2025年一本预备新高一数学第143页答案
18. 已知某种品牌饼干的100g装的售价为1.6元,400g装的售价为4.8元,假定该商品的售价由三部分组成:生产成本、包装成本、利润.生产成本与饼干质量成正比且系数为$m$,包装成本与饼干质量的算术平方根成正比且系数为$n$,利润率为20%,试写出该种饼干900g装的合理售价.

答案

18.解:设饼干的质量为$x\ \text{g}$,其售价$y$(单位:元)与$x$之间的函数解析式为$y = (mx + n\sqrt{x})(1 + 20\%)$。由题意,得$1.6 = (100m + \sqrt{100}n)(1 + 20\%)$,即$\frac{2}{3} = 50m + 5n$ ①;$4.8 = (400m + \sqrt{400}n)(1 + 20\%)$,即$1 = 100m + 5n$ ②。
由①②,得$m = \frac{1}{150}$,$n = \frac{1}{15}$,$\therefore y = \frac{x}{125} + \frac{\sqrt{x}}{12.5}$。当$x = 900$时,$y = 9.6$。故该种饼干$900\ \text{g}$装的合理售价为$9.6$元。
19. 已知函数$f(x)= \frac {ax}{|x|+1}(a≠0)$.
(1)证明:函数$f(x)$为奇函数;
(2)当$a>0$时,求$f(x)$的值域.

答案

19.解:(1)证明:因为$f(x) = \frac{ax}{|x| + 1}(a \ne 0)$的定义域为$\mathbf{R}$,且$f( - x) = \frac{ - ax}{| - x| + 1} = - \frac{ax}{|x| + 1} = - f(x)$,所以函数$f(x)$为奇函数。
(2)当$a > 0$,$x > 0$时,$f(x) = \frac{ax}{|x| + 1} = \frac{ax}{x + 1} = \frac{a(x + 1) - a}{x + 1} = a - \frac{a}{x + 1}$。
因为$x > 0$,所以$x + 1 > 1$,所以$0 < \frac{a}{x + 1} < a$,$0 < a - \frac{a}{x + 1} < a$,即$f(x) \in (0,a)$。
由(1),知函数$f(x)$为奇函数,所以当$a > 0$,$x < 0$时,$f(x) \in ( - a,0)$。
又$f(0) = 0$,故$f(x)$的值域为$( - a,a)$。
20. 已知$f(x)是定义在\mathbf{R}$上的奇函数,当$x≥0$时,$f(x)= \frac {-3x}{x+2}$.
(1)求$f(x)$的解析式;
(2)根据定义证明$f(x)在[0,+∞)$上单调递减,并指出$f(x)$在其定义域内的单调性;
(3)若对任意的$x∈\mathbf{R}$,不等式$f(k-2x^{2})+f(x^{2}-4x-3)>0$恒成立,求实数$k$的取值范围.
(提示:(1)分类讨论.当$x<0$时,根据奇函数的性质,得$f(x)= -f(-x)$,据此求得函数解析式.(2)第1步:任取$x_{1},x_{2}∈[0,+∞)$,且$x_{1}\lt x_{2}$,通过作差法判断得出$f(x_{1})与f(x_{2})$的大小,即得到函数在$[0,+∞)$上的单调性;第2步:根据奇函数的性质得出函数在整个定义域内的单调性.(3)第1步:利用奇函数的性质将原不等式转化为两个函数值比较大小的形式;第2步:利用函数的单调性,列出关于$x$的不等式,将问题转化为一元二次方程在$\mathbf{R}$上的恒成立问题,据此列出关于$k$的不等式并求解)

答案

20.解:(1)已知$f(x)$是定义在$\mathbf{R}$上的奇函数。
当$x \ge 0$时,$f(x) = \frac{ - 3x}{x + 2}$;当$x < 0$时,$- x > 0$,则$f(x) = - f( - x) = - \frac{3x}{ - x + 2} = \frac{3x}{x - 2}$。
综上,$f(x) = \begin{cases}\frac{ - 3x}{x + 2},x \ge 0\\\frac{3x}{x - 2},x < 0\end{cases}$。
(2)证明:因为当$x \in [0, + \infty )$时,$f(x) = \frac{ - 3x}{x + 2}$。
任取$x_1,x_2 \in [0, + \infty )$,且$x_1 < x_2$,则$f(x_1) - f(x_2) = \frac{ - 3x_1}{x_1 + 2} + \frac{3x_2}{x_2 + 2} = \frac{3x_2(x_1 + 2) - 3x_1(x_2 + 2)}{(x_1 + 2)(x_2 + 2)} = \frac{6(x_2 - x_1)}{(x_1 + 2)(x_2 + 2)}$。
因为$x_1,x_2 \in [0, + \infty )$,且$x_1 < x_2$,所以$x_2 - x_1 > 0$,$x_1 + 2 > 0$,$x_2 + 2 > 0$,所以$f(x_1) - f(x_2) > 0$,即$f(x_1) > f(x_2)$,所以$f(x)$在$[0, + \infty )$上单调递减。
根据奇函数的性质,可知$f(x)$在$\mathbf{R}$上单调递减。
(3)因为$f(k - 2x^2) + f(x^2 - 4x - 3) > 0$可转化为$f(k - 2x^2) > - f(x^2 - 4x - 3)$,即$f(k - 2x^2) > f( - x^2 + 4x + 3)$。
因为$f(x)$在$\mathbf{R}$上单调递减,所以$k - 2x^2 < - x^2 + 4x + 3$恒成立,所以$x^2 + 4x + 3 - k > 0$恒成立。
所以$\Delta = 16 - 4(3 - k) < 0$,解得$k < - 1$。故实数$k$的取值范围为$( - \infty , - 1)$。