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第四章 指数函数与对数函数
4.4.3 不同增长函数的差异
一、选择题
1.(2019·全国高一课时练习)有一组实验数据如下表所示:
x 1 2 3 4 5
y 1.5 5.9 13.4 24.1 37
下列所给函数模型较适合的是( )
A.y=log x(a>1) B.y=ax+b(a>1)
a
C.y=ax2+b(a>0) D.y=log x+b(a>1)
a
【答案】C
【解析】通过所给数据可知y随x增大,其增长速度越来越快,而A,D中的函数增长速度越来越
慢,而B中的函数增长速度保持不变,故选C.
2.(2019全国高一课时练)若 ,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】如图所示,结合 , 及 的图象易知,当 时, ,
本题选择A选项.
3.(2019·全国高一课时练)三个变量y,y,y 随着变量x的变化情况如表:
1 2 3x 1 3 5 7 9 11
y 5 135 625 1 715 3 635 6 655
1
y 5 29 245 2 189 19 685 177 149
2
y 5 6.10 6.61 6.95 7.20 7.40
3
则与x呈对数型函数、指数型函数、幂函数型函数变化的变量依次是( )
A.y,y,y B.y,y,y
1 2 3 2 1 3
C.y,y,y D.y,y,y
3 2 1 3 1 2
【答案】C
【解析】由指数函数、对数函数、幂函数的增长速率比较,指数函数增长最快,对数函数增长最慢,
由题中表格可知, 是幂函数, 是指数函数, 是对数函数,故选C。
1
4.(2019全国高一课时练)下面对函数f(x)=log x,g(x)= 与h(x)= x-2在区间(0,+∞)
上的衰减情况说法正确的是( )
A.f(x)衰减速度越来越慢,g(x)衰减速度越来越快,h(x)衰减速度越来越慢
B.f(x)衰减速度越来越快,g(x)衰减速度越来越慢,h(x)衰减速度越来越快
C.f(x)衰减速度越来越慢,g(x)衰减速度越来越慢,h(x)衰减速度越来越慢
D.f(x)衰减速度越来越快,g(x)衰减速度越来越快,h(x)衰减速度越来越快
【答案】C
【解析】画出三个函数的图像如下图,由图像可知选C.因为三个函数都是下凸函数。选C.
【点睛】当图像是一条直线的减函数时,是匀减速函数。当图像为上凸的增函数时减小速度是越来
越快的。当图像为下凸的减函数时(如本题)减小速度是越来越慢的。
5.(2019·全国高一课时练)四人赛跑,假设他们跑过的路程f(x)(其中i∈{1,2,3,4})和时间x(x>1)
i的函数关系分别是f(x)=x2,f(x)=4x,f(x)=log x,f(x)=2x,如果他们一直跑下去,最终跑在最
1 2 3 2 4
前面的人具有的函数关系是( )
A.f(x)=x2 B.f(x)=4x C.f(x)=log x D.f(x)=2x
1 2 3 2 4
【答案】D
【解析】由函数的增长趋势可知,指数函数增长最快,所以最终最前面的具有的函数关系为
,故选D。
6.(2019·全国高一课时练)某林区的森林蓄积量每年比上一年平均增长 ,要增长到原来的
倍,需经过 年,则函数 的图象大致为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意,函数解析式为 y=1.104x,(x>0)函数为指数函数,底数1.104>1递增,选B
二、填空题
7.(2019·全国高一课时练)函数y=x2与函数y=xln x在区间(0,+∞)上增长较快的一个是
________ .
【答案】
【解析】由于对数函数y=lnx在区间(0,+∞)上的增长速度慢于一次函数y=x,所以函数y=x2比函
数y=xln x在区间(0,+∞)上增长较快,填 .
8.(2019·全国高一课时练)在某种金属材料的耐高温实验中,温度随着时间变化的情况由微机记
录后显示的图象如图所示.现给出下列说法:
①前5min温度增加的速度越来越快;②前5min温度增加的速度越来越慢;③5min以后温度保持匀速增加;④5min以后温度保持不变.
其中正确的说法是________.(填序号)
【答案】②④
【解析】由图像可知前5min中温度增加,但是增加速度越来越慢,所以②对,①错。5min以后温
度图像是一条水平线,所以温度保持不变,④对,③错,选②④。
【点睛】当图像是一条直线的增函数时,是匀速增加。当图像为上凸的增函数时(如本题),增加
速度是越来越慢的。当图像为下凸的增函数时增加速度是越来越快的。
9.(2019全国高一课时练)据报道,青海湖水在最近50年内减少了10%,如果按此规律,设
2013年的湖水量为m,从2013年起,过x年后湖水量y与x的函数关系是________.
【答案】y=0.9 ·m
【解析】
由题意可知,50年减少到0.9,则每年减少到 ,则 。
10.(2019·全国高一课时练)如图所示是某受污染的湖泊在自然净化过程中某种有害物质的剩留
量y与净化时间t(月)的近似函数关系:y=at(t≥0,a>0且a≠1)的图象.有以下叙述:
①第4个月时,剩留量就会低于 ;
②每月减少的有害物质量都相等;
③若剩留量为 , , 时,所经过的时间分别是t,t,t,则t+t=t.
1 2 3 1 2 3
其中所有正确叙述的序号是________.
【答案】①③
【解析】根据题意,函数的图象经过点 ,故函数为
令 时, ,故①正确;令 时, ,减少 ,当 时, 减少 ,每月减少有害物质质量不相等,故②不
正确;分别令 ,解得 t+t=t 故③正确;
1 2 3
三、解答题
11.(2019·全国高一课时练)函数f(x)=1.1x,g(x)=ln x+1,h(x)=x 的图象如图所示,试分别指
出各曲线对应的函数,并比较三个函数的增长差异(以1,a,b,c,d,e为分界点).
【答案】见解析
【解析】由指数爆炸、对数增长、幂函数增长的差异可得曲线C 对应的函数是f(x)=1.1x,曲线C
1 2
对应的函数是h(x)=x ,曲线C 对应的函数是g(x)=ln x+1,由题图知,当x<1时,
3
f(x)>h(x)>g(x);当1g(x)>h(x);当ef(x)>h(x);当ah(x)>f(x);当bg(x)>f(x);当cf(x)>g(x);
当x>d时,f(x)>h(x)>g(x).
12.(2019·全国高一课时练)每年的3月12日是植树节,全国各地在这一天都会开展各种形式的
植树活动,某市现有树木面积10万平方米,计划今后5年内扩大树木面积,现有两种方案如下:
方案一:每年植树1万平方米;
方案二:每年树木面积比上一年增加9%.
哪个方案较好?
【答案】方案二较好.
【解析】试题分析:最优方案问题,需要将两种方案的函数模型都求解出来,再进行比较,得到最优方案。本题中,方案一的函数模型为 ,方案二的函数模型为 ,根据
题意,将 代入,进行比较即可。
试题解析:方案一:5年后树木面积为:10+1×5=15(万平方米).
方案二:5年后树木面积是10(1+9%)5≈15.386(万平方米),
因为15.386>15,所以方案二较好.