把y=4代入y=3x,得x1=,把y=4代入y=﹣x+,得x2=.则x2﹣x1=6小时.答:这个有效时间为6小时.19.甲骑电瓶车,乙骑自行车从西山漾公园丝绸小镇门口出发沿同一路线匀速前往太湖龙之梦乐园,设乙行驶的时间为x(h),甲、乙两人距出发点的路程s甲、s乙关于x的函数图象如图①所示,甲、乙两人之间的路程差y关于x的函数图象如图②所示,请你解决以下问题:(1)甲的速度25km/h,乙的速度是10km/h;(2)对比图①、图②可知:a=10,b=;(3)乙出发多少时间,甲、乙两人路程差为7.5km?解:(1)由图可得,甲的速度为:25÷(1.5﹣0.5)=25÷1=25km/h,乙的速度为:25÷2.5=10km/h,故答案为:25,10;(2)由图可得,a=25×(1.5﹣0.5)﹣10×1.5=10,25(b﹣0.5)=10b,得b=,故答案为:10,;(3)由题意可得,前0.5h,乙行驶的路程为:10×0.5=5<7.5,则甲、乙两人路程差为7.5km是在甲乙相遇之后,设乙出发xh时,甲、乙两人路程差为7.5km,25(x﹣0.5)﹣10x=7.5,解得,x=,25﹣10x=7.5,得x=,即乙出发h或h时,甲、乙两人路程差为7.5km.20.某校的甲、乙两位老师同住一小区,该小区与学校相距2400米.甲从小区步行去学校,出发10分钟后乙再出发,乙从小区先骑公共自行车,途经学校又骑行若干米到达还车点后,立即步行走回学校.已知甲步行的速度比乙步行的速度每分钟快5米.设甲步行的时间为x(分),图1中线段OA和折线B﹣C﹣D分别表示甲、乙离开小区的路程y(米)与甲步行时间x(分)的函数关系的图象;图2表示甲、乙两人之间的距离s(米)与甲步行时间x(分)的函数关系的图象(不完整).根据图1和图2中所给信息,解答下列问题:(1)甲步行的速度80米/分,乙出发时甲离小区的距离800米;(2)求乙骑自行车的速度和乙到达还车点时甲、乙两人之间的距离;(3)在图2中,求出当25≤x≤30时s关于x的函数关系式.解:(1)由图可得,甲步行的速度为:2400÷30=80(米/分),乙出发时甲离开小区的路程是10×80=800(米),故答案为:80米/分,800米;(2)设直线OA的解析式为y=kx,30k=2400,得k=80,∴直线OA的解析式为y=80x,当x=18时,y=80×18=1440,∴乙骑自行车的速度为:1440÷(18﹣10)=180(米/分),∵乙骑自行车的时间为:25﹣10=15(分钟),∴乙骑自行车的路程为:180×15=2700(米),当x=25时,甲走过的路程为:80×25=2000(米),∴乙到达还车点时,甲乙两人之间的距离为:2700﹣2000=700(米),答:乙骑自行车的速度是180米/分,乙到达还车点时甲、乙两人之间的距离是700米;(3)乙步行的速度为:80﹣5=75(米/分),乙到达学校用的时间为:25+(2700﹣2400)÷75=29(分),此时甲还要1分钟到学校,即甲离学校80米,∴当25≤x≤30时s关于x的函数的大致图象如图:当25≤x≤29时,设s=mx+n,将(25,700),(29,80)代入得:,解得,∴s=﹣155+4575;当29<x≤30时,设s=px+q,将(29,80),(30,0)代入得:,解得,∴s=﹣80x+2400,∴s=.。
分段函数专题(含答案)

分段函数专题一.选择题(共7小题)1.下列关于分段函数的描述正确的是()①分段函数在每段定义域内都是一个独立的函数,因此分几段就是几个函数;②f(x)=|x|是一个分段函数;③f(x)=|x﹣2|不是分段函数;④分段函数的定义域都是R;⑤分段函数的值域都为R;⑥f(x)={x,x≥0−x,x<0,则f(1)=−1.A.①②⑥B.①④C.②D.③④⑤2.设f(x)={2e x−1,x<2log3(x2−1),x≥2,则f(f(2))的值为()A.0B.1C.2D.33.已知函数f(x)={|log x|,0<x≤10−12x+6,x>10,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是()A.(1,10)B.(5,6)C.(10,12)D.(20,24)4.已知f(x)={x+2,x≤−1x2,−1<x<22x,x≥2,若f(x)=3,则x的值是()A.1 B.1或32C.1,32或±√3D.√35.函数f(x)={x2+bx+c,x≤02,x>0,若f(−4)=f(0),f(−2)=−2,则关于x的方程f(x)=x的解的个数为()A.1B.2C.3D.46.已知函数f(x)={(a−2)x−1,x≤1log a x,x>1,若f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围为()A.(1,2)B.(2,3)C.(2,3]D.(2,+∞)7.已知函数f(x)={x2+1,x≤0−2x,x>0使函数值为5的x的值是()A.﹣2B.2或﹣C.2或﹣2D.2或﹣2或﹣二.填空题(共2小题)8.已知函数f (x )={ax 2+2x +1,−2<x ≤0ax −3,x >0有3个零点,则实数a 的取值范围是 .9.已知函数f (x )={x +4,x <0x −4,x >0,则f [f (−3)]的值为 . 三.解答题(共6小题)10.已知函数f (x )=−x 2+|x|.(1)用分段函数的形式表示该函数并画出函数的图象;(2)求函数的单调区间;(3)求函数的最大值.11.如图,△OAB 是边长为2的正三角形,记△OAB 位于直线x =t (t >0)左侧的图形的面积为f (t ).试求函数f (t )的解析式,并画出函数y = f (t )的图象.12.已知函数f(x)={x+2,x≤−1x2,−1<x<22x,x≥2(1)在坐标系中作出函数的图象;(2)若f(a)=12,求a的取值集合.13.已知函数f(x)=2x−1,g(x)={x2,x≥0−1,x<0求f[g(x)]和g[f(x)]的解析式.14.设函数f(x)={x2+bx+c,−4≤x<0−x+3,0≤x≤4,且f(−4)=f(0),f(−2)=−1.(1)求函数f(x)的解析式;(2)画出函数f(x)的图象,并写出函数f(x)的定义域、值域.15.已知函数f(x)=−x2+2ax+3,xϵ[−2,4](1)求函数f(x)的最大值关于a的解析式y=g(a)(2)画出y=g(a)的草图,并求函数y=g(a)的最小值.分段函数专题答案一.选择题(共7小题)1.下列关于分段函数的描述正确的是( )①分段函数在每段定义域内都是一个独立的函数,因此分几段就是几个函数;②f (x )=|x |是一个分段函数;③f (x )=|x ﹣2|不是分段函数;④分段函数的定义域都是R ;⑤分段函数的值域都为R ;⑥f (x )={x,x ≥0−x,x <0,则f (1)=−1. A .①②⑥ B .①④ C .② D .③④⑤【答案】①分段函数在每段定义域内都是一个独立的函数,但这几段组合在一起是一个函数,故错误;②f (x )=|x |={x,x ≥0−x,x <0是一个分段函数,正确; ③f (x )=|x −2|={x −2,x ≥22−x,x <2是一个分段函数,错误; ④分段函数的定义域不都是R ,错误;⑤分段函数的值域不都为R ,错误;⑥f (x )={x,x ≥0−x,x <0,则f (1)=−1,错误. 故正确的命题为:②,故选:C2.设f (x )={2e x−1,x <2log 3(x 2−1),x ≥2,则f(f (2))的值为( ) A .0 B .1 C .2 D .3【答案】f(f (2))=f [log 3(22−1)]=f (1)=2e 1−1=2,故选C .3.已知函数f (x )={|log x |,0<x ≤10−12x +6,x >10,若a,b,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则abc 的取值范围是( )A .(1,10)B .(5,6)C .(10,12)D .(20,24)【答案】作出函数f (x )的图象如图,不妨设a <b <c ,则−log a =log b =−12c +6∈(0,1)ab =1,0<−12c +6<1则abc =c ∈(10,12).故选C .4.已知f (x )={x +2,x ≤−1x 2,−1<x <22x,x ≥2,若f (x )=3,则x 的值是( )A .1B .1或 32C .1, 32或±√3D .√3【答案】该分段函数的三段各自的值域为(−∞,1],[0,4),[4,+∞),而3∈[0,4),故所求的字母x 只能位于第二段.∴f (x )=x 2=3,x =±√3,而﹣1<x <2,∴x =√3故选D .5.函数f (x )={x 2+bx +c,x ≤02,x >0,若f (−4)=f (0),f (−2)=−2,则关于x 的方程f (x )=x 的解的个数为( )A .1B .2C .3D .4【答案】由题知(−4)2+b (−4)+c =c,(−2)2+b (−2)+c =−2,解得b =4,c =2故f (x )={x 2+bx +c,x ≤02,x >0, 当x ≤0时,由f (x )=x 得x 2+4x +2=x ,解得x =−1,或x =−2,即x ≤0时,方程f (x )=x 有两个解.又当x >0时,有x =2适合,故方程f (x )=x 有三个解.故选C .6.已知函数f (x )={(a −2)x −1,x ≤1log a x ,x >1,若f (x )在(﹣∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为( )A .(1,2)B .(2,3)C .(2,3]D .(2,+∞)【答案】对数函数在x >1时是增函数,所以a >1,又f (x )=(a −2)x −1,x ≤1是增函数,∴a >2,并且x =1时(a −2)x −1≤0,即a −3≤0,所以2<a ≤3故选C7.已知函数f (x )={x 2+1,x ≤0−2x,x >0使函数值为5的x 的值是( ) A .﹣2 B .2或﹣ C .2或﹣2 D .2或﹣2或﹣【答案】由题意,当x ≤0时,f (x )=x 2+1=5,得x =±2,又x ≤0,所以x =﹣2; 当x >0时,f (x )=−2x =5,得x =−52,舍去.故选A二.填空题(共2小题)8.已知函数f (x )={ax 2+2x +1,−2<x ≤0ax −3,x >0有3个零点,则实数a 的取值范围是 .【答案】∵函数f (x )={ax 2+2x +1,−2<x ≤0ax −3,x >0有3个零点, ∴a >0 且y =x 2+2x +1在(﹣2,0)上有2个零点,∴{ a >0a (−2)2+2(−2)+1>02<1a <0∆=4−4a >0, 解得34<a <1,故答案为:(34,1).9.已知函数f (x )={x +4,x <0x −4,x >0,则f [f (−3)]的值为 .【答案】因为:f (x )={x +4,x <0x −4,x >0, ∴f (−3)=−3+4=1 f [f (−3)]=f (1)=1−4=−3.故答案为:−3.三.解答题(共6小题)10.已知函数f (x )=−x 2+|x|.(1)用分段函数的形式表示该函数并画出函数的图象;(2)求函数的单调区间;(3)求函数的最大值.【答案】【(1)∵f (x )=−x 2+|x |={−x 2−x,x <0−x 2+x,x ≥0 ∴函数f (x )的图象如下图所示:(2)由(1)中函数图象可得:函数f (x )的单调递增区间为:(−∞,−12]和[0,12],函数f (x )的单调递减区间为:[−12,0]和[−12,+∞).(3)(2)由(1)中函数图象可得:函数f (x )的最大值为14.11.如图,△OAB 是边长为2的正三角形,记△OAB 位于直线x =t (t >0)左侧的图形的面积为f (t ).试求函数f (t )的解析式,并画出函数y = f (t )的图象.【答案】(1)当0<t≤1时,如图,设直线x=t与△OAB分别交于C、D两点,则|OC|=t,又CDOC =BCOE=√3,∴|CD|=√3t,∴f(t)=12|0C|∙|CD|=12∙t∙√3t=√32t2(2)当1<t≤2时,如图,设直线x=t与△OAB分别交于M、N两点,则|AN|=2−t,又MNAN =BEAE=√3,∴MN=√3(2−t)∴f(t)=12∙2∙√3−12|AN|∙|MN|=√3−√32(2−t)2=−√32t2+2√3t−√3(3)当t>2时,f(t)=√3综上所述f(t)={√32t2,0<t≤1−√32t2+2√3t−√3,1<t≤2√3,t>212.已知函数f (x )={x +2,x ≤−1x 2,−1<x <22x,x ≥2(1)在坐标系中作出函数的图象;(2)若f (a )=12,求a 的取值集合.【答案】-(1)函数f (x )={x +2,x ≤−1x 2,−1<x <22x,x ≥2的图象如下图所示:(2)当a ≤−1时,f (a )=a +2=12,可得:a =−32;当−1<a <2时,f (a )=a 2=12,可得a =±√22; 当a ≥2时,f (a )=2a =12 ,可得:a =14(舍去);综上所述,a 的取值构成集合为{−32,−√22} 13.已知函数f (x )=2x −1,g (x )={x 2,x ≥0−1,x <0求f[g (x )]和g[f (x )]的解析式. 【答案】当x ≥0时,g (x )=x 2,f [g (x )]=2x 2−1,当x <0时,g (x )=−1,f [g (x )]=−3,∴f [g (x )]={2x 2−1,x ≥0−3,x <0∵当2x−1≥0,即x≥12时,g[f(x)]=(2x−1)2,当2x−1<0,即x<12时,g[f(x)]=−1,∴g[f(x)]={(2x−1)2,x≥12−1,x<1214.设函数f(x)={x2+bx+c,−4≤x<0−x+3,0≤x≤4,且f(−4)=f(0),f(−2)=−1.(1)求函数f(x)的解析式;(2)画出函数f(x)的图象,并写出函数f(x)的定义域、值域.【答案】(1)∵f(−4)=f(0),f(−2)=−1,∴16−4b+c=3,4−2b+c=−1,解得:b=4,c=3,∴f(x)={x2+4x+3,−4≤x<0−x+3,0≤x≤4,(2)函数的定义域为[−4,4],当x<0时,y=x2+4x+3=(x+2)2﹣1由x<0可得,y≥﹣1当x≥0时,y=−x+3≤3∴﹣1≤y≤3∴函数的值域为[−1,3].其图象如图所示15.已知函数f(x)=−x2+2ax+3,xϵ[−2,4](1)求函数f(x)的最大值关于a的解析式y=g(a)(2)画出y=g(a)的草图,并求函数y=g(a)的最小值.【答案】(1)函数f(x)的对称轴为x=a,①当a<−2时,∵函数f(x)在[−2,4]上单调递减,∴y=g(a)=f(−2)=−4a−1,②当﹣2≤a≤4时,y=g(a)=f(a)=a2+3,③当a>4时,∵函数f(x)在[−2,4]上单调递增,∴y=g(a)=f(4)=8a−13,综上有y=g(a)={−4a−1,a<−2a2+3,−2<a≤4 8a−13,a>4,(2)作出y=g(a)的草图如右,观察知当a=1时y=g(a)有最小值4.。
11分段函数(一次函数的应用)

合作交流
对子交流:自学指导问题1
1、例5中购买量为何值时对应的单价开始发生变化? 对应的付款金额和购买量之间的关系式分别是什么?
组内交流:自学指导问题2、3
2、根据不同自变量的范围所对应的函数解析式画出 相应的函数图像,得到的是一条直线吗?你能说明 原因吗? 3、根据你的理解,说说什么是分段函数?分段函数 的解析式如何书写呢?
巩固提升
必做题: P107-108 6、 7 选做题:P108 8 P109 13 补充题1、小芳以200米/分的速度起跑后,先匀加速 跑5分钟,每分提高速度20米/分,又匀速跑10分 钟.试写出这段时间里她跑步速度y(米/分)随跑 步时间x(分)变化的函数关系式,并画出图象.
2.一农民带了若干千克自产的土豆进城出售,为了 方便,他带了一些零钱备用,按市场价售出一些后, 又降价出售.售出土豆千克数与他手中持有的钱数 (含备用零钱)的关系如图所示,结合图象回答下列 问题: (1)农民自带的零钱是多少? (2)降价前他每千克土豆出售的价格是多少? (3)降价后他按每千克0.4元将剩余土豆售完,这时 他手中的钱(含备用零钱)是26元,问他车的收费标准如下:起步价6元 (即路程不超过3千米,收费6元);超过3千 米,超过部分每千米另加收1.60元.设路程x千 米,所需车费为y元: (1)当0<x≤3时,写出y与x之间的函数关系 式; (2)当x>3时,写出y与x之间的函数关系式; (3)在同一直角坐标系内,画出(1)、 (2)题中的函数图象。
展示提升
展示一:结合实例说说你对分段函数的 理解及分段函数解析式的书写。 展示二:课后练习 2 展示三:99页第11题
归纳总结
分段函数习题

分段函数习题(共12页) --本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--分段函数解析式、求值一.选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知函数2,0()31,0x x f x x x ⎧<=⎨-≥⎩,则(1)(2)f f -+的值为( )A .6B .5C .1D .02.已知函数2log ,0,()3,0,xx x f x x >⎧=⎨≤⎩则14f f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值是( ) A .27B .9C .127D .193.已知函数21log (2),1()2,1xx x f x x +-<⎧=⎨≥⎩,则2(2)(log 6)f f -+=( ) A .3B .6C .9D .124.已知函数()()()log 0 10a x x x f x b x ⎧>⎪=⎨+≤⎪⎩,且()92f =,()13f -=,则()3f f -=⎡⎤⎣⎦( )A .12B .12-C .2D .-25.设函数3,10,()((5)),10,x x f x f f x x -≥⎧=⎨+<⎩则(7)f 的值为( )A .5B .6C .7D .86.函数4,0()(),0x t x f x g x x ⎧+≥=⎨<⎩为定义在R 上的奇函数,则21log 3f ⎛⎫ ⎪⎝⎭等于( ) A .23B .-9C .-8D .13-7.设函数()()22,03,0x x x f x f x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩,则()9f 的值为( )A .7-B .1-C .0D .128.已知函数()()21log 4,4{12,4x x x f x x --<=+≥则()()20log 32f f +=( ) A .19B .17C .15D .139.已知函数()()2,11,1x x f x f x x ⎧<⎪=⎨-≥⎪⎩,则()2log 7f =( )A .32B .74C .2D .9410.若函数()()f x x R ∈是周期为4的奇函数,且在[]0,2上的解析式为()()()1,01cos ,12x x x f x x x π⎧-≤≤=⎨<≤⎩,则112223f f ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值为( ) A .49-B .49C .19-D .29-11.已知函数()f x 的定义域为(),-∞+∞,如果()2sin ,02016lg(),0x x f x x x ⎧≥⎪+=⎨-<⎪⎩,那么(2016)(7984)4f f π+⋅-=( )A .2016B .14C .4D .1201612.已知函数()f x 满足()()6f x f x =+,当(]0,6x ∈时,()2cos ,0335log ,362x x f x x x π⎧<≤⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-<≤ ⎪⎪⎝⎭⎩,则32f f ⎛⎫⎛⎫- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭等于( ) A .12B .12-C .32-D .32二.填空题13.若函数21,0()241,0xx f x x x x ⎧⎛⎫<⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪-+≥⎩,则((2))f f =_______. 14.若函数lg ,0(),0x x x f x a b x >⎧=⎨+≤⎩且(0)3f =,(1)4f -=,则((3))f f -=______15.如图所示,已知函数在区间(1,2]-上的图象,则此函数的解析式()f x =_____16.定义在R 上的函数()f x 满足()()6.f x f x +=当[)3,3x ∈-时,()()22,31,13x x f x x x ⎧-+-≤<-⎪=⎨-≤<⎪⎩,(1)(2)(3)(2018)(2019)f f f f f +++⋯++=_______三.解答题(解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.设函数22,1(),122,2x x f x x x x x +≤-⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩,(1)求3(2),2f f f ⎡⎤⎛⎫- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的值;(2)若()3f x =,求x 的值.18.已知(2)(0),()(2)(0).x x x f x x x x -⎧=⎨+<⎩求(4),[(4)],(1)f f f f m -,并解不等式(1)0f x -<.19.已知函数()21,22,2221,2x x f x x x x x x +≤-⎧⎪=+-<<⎨⎪-≥⎩,(1)求()(55,,2f f f f ⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的值; (2)若()3f a =,求实数a 的值.20.已知cos (1)()(1)1(1)x x f x f x x π<⎧=⎨-->⎩,sin (0)()(1)1(0)x x g x g x x π<⎧=⎨-->⎩,求1411113366⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭f fg g 的值.21.已知()y f x =是定义在(,)-∞+∞上的偶函数,当0x ≥时,2()23f x x x =--. (1)用分段函数形式写出()y f x =的解析式; (2)写出()y f x =的单调区间; (3)求出函数的最值.《分段函数》(一)解析1.【解析】10-<,()()2111f ∴-=-=,20>,()23215f ∴=⨯-=,.(1)(2)=6f f ∴-+.故选:A.2.【解析】由函数2log ,0,()3,0,xx x f x x >⎧=⎨≤⎩则211log 244f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,又()21239f --==,即1149f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选:D. 3.【解析】由21log (2),1()2,1x x x f x x +-<⎧=⎨≥⎩,所以()2log 622(2)(log 6)1log 2221269f f -+=+++=++=.故选:C4.【解析】由()92f =,即log 92a =,得3a =, 由()13f -=,得113b -+=, 得12b =,于是()()392f f f -==⎡⎤⎣⎦.故选:C . 5.【解析】由已知(7)((12))(9)((14))(11)8f f f f f f f =====.故选:D .6.【解析】根据题意,()()4,0,0x m x f x g x x ⎧+≥⎪=⎨<⎪⎩为定义在R 上的奇函数,则有()0040f t =+=,解可得:1t =-, 则()24log 3log 92log 341418f =-=-=,则()()2221log log 3log 383f f f ⎛⎫=-=-=- ⎪⎝⎭;故选:C.7.【解析】()()()()()()()209936633330021f f f f f f f =-==-==-==-=-,故选:B.8.【解析】()()()()()51220log 3205log 40+12=211619.f f f f -+=+=-+++=选A.9.【解析】()()2,11,1x x f x f x x ⎧<⎪=⎨-≥⎪⎩,222log 4log 7log 8<<,即()2log 72,3∈()()()22log 7log 72222227log 7log 71log 72224f f f -∴=-=-===,故选:B 10.【解析】因为()f x 的周期为4,且为奇函数,所以11333(4)()cos 02222f f f π⎛⎫=+=== ⎪⎝⎭,2210102222(4)()(4)()()3333339f f f f f f ⎛⎫=+==-+=-=-=- ⎪⎝⎭,所以112223f f ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭29-.故选:D.11.【解析】(),02016lg(),0x x f x x x ≥+=-<⎪⎩,∴ (2016)(7984)(2016)(100002016)44f f f f ππ+⋅-=+⋅-+4lg10000lg1044π=⋅==.故选:C .12.【解析】因为函数()f x 满足()()6f x f x =+,所以3362292f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,因为9(3,6]2∈,所以2295log log 212922f ⎛⎫⎛⎫=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为1(0,3]∈,所以1(1)cos32f π==, 所以31(1)2292f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故选:A13.【解析】因为(2)4813f =-+=-,所以31((2))(3)82f f f -⎛⎫=-== ⎪⎝⎭.14.【解析】根据条件可知0134a b a b -⎧+=⎨+=⎩,解得:12a =,2b =即()lg ,122xx f x ⎧⎪=⎨⎛⎫+ ⎪⎪⎝⎭⎩ 00x x >≤ , ()310f -=,()()()310lg101f f f -===15.【解析】由图象可知,每一段都是一次函数,设(),0f x kx b k =+≠,当(1,0)x ∈-时,直线过点(1,0),(0,1)-,所以11b k =⎧⎨=⎩,所以()1f x x =+,当[]0,2x ∈时,直线过点(0,0),(2,1)-,所以210k b b +=-⎧⎨=⎩,解得120k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, 所以()12f x x =-,所以()1((1,0))1([0,2])2x x f x x x +∈-⎧⎪=⎨-∈⎪⎩ 16.【解析】()()6f x f x +=故函数()f x 是6T =的周期函数.(1)(2)(3)(4)(5)(6)1210101f f f f f f +++++=+-+-+=故(1)(2)(3)(2018)(2019)3361(1)(2)(3)338f f f f f f f f +++⋯++=⨯+++=17.【解析】(1)(2)220f -=-+=;2339()()224f ==,399922442f f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.(2)由题意123x x ≤-⎧⎨+=⎩,或2123x x -<<⎧⎨=⎩,或223x x ≥⎧⎨=⎩,解得x 18.【解析】()()()()()44248,4882848f f f f ⎡⎤=⨯-=-=-=--=⎣⎦ 当10,1m m -≥≤时2(1)(1)(21)1f m m m m -=--+=- 当10,1m m -<>时2(1)(1)(21)43f m m m m m -=-+-=-+所以221(1),(1)43(1);m m f m m m m ⎧--=⎨-+>⎩ (1)0f x -<∴2110x x ≤⎧⎨-<⎩或21430x x x >⎧⎨-+<⎩ 所以1x <-或13x <<,即不等式(1)0f x -<解集为(,1)(1,3)-∞-⋃19.【解析】(1)由](()](55,2,2,2,,22-∈-∞---∈-∞-,知2()(2((55143f f ⨯-=-+=-,+=-5531222f ⎛⎫- ⎪⎝⎭=-+=-,而3222<<--,253339323222244f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴---⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭==+=-=-. (2)当2a ≤-时,13a +=,即22a >=-,不合题意,舍去, 当22a <<-时,223a a +=,即2230a a +-=,整理得:0(13)()a a -+=,解得1a =或3a =-, 2()()1222∈∉-,,-3-,,1a ∴=符合题意,当2a ≥时,213a -=,即2a =符合题意,综上可得,当()3f a =时,1a =或2a =. 20.【解析】1411111115cos 1sin 133663366f f g g f g ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++-+=+-+-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1111122226g ⎛⎫=+-++-- ⎪⎝⎭1sin 226π⎛⎫=+-- ⎪⎝⎭11222=--2=- 21.【解析】(1)()y f x =是定义在(,)-∞+∞上的偶函数,当0x ≥时,2()23f x x x =--,∴当0x <时,设0x <,则0x ->, ∴22()()()2()323f x f x x x x x =-=----=+- 即0x <时,2()23f x x x =+-.故2223,0()23,0x x x f x x x x ⎧--≥=⎨+-<⎩. (2)如图所示:当0x ≥时,2()23f x x x =--,对称轴为1x =,∴增区间为[1,)+∞,减区间为[0,1];当0x <时,2()23f x x x =+-,对称轴为1x =-,∴增区间为[1,0)-,减区间为(,1]-∞-.综上,()f x 的增区间为[1,0)-,[1,)+∞,减区间为(,1]-∞-,[0,1]. (3)由(2)知,当0x ≥时,2()23f x x x =--,min ()(1)1234f x f ==--=-,无最大值; 当0x <时,2()23f x x x =+-,min ()(1)1234f x f =-=--=-,无最大值. 综上,函数的最小值为-4,无最大值.。
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一、10年分段函数题目1.(全国卷Ⅰ10)已知函数F(x)=|lgx|,若0<a<b,且f(a)=f(b),则a+2b 的取值范围是( C ) (A)(22,)+∞ (B)[22,)+∞ (C)(3,)+∞ (D)[3,)+∞2.( 全国卷Ⅰ15)直线1y =与曲线2y x x a =-+有四个交点,则a 的取值范围是 (1,54).3.(10全国新课标卷11)已知函数|lg |,010,()16,10.2x x f x x x <≤⎧⎪=⎨-+>⎪⎩若,,a b c 互不相等,且()()(),f a f b f c ==则abc 的取值范围是( C ) (A) (1,10) (B) (5,6) (C) (10,12) (D) (20,24)4.(10全国新课标卷24)(本小题满分10分)选修4-5,不等式选项 设函数()241f x x l =-+ (Ⅰ)画出函数()y f x =的图像(Ⅱ)若不等式()f x ≤ax 的解集非空,求a 的取值范围。
(24) 解:(Ⅰ)由于252()23x x f x x -+<⎧=⎨-≥⎩,,x 2则函数()y f x =的图像如图所示。
(Ⅱ)由函数()y f x =与函数y ax =的图像可知,当且仅当12a ≥或2a <-时,函数()y f x =与函数y ax =的图像有交点。
故不等式()f x ax ≤的解集非空时,a 的取值范围为()122⎡⎫-∞-+∞⎪⎢⎣⎭U ,,。
5.(10福建4)函数2x +2x-3,x 0x)=-2+ln x,x>0f ⎧≤⎨⎩(的零点个数为 ( )A .0B .1C .2D .3【答案】C【解析】当0x ≤时,令2230x x +-=解得3x =-;当0x >时,令2ln 0x -+=解得100x =,所以已知函数有两个零点,选C 。
【命题意图】本题考查分段函数零点的求法,考查了分类讨论的数学思想。
6.(10湖南8)用表示a ,b 两数中的最小值。
若函数的图像关于直线x=12-对称,则t 的值为( D ) A .-2 B .2 C .-1 D .17. (10天津8)若函数f(x)=212log ,0,log (),0x x x x >⎧⎪⎨-<⎪⎩,若f(a)>f(-a),则实数a 的取值范围是(A )(-1,0)∪(0,1) (B )(-∞,-1)∪(1,+∞) (C )(-1,0)∪(1,+∞) (D )(-∞,-1)∪(0,1) 【答案】C【解析】本题主要考查函数的对数的单调性、对数的基本运算及分类讨论思想,属于中等题。
由分段函数的表达式知,需要对a 的正负进行分类讨论。
2112220a<0()()log log log ()log ()a f a f a a a a a >⎧⎧⎪⎪>-⇒⎨⎨>->-⎪⎪⎩⎩或001-10112a a a a a a a <>⎧⎧⎪⎪⇒⇒><<⎨⎨<>⎪⎪⎩⎩或或 【温馨提示】分类函数不等式一般通过分类讨论的方式求解,解对数不等式既要注意真数大于0,同事要注意底数在(0,1)上时,不等号的方向不要写错。
8. (10江苏11)已知函数21,0()1,0x x f x x ⎧+≥=⎨<⎩,则满足不等式2(1)(2)f x f x ->的x 的范围是_____。
[解析]考查分段函数的单调性。
2212(1)10x x x x ⎧->⎪⇒∈-⎨->⎪⎩9. (10陕西5)已知函数f(x)= 22111xx x ax x ⎧+<⎪⎨+≥⎪⎩,,若f (f (0))=4a ,则实数a 等于【C 】A.12B. 45 C.2 D.9解析:f (0)=2,f (f (0))=f(2)=4+2a=4a ,所以a=210.(10山东4)设f(x)为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f(x)=2x+2x+b(b 为常数),则f(-1)= (A) 3 (B) 1 (C)-1 (D)-3 【答案】D二、11年分段函数题目:1.北京理 6.根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为()x A f x x A <=≥(A ,c 为常数)。
已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A 件产品时用时15分钟,那么c 和A 的值分别是 A. 75,25B. 75,16C. 60,25D. 60,16【解析】由条件可知,x A ≥时所用时间为常数,所以组装第4件产品用时必然满足第一个分段函数,即(4)3060f c ==⇒=,()1516f A A ==⇒=,选D 。
2.北京理13.已知函数32,2()(1),2x f x x x x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩,若关于x 的方程()f x k =有两个不同的实根,则实数k 的取值范围是________.【解析】2()(2)f x x x=≥单调递减且值域为(0,1],3()(1)(2)f x x x =-<单调递增且值域为(,1)-∞,()f x k =有两个不同的实根,则实数k 的取值范围是(0,1)。
3.福建文8.已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x , x >0x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于A .-3B .-1C .1D .34.湖北理17.(本小题满分12分)提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v (单位:千米/小时)是车流密度x (单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时.研究表明:当20020≤≤x 时,车流速度v 是车流密度x 的一次函数. (Ⅰ)当2000≤≤x 时,求函数()x v 的表达式;(Ⅱ)当车流密度x 为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)()()x v x x f ⋅=可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时)本题主要考查函数、最值等基础知识,同时考查运用数学知识解决实际问题的能力. 解析:(Ⅰ)由题意:当200≤≤x 时,()60=x v ;当20020≤≤x 时,设()b ax x v +=,显然()b ax x v +=在[]200,20是减函数,由已知得⎩⎨⎧=+=+60200200b a b a ,解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=320031b a故函数()x v 的表达式为()x v =()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<≤.20020,20031,200,60x x x(Ⅱ)依题意并由(Ⅰ)可得()=x f ()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<≤.20020,20031,200,60x x x x x当200≤≤x 时,()x f 为增函数,故当20=x 时,其最大值为12002060=⨯;当20020≤≤x 时,()()()310000220031200312=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+≤-=x x x x x f , 当且仅当x x -=200,即100=x 时,等号成立.所以,当100=x 时,()x f 在区间[]200,20上取得最大值310000.综上,当100=x 时,()x f 在区间[]200,0上取得最大值3333310000≈,即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/小时.5.湖南理20. 如图6,长方形物体E 在雨中沿面P (面积为S )的垂直方向作匀速移动,速度为(0)v v >,雨速沿E 移动方向的分速度为()c c R ∈。
E 移动时单位时间....内的淋雨量包括两部分:(1)P 或P 的平行面(只有一个面淋雨)的淋雨量,假设其值与v c -×S 成正比,比例系数为110;(2)其它面的淋雨量之和,其值为12,记y 为E 移动过程中的总淋雨量,当移动距离d=100,面积S=32时。
(Ⅰ)写出y 的表达式(Ⅱ)设0<v ≤10,0<c ≤5,试根据c 的不同取值范围,确定移动速度v ,使总淋雨量y 最少。
解析:(I )由题意知,E 移动时单位时间内的淋雨量为31||202v c -+, 故100315(||)(3||10)202y v c v c v v=-+=-+. (II )由(I)知,当0v c <≤时,55(310)(3310)15c y c v v v+=-+=-; 当10c v <≤时,55(103)(3310)15c y v c v v-=-+=+.故5(310)15,05(103)15,10c v c vy c c v v +⎧-<≤⎪⎪=⎨-⎪+<≤⎪⎩。
(1)当1003c <≤时,y 是关于v 的减函数.故当10v =时,min 3202cy =-。
(2) 当1053c <≤时,在(0,]c 上,y 是关于v 的减函数;在(,10]c 上,y 是关于v 的增函数;故当v c =时,min 50y c=。
6.江苏11.已知实数0≠a ,函数⎩⎨⎧≥--<+=1,21,2)(x a x x a x x f ,若)1()1(a f a f +=-,则a 的值为________ 答案:3-4a = 解析: 0a ≠Q .30,2212,2a a a a a a >-+=---=-,不符合;30,1222,4a a a a a a <-+-=++=- .本题主要考查函数概念,函数与方程,函数模型及其应用,含参的分类讨论,中档题.7.辽宁理9.设函数⎩⎨⎧>-≤=-1,log 11,2)(21x x x x f x ,则满足2)(≤x f 的x 的取值范围是A .1[-,2]B .[0,2]C .[1,+∞]D .[0,+∞] D8.陕西文11.设lg ,0()10,0x x x f x x >⎧=⎨⎩…,则((2))f f -=______.【分析】由2x =-算起,先判断x 的范围,是大于0,还是不大于0,;再判断(2)f -作为自变量的值时的范围,最后即可计算出结果. 【解】∵20x =-<,∴21(2)100100f --==>,所以22(10)lg102f --==-,即((2))2f f -=-.【答案】2-9.天津理8.设函数()()212log ,0log ,0x x f x x x >⎧⎪=⎨-<⎪⎩若()()f a f a >-,则实数a 的取值范围是( ).A.()()1001,,U - B.()()11,,-∞-+∞U C.()()101,,-+∞U D.()()101,,-∞-U【解】若0a >,则212log log a a >,即22log 0a >,所以1a >,若0a <则()()122log log a a ->-,即()22log 0a -<,所以01a <-<,10a -<<。