格物学

分段函数的定义-函数的概念及其表示知识点考前进阶选择题自测题答案-甘肃省等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-04-23
分段函数的定义-函数的概念及其表示知识点考前进阶选择题自测题答案-甘肃省等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['分段函数的定义']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{\{}{{^{{2}{{x}{+}{1}}{,}{x}{≤}{0}{,}}_{{x}^{3}{+}{1}{,}{x}{>}{0}{,}}}}}}$$则$${{f}{[}{f}{(}{−}{1}{)}{]}{=}}$$(

C

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{4}}$$

2、['数列的递推公式', '分段函数的定义', '等差数列的前n项和的应用']

正确率19.999999999999996%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$${{a}_{n}{=}{{\{}{{{{^{{n}{(}{n}{=}{2}{k}{−}{1}{)}}_{{a}_{k}{(}{n}{=}{2}{k}{)}}}}}}}{(}{k}{∈}{{N}^{∗}}{)}}$$,设$${{f}{(}{n}{)}{=}{{a}_{1}}{+}{{a}_{2}}{+}{{a}_{3}}{+}{…}{+}{{a}{{2}^{n}{−}{1}}}{+}{{a}{{2}^{n}}}}$$,则$${{f}{(}{{2}{0}{1}{4}}{)}{−}{f}{(}{{2}{0}{1}{3}}{)}{=}{(}}$$

B

A.$${{4}{{2}{0}{1}{2}}}$$

B.$${{4}{{2}{0}{1}{3}}}$$

C.$${{4}{{2}{0}{1}{4}}}$$

D.$${{4}{{2}{0}{1}{5}}}$$

3、['分段函数与方程、不等式问题', '导数中不等式恒成立与存在性问题', '利用基本不等式求最值', '分段函数的单调性', '分段函数的定义']

正确率40.0%已知函数$${{f}{{(}{x}{)}}{=}{{\{}{{^{{2}^{x}{−}{1}{,}{x}{⩽}{0}}_{{−}{{x}^{2}}{−}{3}{x}{,}{x}{>}{0}}}}}}$$,若不等式$${{|}{f}{(}{x}{)}{|}{⩾}{m}{x}{−}{2}}$$恒成立,则实数$${{m}}$$的取值范围为(

D

A.$${{[}{3}{−}{2}{\sqrt {2}}{,}{3}{+}{2}{\sqrt {2}}{]}}$$

B.$${{[}{0}{,}{3}{−}{2}{\sqrt {2}}{]}}$$

C.$${{(}{3}{−}{2}{\sqrt {2}}{,}{3}{+}{2}{\sqrt {2}}{)}}$$

D.$${{[}{0}{,}{3}{+}{2}{\sqrt {2}}{]}}$$

5、['分段函数求值', '分段函数的定义']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{\{}{{^{{x}^{2}{,}{x}{<}{3}}_{{l}{o}{g}_{2}{x}{,}{x}{⩾}{3}}}}}}$$,则$${{f}{[}{f}{(}{2}{)}{]}{=}}$$

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

6、['分段函数求值', '分段函数的定义']

正确率60.0%已知$${{f}{{(}{x}{)}}{=}{{\{}{{^{{x}{+}{5}{,}{x}{⩾}{0}}_{{f}{{(}{x}{+}{2}{)}}{,}{x}{<}{0}}}}}}$$,则$${{f}{{(}{{−}{2}}{)}}{=}}$$(

D

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

7、['分段函数求值', '分段函数的定义']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{\{}{{^{{x}^{2}{,}{x}{⩽}{0}{,}}_{{2}{x}{−}{1}{,}{x}{>}{0}{,}}}}}}$$,则$${{f}{(}{−}{1}{)}{+}{f}{(}{1}{)}{=}{(}}$$)

A

A.$${{2}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{−}{1}}$$

8、['分段函数求值', '分段函数的定义']

正确率60.0%设函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{\{}{{^{{2}{{−}{x}}{,}{x}{∈}{(}{−}{∞}{,}{1}{]}}_{{l}{o}{g}{{8}{1}}{x}{,}{x}{∈}{(}{1}{,}{+}{∞}{)}}}}}}$$则满$${{f}{(}{x}{)}{=}{{\frac{1}{4}}}}$$的$${{x}}$$的值(

B

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$或$${{3}}$$

D.不存在

9、['函数零点个数的判定', '分段函数的定义']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{\{}{{^{{2}^{x}{−}{{x}^{2}}{,}{x}{≥}{0}}_{{1}{−}{l}{n}{(}{x}{+}{6}{)}{,}{−}{6}{<}{x}{<}{0}}}}}}$$,则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${({−}{6}{,}{+}{∞}{)}}$$上的零点个数为(

C

A.$${{1}}$$个

B.$${{2}}$$个

C.$${{3}}$$个

D.$${{4}}$$个

10、['对数的运算性质', '分段函数的定义']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{\{}{{^{{l}{o}{{g}_{2}}{x}{,}{x}{>}{0}}_{{f}{(}{x}{+}{3}{)}{,}{x}{≤}{0}}}}}}$$,则$${{f}{(}{−}{1}{)}}$$的值是(

D

A.$${{−}{2}}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{0}}$$

D.$${{1}}$$

### 题目1解析

首先计算 $$f(-1)$$,由于 $$-1 \leq 0$$,使用第一段定义:$$f(x) = 2x + 1$$。

$$f(-1) = 2 \times (-1) + 1 = -2 + 1 = -1$$

接下来计算 $$f[f(-1)] = f(-1)$$,因为 $$-1 \leq 0$$,仍然使用第一段定义:

$$f(-1) = 2 \times (-1) + 1 = -1$$

但题目要求的是 $$f[f(-1)]$$,即 $$f(-1)$$,结果为 $$-1$$。然而选项中没有 $$-1$$,可能是题目解析有误。

重新审题:$$f(x)$$ 的第二段定义是 $$x^3 + 1$$($$x > 0$$)。计算 $$f(-1) = -1$$,然后 $$f[f(-1)] = f(-1)$$,但 $$-1 \leq 0$$,所以 $$f(-1) = -1$$。选项无匹配,可能是题目描述有误。

假设题目为 $$f(f(-1))$$,则 $$f(-1) = -1$$,再 $$f(-1) = -1$$,无选项匹配。可能是题目描述错误。

若题目为 $$f(f(-1))$$ 且第二段定义 $$x^3 + 1$$ 适用于 $$x \geq 0$$,则 $$f(-1) = -1$$,再 $$f(-1) = -1$$,仍无匹配。

可能是题目选项有误,暂无法解答。

--- ### 题目2解析

数列定义:$$a_n = n$$($$n$$ 为奇数),$$a_n = a_k$$($$n = 2k$$)。

$$f(n) = a_1 + a_2 + \cdots + a_{2^n}$$

计算 $$f(2014) - f(2013)$$:

$$f(n) - f(n-1) = a_{2^{n-1}+1} + a_{2^{n-1}+2} + \cdots + a_{2^n}$$

对于 $$n = 2014$$,差值为 $$a_{2^{2013}+1} + a_{2^{2013}+2} + \cdots + a_{2^{2014}}$$。

奇数项为 $$a_{2^{2013}+1} = 2^{2013} + 1$$,$$a_{2^{2013}+3} = 2^{2013} + 3$$,等等。

偶数项 $$a_{2^{2013}+2} = a_{2^{2012}+1}$$,$$a_{2^{2013}+4} = a_{2^{2012}+2}$$,等等。

通过递推发现差值为 $$4^{2013}$$,对应选项 B。

--- ### 题目3解析

不等式 $$|f(x)| \geq mx - 2$$ 恒成立,分情况讨论:

1. $$x \leq 0$$:$$f(x) = 2^x - 1$$,$$|2^x - 1| \geq mx - 2$$。 2. $$x > 0$$:$$f(x) = -x^2 - 3x$$,$$x^2 + 3x \geq mx - 2$$。

对于 $$x \leq 0$$:

- 当 $$x \to 0^-$$,$$|2^0 - 1| = 0 \geq -2$$ 恒成立。 - 当 $$x \to -\infty$$,$$2^x \to 0$$,不等式为 $$1 \geq mx - 2$$,需 $$m \geq 0$$。

对于 $$x > 0$$:

$$x^2 + (3 - m)x + 2 \geq 0$$

需判别式 $$\Delta \leq 0$$:

$$(3 - m)^2 - 8 \leq 0 \Rightarrow m \in [3 - 2\sqrt{2}, 3 + 2\sqrt{2}]$$

结合 $$m \geq 0$$,最终范围为 $$[0, 3 + 2\sqrt{2}]$$,选项 D。

--- ### 题目5解析

计算 $$f(2)$$,因为 $$2 < 3$$,使用 $$f(x) = x^2$$:

$$f(2) = 2^2 = 4$$

然后计算 $$f[f(2)] = f(4)$$,因为 $$4 \geq 3$$,使用 $$f(x) = \log_2 x$$:

$$f(4) = \log_2 4 = 2$$

答案为 B。

--- ### 题目6解析

计算 $$f(-2)$$,因为 $$-2 < 0$$,使用递推定义:

$$f(-2) = f(-2 + 2) = f(0)$$

$$f(0)$$ 因为 $$0 \geq 0$$,使用 $$f(x) = x + 5$$:

$$f(0) = 0 + 5 = 5$$

答案为 D。

--- ### 题目7解析

计算 $$f(-1)$$ 和 $$f(1)$$:

- $$f(-1) = (-1)^2 = 1$$($$x \leq 0$$) - $$f(1) = 2 \times 1 - 1 = 1$$($$x > 0$$)

和为 $$1 + 1 = 2$$,答案为 A。

--- ### 题目8解析

解方程 $$f(x) = \frac{1}{4}$$:

1. 当 $$x \leq 1$$:$$2^{-x} = \frac{1}{4} \Rightarrow 2^{-x} = 2^{-2} \Rightarrow x = 2$$(但 $$2 > 1$$,舍去) 2. 当 $$x > 1$$:$$\log_{81} x = \frac{1}{4} \Rightarrow x = 81^{1/4} = 3$$

唯一解为 $$x = 3$$,选项 B。

--- ### 题目9解析

求 $$f(x)$$ 的零点:

1. $$x \geq 0$$:$$2^x - x^2 = 0$$,解得 $$x = 2, 4$$。 2. $$-6 < x < 0$$:$$1 - \ln(x + 6) = 0 \Rightarrow \ln(x + 6) = 1 \Rightarrow x = e - 6 \approx -3.28$$(在定义域内)

共 3 个零点,答案为 C。

--- ### 题目10解析

计算 $$f(-1)$$,因为 $$-1 \leq 0$$,使用递推定义:

$$f(-1) = f(-1 + 3) = f(2)$$

$$f(2)$$ 因为 $$2 > 0$$,使用 $$f(x) = \log_2 x$$:

$$f(2) = \log_2 2 = 1$$

答案为 D。

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