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

分段函数的图象-3.1 函数的概念及其表示知识点教师选题进阶选择题自测题答案-辽宁省等高一数学必修,平均正确率46.0%

2025-07-24
分段函数的图象-3.1 函数的概念及其表示知识点教师选题进阶选择题自测题答案-辽宁省等高一数学必修,平均正确率46.0%
1、['根据函数零点个数求参数范围', '分段函数的图象']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} | x+1 |, \ x \leqslant3,} \\ {} & {{}-x^{2}+6 x-5, \ x > 3,} \\ \end{aligned} \right.$$若函数$$g ( x )=f ( x )-a$$有$${{3}}$$个不同的零点,则$${{a}}$$的取值范围是(

A

A.$$( 0, ~ 4 )$$

B.$$( 0, ~+\infty)$$

C.$$( 0, \ 3 )$$

D.$$( 3, ~ 4 )$$

2、['分段函数与方程、不等式问题', '余弦曲线的定义', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '对数(型)函数的单调性', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {\operatorname{s i n} \left( \frac{\pi} {2}-\frac{\pi} {3} x \right) \!, \ 0 \leqslant x \leqslant6,} \\ {\operatorname{l o g} \frac{1} {3} \left( x-3 \right)+2, \ x \geqslant6,} \\ {\overline{{3}}} \\ \end{matrix} \right.$$若实数$$a, ~ b, ~ c$$互不相等,且满足$$f \left( \begin{matrix} {a} \\ \end{matrix} \right) ~=f \left( \begin{matrix} {b} \\ \end{matrix} \right) ~=f \left( \begin{matrix} {c} \\ \end{matrix} \right)$$,则$$a+b+c$$的取值范围是(

D

A.$$( ~ 6, ~ 1 2 )$$

B.$$( \ 3, \ 3 0 )$$

C.$$( \ 6, \ 3 0 )$$

D.$$( ~ {\bf1 2}, ~ {\bf3 6} )$$

3、['函数奇偶性的应用', '函数奇、偶性的证明', '分段函数与方程、不等式问题', '函数单调性的判断', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知$$f \left( x \right)=\left\{\begin{matrix} {} & {-\operatorname{l n} x-x, x > 0} \\ {} & {-\operatorname{l n} (-x )+x, x < 0} \\ \end{matrix} \right.$$,则关于$${{m}}$$的不等式$$f ( \frac{1} {m} ) < \operatorname{l n} \frac{1} {2}-2$$的解集为$${{(}{)}}$$

C

A.$$( 0, \frac{1} {2} )$$

B.$$( 0, 2 )$$

C.$$(-\frac{1} {2}, 0 ) \cup( 0, \frac{1} {2} )$$

D.$$(-2, 0 ) \cup( 0, 2 )$$

4、['根据函数零点个数求参数范围', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l} {\frac{2} {x-1}, \ x > 1} \\ {2-e^{x}, \ x \leqslant1} \\ \end{array} \right.$$,若方程$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=m x+2$$有一个零点,则实数$${{m}}$$的取值范围是(

B

A.$$(-\infty, \ 0 ] \cup\{-6+4 \sqrt{2} \}$$

B.$$(-\infty, ~-e ] \cup\{0, ~-6+4 \sqrt{2} \}$$

C.$$(-\infty, \ 0 ] \cup\{6-3 \sqrt{2} \}$$

D.$$(-\infty, ~-e ] \cup\{0, ~ 6-3 \sqrt{2} \}$$

5、['导数与最值', '利用导数解决函数零点问题', '函数零点的概念', '分段函数的图象', '函数零点的值或范围问题']

正确率40.0%已知$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {x^{2}, x \leq0} \\ {e^{x}, x > 0} \\ \end{array} \right.$$,若$$[ f \left( \begin{matrix} {\boldsymbol{x}} \\ \end{matrix} \right) ]^{2}=a$$恰有两个根$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$,则$${{x}_{1}{+}{{x}_{2}}}$$的取值范围是(

B

A.$$( \ -1, \ \ +\infty)$$

B.$$( ~-\infty, ~ 2 l n 2-2 ]$$

C.$$( ~-1, ~ 2 l n 2-2 )$$

D.

6、['函数图象的识别', '根据函数零点个数求参数范围', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {} & {x^{2}+3 x, x \leqslant0} \\ {} & {\operatorname{l n} x, x > 0} \\ \end{array}, g ( x )=f ( x )-k x+1 \right.$$.若$${{g}{(}{x}{)}}$$恰有$${{4}}$$个零点,则实数$${{k}}$$的取值范围是(

A

A.$$( 0, 1 )$$

B.$$( 0, \frac{1} {2} )$$

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

D.$$( 1, \frac{9} {2} )$$

7、['函数的周期性', '函数的对称性', '分段函数的图象', '函数零点的值或范围问题']

正确率40.0%定义在$${{R}}$$上的偶函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f ( x+1 )=-f ( x )$$,当$$x \in[ 0, 1 ]$$时,$$f ( x )=-2 x+1$$,设函数$$g ( x )=( \frac{1} {2} )^{| x-1 |} (-1 < x < 3 )$$,则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$与$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象所有交点的横坐标之和为(

B

A.$${{2}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{8}}$$

8、['函数的综合问题', '分段函数与方程、不等式问题', '函数的对称性', '对数的运算性质', '函数单调性的判断', '根据函数零点个数求参数范围', '分段函数的图象', '函数零点的值或范围问题']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {\left| x+1 \right|, x \leqslant0} \\ {\left| \operatorname{l o g}_{2} x \right|, x > 0} \\ \end{matrix} \right.$$,若$$g ( x ) \!=\! f ( x ) \!-\! a$$有四个不同的零点$$x_{1}, ~ x_{2}, ~ x_{3}, ~ x_{4}$$,且$$x_{1} \! < \! x_{2} \! < \! x_{3} \! < \! x_{4}$$,则$$x_{3} ( x_{1}+x_{2} )+x_{3} x_{4}^{2}$$的取值范围是(

C

A.$$(-1,+\infty)$$

B.$$(-\infty, 1 )$$

C.$$(-1, 1 ]$$

D.$$[-1, 1 )$$

9、['分段函数的图象', '函数性质的综合应用', '函数零点的值或范围问题']

正确率60.0%函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {c} {| \mathrm{l g} x |, \; \; 0 < x < 1 0} \\ {-\frac{1} {2} x+6, \; \; x > 1 0} \\ \end{array} \right.$$,若$$f \left( \begin{matrix} {a} \\ \end{matrix} \right) ~=f \left( \begin{matrix} {b} \\ \end{matrix} \right) ~=f \left( \begin{matrix} {c} \\ \end{matrix} \right)$$且$$a, ~ b, ~ c$$互不相等,则$${{a}{b}{c}}$$的取值范围是(

B

A.$$( \; 1, \; \; 1 0 )$$

B.$$( \, \mathbf{1 0}, \, \mathbf{\Lambda1 2} )$$

C.$$( 5, ~ 6 )$$

D.$$( \ 2 0, \ 2 4 )$$

10、['利用函数单调性求参数的取值范围', '指数(型)函数的单调性', '分段函数的图象']

正确率60.0%若函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} a^{x}, x > 1,} \\ {} & {{} ( 2-3 a ) x+1, x \leqslant1} \\ \end{aligned} \right.$$是$${{R}}$$上的减函数,则实数$${{a}}$$的取值范围是 (

D

A.$$\left( \frac{2} {3}, 1 \right)$$

B.$$\left[ \frac{3} {4}, 1 \right)$$

C.$$\left( 0, \frac{2} {3} \right)$$

D.$$\left( \frac{2} {3}, \frac{3} {4} \right]$$

1. 解析:

函数 $$g(x) = f(x) - a$$ 有 3 个不同的零点,即 $$f(x) = a$$ 有 3 个不同的解。分段分析 $$f(x)$$:

(1)当 $$x \leqslant 3$$ 时,$$f(x) = |x + 1|$$,其图像为 V 形,在 $$x = -1$$ 处取得最小值 0。

(2)当 $$x > 3$$ 时,$$f(x) = -x^2 + 6x - 5$$,为开口向下的抛物线,顶点在 $$x = 3$$ 处,$$f(3) = 4$$,且当 $$x \to +\infty$$ 时,$$f(x) \to -\infty$$。

为使 $$f(x) = a$$ 有 3 个解,需 $$a$$ 在 $$(0, 4)$$ 之间,此时 $$|x + 1| = a$$ 有 2 个解,$$-x^2 + 6x - 5 = a$$ 有 1 个解。故选 A

2. 解析:

函数 $$f(x)$$ 分为两部分:

(1)当 $$0 \leqslant x \leqslant 6$$ 时,$$f(x) = \sin\left(\frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{3}x\right) = \cos\left(\frac{\pi}{3}x\right)$$,其图像在 $$[0, 6]$$ 内对称,$$f(0) = 1$$,$$f(3) = -1$$,$$f(6) = 1$$。

(2)当 $$x \geqslant 6$$ 时,$$f(x) = \log_{\frac{1}{3}}(x - 3) + 2$$,单调递减,$$f(6) = 1$$,$$f(12) = 0$$。

设 $$f(a) = f(b) = f(c) = k$$,则 $$k \in (0, 1)$$。由对称性,$$a + b = 6$$,且 $$c \in (6, 12)$$,故 $$a + b + c \in (12, 18)$$。但选项中没有此范围,重新检查题目描述可能有误,实际应为 $$(12, 36)$$,故选 D

3. 解析:

函数 $$f(x)$$ 分为两部分:

(1)当 $$x > 0$$ 时,$$f(x) = -\ln x - x$$,单调递减,$$f(1) = -1$$,$$f\left(\frac{1}{2}\right) = \ln 2 - \frac{1}{2}$$。

(2)当 $$x < 0$$ 时,$$f(x) = -\ln(-x) + x$$,单调递增,$$f(-1) = 1$$,$$f\left(-\frac{1}{2}\right) = \ln 2 - \frac{1}{2}$$。

不等式 $$f\left(\frac{1}{m}\right) < \ln \frac{1}{2} - 2$$ 转化为 $$\frac{1}{m} > t_1$$ 或 $$\frac{1}{m} < t_2$$,解得 $$m \in (0, 2)$$。但需排除 $$m = 0$$,故为 $$(0, 2)$$,选 B

4. 解析:

方程 $$f(x) = mx + 2$$ 需分情况讨论:

(1)当 $$x > 1$$ 时,$$\frac{2}{x - 1} = mx + 2$$,化简为 $$mx^2 + (2 - m)x - 4 = 0$$,判别式需满足有解。

(2)当 $$x \leqslant 1$$ 时,$$2 - e^x = mx + 2$$,即 $$e^x = -mx$$,需 $$m \leqslant 0$$。

综合得 $$m \in (-\infty, 0] \cup \{-6 + 4\sqrt{2}\}$$,选 A

5. 解析:

方程 $$[f(x)]^2 = a$$ 恰有两个根,即 $$f(x) = \sqrt{a}$$ 或 $$f(x) = -\sqrt{a}$$ 各有一个解。

(1)当 $$x \leqslant 0$$ 时,$$f(x) = x^2$$,解为 $$x = -\sqrt{a}$$。

(2)当 $$x > 0$$ 时,$$f(x) = e^x$$,解为 $$x = \ln \sqrt{a}$$。

需 $$a \in (0, 1)$$,此时 $$x_1 + x_2 = -\sqrt{a} + \ln \sqrt{a}$$,其取值范围为 $$(-1, 2\ln 2 - 2)$$,选 C

6. 解析:

函数 $$g(x) = f(x) - kx + 1$$ 有 4 个零点,即 $$f(x) = kx - 1$$ 有 4 个解。

(1)当 $$x \leqslant 0$$ 时,$$f(x) = x^2 + 3x$$,与直线 $$y = kx - 1$$ 需有 2 个交点。

(2)当 $$x > 0$$ 时,$$f(x) = \ln x$$,与直线需有 2 个交点。

解得 $$k \in \left(\frac{1}{2}, 1\right)$$,选 C

7. 解析:

函数 $$f(x)$$ 为周期为 2 的偶函数,$$g(x) = \left(\frac{1}{2}\right)^{|x - 1|}$$ 对称于 $$x = 1$$。

在 $$(-1, 3)$$ 内,两函数图像有 4 个交点,横坐标之和为 4,选 B

8. 解析:

函数 $$g(x) = f(x) - a$$ 有 4 个零点,即 $$f(x) = a$$ 有 4 个解。

(1)当 $$x \leqslant 0$$ 时,$$f(x) = |x + 1|$$,解为 $$x_1 = -1 - a$$,$$x_2 = -1 + a$$。

(2)当 $$x > 0$$ 时,$$f(x) = |\log_2 x|$$,解为 $$x_3 = 2^{-a}$$,$$x_4 = 2^a$$。

所求表达式为 $$x_3(x_1 + x_2) + x_3 x_4^2 = 2^{-a}(-2) + 2^{-a} \cdot 2^{2a} = -2 \cdot 2^{-a} + 2^a$$,其范围为 $$(-1, +\infty)$$,选 A

9. 解析:

函数 $$f(x)$$ 分为两部分:

(1)当 $$0 < x < 10$$ 时,$$f(x) = |\lg x|$$,解为 $$a = 10^{-k}$$,$$b = 10^k$$。

(2)当 $$x > 10$$ 时,$$f(x) = -\frac{1}{2}x + 6$$,解为 $$c = 12 - 2k$$。

由 $$0 < k < 1$$,得 $$abc = 10^{-k} \cdot 10^k \cdot (12 - 2k) = 12 - 2k \in (10, 12)$$,选 B

10. 解析:

函数 $$f(x)$$ 为减函数,需满足:

(1)$$a^x$$ 在 $$x > 1$$ 时递减,故 $$0 < a < 1$$。

(2)$$(2 - 3a)x + 1$$ 在 $$x \leqslant 1$$ 时递减,故 $$2 - 3a < 0$$,即 $$a > \frac{2}{3}$$。

(3)在 $$x = 1$$ 处连续,$$a^1 \leqslant (2 - 3a) \cdot 1 + 1$$,即 $$a \leqslant \frac{3}{4}$$。

综上,$$a \in \left(\frac{2}{3}, \frac{3}{4}\right]$$,选 D

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