格物学 第三章 函数的概念与性质3.1 函数的概念及其表示

分段函数的定义-3.1 函数的概念及其表示知识点回顾进阶自测题答案-湖北省等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-07-23
分段函数的定义-3.1 函数的概念及其表示知识点回顾进阶自测题答案-湖北省等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['分段函数的定义']

正确率80.0%函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l} {x^{2}-1, \ x \in\{-1, \ 1 \},} \\ {x, \ x \in\{0, \ 2 \}} \\ \end{array} \right.$$的定义域为(

C

A.$${{∅}}$$

B.$$\{x |-1 \leqslant x \leqslant2 \}$$

C.$$\{-1, ~ 0, ~ 1, ~ 2 \}$$

D.$$\{-1, ~ 0, ~ 1 \}$$

2、['分段函数的定义']

正确率60.0%已知$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} x^{2}+2, \ x \geqslant0,} \\ {} & {{}-x+1, \ x < 0,} \\ \end{aligned} \right.$$则$$f [ f (-1 ) ]$$的值为(

B

A.$${{2}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{−}{2}}$$

3、['分段函数的定义']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {\mathrm{e}^{x}+1, x < 1,} \\ {x^{2}-a x, x \geq1,} \\ \end{matrix} \right.$$​若$$f [ f ( 0 ) ]=-2,$$则实数$${{a}{=}}$$(

C

A.$${{5}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{2}}$$

4、['分段函数的定义']

正确率60.0%设$$f ( x )=\left\{\begin{cases} {-1 ( x > 0 ),} \\ {1 ( x < 0 ),} \\ \end{cases} \right.$$则$$\frac{( a+b )-( a-b ) \cdot f ( a-b )} {2} ( a \neq b )$$的值为(

D

A.$${{a}}$$

B.$${{b}}$$

C.$${{a}{,}{b}}$$中较小的数

D.$${{a}{,}{b}}$$中较大的数

5、['分段函数与方程、不等式问题', '基本初等函数的导数', '利用导数求参数的取值范围', '不等式的解集与不等式组的解集', '分段函数的单调性', '分段函数的定义']

正确率40.0%设函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=| e^{x}-e^{2 a} |$$,若$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间内的图象上存在两点,在这两点处的切线相互垂直,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

A

A.$$(-\frac{1} {2}, ~ \frac{1} {2} )$$

B.$$( \frac{1} {2}, ~ 1 )$$

C.$$(-3, ~-\frac{1} {2} )$$

D.$$( \ -3, \ 1 )$$

6、['分段函数的定义', '函数零点个数的判定', '函数零点存在定理', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知函数$$f \sp{( \textbf{x} )}=\left\{\begin{array} {l l} {l o g_{2} x ( x > 0 )} \\ {| x | ( x \leq0 )} \\ \end{array} \right.$$,函数$${{g}{(}{x}{)}}$$满足以下三点条件:$${①}$$定义域为$${{R}{;}{②}}$$对任意$${{x}{∈}{R}}$$,有$$g \textbf{\textit{( x )}}=\frac{1} {2} \textit{\textit{( x+2 )}}$$当$$x \in[-1, ~ 1 ]$$时,$$g \ ( \textbf{x} ) \ =\sqrt{1-x^{2}}$$.则函数$$y=f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)-g \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)$$在区间$$[-4, ~ 4 ]$$上零点的个数为(

D

A.$${{7}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{4}}$$

7、['分段函数求值', '分段函数的定义']

正确率60.0%已知$$f \left( x \right)=\left\{\begin{array} {l} {x+5, x \geq0} \\ {f \left( x+2 \right), x < 0} \\ \end{array} \right.$$,则$${{f}{{(}{{−}{2}}{)}}{=}}$$(

D

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

8、['分段函数的单调性', '分段函数的定义']

正确率60.0%设函数$$D ( x )=\left\{\begin{matrix} {1, x \neq\pi\# \C\# \Re} \\ {0, x \# \pi\prod\Re\boxplus\Re} \\ \end{matrix} \right.$$,则下列结论错误的是(

D

A.$${{D}{(}{x}{)}}$$的定义域为$${{R}}$$

B.$${{D}{(}{x}{)}}$$的值域为$$\{0, ~ 1 \}$$

C.$${{D}{(}{x}{)}}$$是偶函数

D.$${{D}{(}{x}{)}}$$是单调函数

9、['已知函数值(值域)求自变量或参数', '分段函数的定义']

正确率60.0%设函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {2 x-3, x \geq1} \\ {x^{2}-2 x-2, x < 1} \\ \end{matrix} \right.$$,若$$f ( a )=1$$,则$${{a}{=}{(}}$$

C

A.$${{-}{1}}$$或$${{3}}$$

B.$${{2}}$$或$${{3}}$$

C.$${{-}{1}}$$或$${{2}}$$

D.$${{-}{1}}$$或$${{2}}$$或$${{3}}$$

10、['分段函数求值', '分段函数的定义']

正确率60.0%设$$f ( x )=\left\{\begin{array} {c} {x^{2}, x < 0,} \\ {2^{x}, x \geq0,} \\ \end{array} \right.$$则$$f [ f (-1 ) ]$$等于(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{8}}$$

1. 函数$$f(x)$$的定义域由分段条件直接给出,即$$x \in \{-1, 0, 1, 2\}$$,对应选项C。

2. 计算$$f(-1)$$:由于$$-1 < 0$$,使用第二段定义,$$f(-1) = -(-1) + 1 = 2$$。接着计算$$f(f(-1)) = f(2)$$:由于$$2 \geq 0$$,使用第一段定义,$$f(2) = 2^2 + 2 = 6$$,对应选项B。

3. 首先计算$$f(0)$$:由于$$0 < 1$$,使用第一段定义,$$f(0) = e^0 + 1 = 2$$。接着计算$$f(f(0)) = f(2)$$:由于$$2 \geq 1$$,使用第二段定义,$$f(2) = 2^2 - a \cdot 2 = 4 - 2a$$。根据题意$$4 - 2a = -2$$,解得$$a = 3$$,对应选项C。

4. 分情况讨论$$f(a-b)$$:若$$a > b$$,则$$a-b > 0$$,$$f(a-b) = -1$$,代入表达式得结果为$$b$$;若$$a < b$$,则$$a-b < 0$$,$$f(a-b) = 1$$,代入表达式得结果为$$a$$。综上,结果为$$a$$和$$b$$中较小的数,对应选项C。

5. 函数$$f(x) = |e^x - e^{2a}|$$在区间$$(a, 3a)$$内需存在两点切线斜率乘积为$$-1$$。求导得$$f'(x) = e^x$$(若$$e^x > e^{2a}$$)或$$-e^x$$(若$$e^x < e^{2a}$$)。设两点$$x_1, x_2$$满足$$e^{x_1} \cdot (-e^{x_2}) = -1$$,即$$e^{x_1 + x_2} = 1$$,故$$x_1 + x_2 = 0$$。结合区间限制$$a < x_1, x_2 < 3a$$,解得$$a \in \left(\frac{1}{2}, 1\right)$$,对应选项B。

6. 函数$$y = f(x) - g(x)$$的零点即$$f(x) = g(x)$$的解。在$$[-4, 4]$$内:
- 对于$$x \leq 0$$,$$f(x) = |x|$$,$$g(x)$$为分段函数,需解$$|x| = \sqrt{1-x^2}$$,仅在$$x = \pm \frac{\sqrt{2}}{2}$$有解(但$$x \in [-1,1]$$外无解);
- 对于$$x > 0$$,$$f(x) = \log_2 x$$,$$g(x) = \frac{1}{2}(x+2)$$,需解$$\log_2 x = \frac{1}{2}(x+2)$$,通过图像分析可得2个解。
综合其他区间分析,总零点数为6个,对应选项B。

7. 计算$$f(-2)$$:由于$$-2 < 0$$,使用递归定义,$$f(-2) = f(0)$$。接着计算$$f(0)$$:由于$$0 \geq 0$$,使用第一段定义,$$f(0) = 0 + 5 = 5$$,对应选项D。

8. 函数$$D(x)$$为狄利克雷函数,其性质:
- 定义域为$$R$$(A正确);
- 值域为$$\{0, 1\}$$(B正确);
- 是偶函数(C正确);
- 非单调函数(D错误)。
故选项D错误。

9. 分情况解$$f(a) = 1$$:
- 若$$a \geq 1$$,则$$2a - 3 = 1$$,解得$$a = 2$$;
- 若$$a < 1$$,则$$a^2 - 2a - 2 = 1$$,解得$$a = -1$$或$$3$$(舍去$$3$$)。
综上,$$a = -1$$或$$2$$,对应选项C。

10. 计算$$f(-1)$$:由于$$-1 < 0$$,使用第一段定义,$$f(-1) = (-1)^2 = 1$$。接着计算$$f(f(-1)) = f(1)$$:由于$$1 \geq 0$$,使用第二段定义,$$f(1) = 2^1 = 2$$,对应选项B。

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