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当x>1时,由f(x)=3f(2)=3得x+1=27,即x=26. 当x≤1时,由f(x)=3得5-x=8,即x=-3. 故方程f(x)=3f(2)的解集为{-3,26}.
(2)当x>1时,f(x)=log3(x+1)递增,且f(x)∈(log32,+∞). 当x≤1时,f(x)=log2(5-x)递减,且f(x)∈[2,+∞). 由g(x)=f(x)-a=0得f(x)=a,
故当a∈(-∞,log32]时,g(x)的零点个数为0; 当a∈(log32,2)时,g(x)的零点个数为1; 当a∈[2,+∞)时,g(x)的零点个数为2.
10.候鸟每年都要随季节的变化而进行大规模的迁徙,研究某种鸟类的专家发现,该种鸟类的飞行速度v(单位:m/s)与其耗氧量Q之间的关系为v=a+blog3(其中a,b是实数).据
10统计,该种鸟类在静止时其耗氧量为30个单位,而其耗氧量为90个单位时,其飞行速度为1 m/s.
(1)求出a,b的值;
(2)若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s,则其耗氧量至少要多少个单位? 解 (1)由题意可知,当这种鸟类静止时,它的速度为0 m/s,此时耗氧量为30个单位,故30
有a+blog3=0,
10即a+b=0;
当耗氧量为90个单位时,速度为1 m/s, 90
故有a+blog3=1,整理得a+2b=1.
10
???a+b=0,?a=-1,
解方程组?得?
??a+2b=1,b=1.??
Q(2)由(1)知,v=-1+log3
.
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Q所以要使飞行速度不低于2 m/s,则有v≥2, 即-1+log3≥2,即log3≥3,解得Q≥270.
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所以若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s,则其耗氧量至少要270个单位. 11.(2018·江苏卷选编)记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在x0∈R,满足f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”.
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(1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x+2x-2不存在“S点”; (2)若函数f(x)=ax-1与g(x)=ln x存在“S点”,求实数a的值. (1)证明 函数f(x)=x,g(x)=x+2x-2, 则f′(x)=1,g′(x)=2x+2. 由f(x)=g(x)且f′(x)=g′(x),得
??x=x+2x-2,?此方程组无解, ?1=2x+2,?
2
2
2
2
因此,f(x)与g(x)不存在“S点”. (2)解 函数f(x)=ax-1,g(x)=ln x, 1则f′(x)=2ax,g′(x)=.
2
x设x0为f(x)与g(x)的“S点”, 由f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),得
ax0-1=ln x0,2????ax0-1=ln x0,
即?2 (*) ?1
?2ax=1,2ax=,00??x0?
1
1-
得ln x0=-,即x0=e2,则a=
2
2
e=. 1?22?2?e-??2?
1
1
e-
当a=时,x0=e2满足方程组(*),
2
即x0为f(x)与g(x)的“S点”. e
因此,a的值为. 2
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