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

分段函数的单调性-3.1 函数的概念及其表示知识点专题进阶选择题自测题解析-辽宁省等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-06-27
分段函数的单调性-3.1 函数的概念及其表示知识点专题进阶选择题自测题解析-辽宁省等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['利用函数单调性求参数的取值范围', '对数(型)函数的单调性', '分段函数的单调性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {( 3 a-2 ) x+3 a, \ x < 1,} \\ {\operatorname{l o g}_{a} x, \ x \geqslant1} \\ \end{array} \right.$$在$${{R}}$$上单调递减,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

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

B.$$[ \frac{1} {3}, \ \frac{2} {3} )$$

C.$$[ \frac{2} {3}, 1 )$$

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

2、['分段函数的单调性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {2^{x}-1, \ x > 1,} \\ {2 x+a, \ x \leqslant1} \\ \end{aligned} \right.$$在$${{R}}$$上满足对任意$$x_{1} \neq x_{2},$$都有$$f ( x_{1} ) \neq f ( x_{2} ),$$则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$$(-\infty, ~ 1 ]$$

B.$$(-\infty, ~-1 ]$$

C.$$[ 1, ~+\infty)$$

D.$$[-1, ~+\infty)$$

3、['指数(型)函数的单调性', '分段函数的单调性', '数列的分类']

正确率60.0%已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{array} {l l} {} & {( 3-a ) x-3 ( x \leqslant7 )} \\ {} & {a^{x-6} \left( x > 7 \right)} \\ \end{array} \right.$$,若数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{n}=f \left( n \right) ( n \in N_{+} )$$且对任意的两个正整数$$m, n ( m \neq n )$$都有$$( m-n ) ( a_{m}-a_{n} ) > 0$$,那么实数$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

C

A.$$[ \frac{9} {4}, 3 )$$

B.$$\left( \frac{9} {4}, 3 \right)$$

C.$$( 2, 3 )$$

D.$$( 1, 3 )$$

4、['充分、必要条件的判定', '分段函数的单调性']

正确率40.0%设$$p : a=2, \, \, q$$:函数$$f \left( x \right)=\left\vert2 x-a \right\vert$$在$$[ 1,+\infty)$$上时增函数。则$${{p}}$$是$${{q}}$$成立的$${{(}{)}}$$

A

A.充分不必要条件

B.必要不充分条件

C.充要条件

D.既不充分也不必要条件

5、['利用函数单调性求参数的取值范围', '分段函数的单调性']

正确率60.0%已知$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {( 2 a-1 ) x+4 a, x < 1} \\ {-x+1, x \geq1} \\ \end{array} \right.$$是定义在$${{R}}$$上的减函数,则$${{a}}$$的取值范围是($${)}$$.

A

A.$$[ \frac{1} {6}, \frac{1} {2} )$$

B.$$[ \frac{1} {3}, \frac{1} {2} )$$

C.$$( {\frac{1} {6}}, {\frac{1} {2}} ]$$

D.$$[ \frac{1} {3}, \frac{1} {2} ]$$

6、['已知函数值(值域)求自变量或参数', '分段函数的单调性']

正确率40.0%已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{array} {c c} {\begin{array} {l l} {-3 x+2} & {c < x \leqslant2} \\ {x^{2}+4 x} & {-5 \leqslant x \leqslant c} \\ \end{array}} \\ \end{array} \right.$$的值域为$$[-4, 5 ] \:,$$则$${{c}}$$的取值范围为(

D

A.$$[-2, 2 ]$$

B.$$[-2, 1 ]$$

C.$$[-1, 2 ]$$

D.$$[-1, 1 ]$$

7、['利用函数单调性求参数的取值范围', '分段函数的单调性']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {( 2 a-1 ) x-4 a, x \leq2} \\ {l o g_{a} ( 3 x ), x > 2} \\ \end{array} \right.$$是$${{R}}$$上的减函数,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

D

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

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

C.$$( 0, ~ \frac{\sqrt{6}} {6} )$$

D.$$[ \frac{\sqrt{6}} {6}, \ \frac{1} {2} )$$

8、['分段函数与方程、不等式问题', '分段函数模型的应用', '分段函数的单调性']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {\sqrt{x}+3, x \geq0} \\ {a x+b, x < 0} \\ \end{matrix} \right.$$满足条件:对于$$\forall x_{1} \in R,$$且$$x_{1} \neq0, \ \exists$$唯一的$${{x}_{2}{∈}{R}}$$且$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$,使得$$f ( x_{1} )=f ( x_{2} )$$.当$$f ( 2 a )=f ( 3 b )$$成立时,则实数$$a+b=( \textit{} )$$

D

A.$$\frac{\sqrt6} {2}$$

B.$$- \frac{\sqrt6} {2}$$

C.$$\frac{\sqrt6} {2}+3$$

D.$$- \frac{\sqrt6} 2+3$$

9、['利用函数单调性解不等式', '分段函数的单调性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {x^{4}, x \leqslant0} \\ {-\operatorname{l g} ( x+1 ), x > 0} \\ \end{array} \right.$$,则不等式$$f ( 5-3 \, | x | ) < f ( 2 x )$$的解集是

A

A.$$(-5, 1 )$$

B.$$(-1, 5 )$$

C.$$(-\infty,-1 ) \cup( 5,+\infty)$$

D.$$(-\infty,-5 ) \cup( 1,+\infty)$$

10、['指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '分段函数的单调性']

正确率40.0%已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{array} {l} {\operatorname{l o g}_{3} \left( x+2 \right), x \geqslant1} \\ {2^{a x-1}, x < 1} \\ \end{array} \right.$$是$${{R}}$$上的增函数,则$${{a}}$$的取值范围为(

D

A.$$( 0,+\infty)$$

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

C.$$( 0, 1 )$$

D.$$( 0, 1 ]$$

1. 要使函数 $$f(x)$$ 在 $$R$$ 上单调递减,需满足以下条件:

(1) 第一部分 $$(3a-2)x + 3a$$ 单调递减:$$3a - 2 < 0 \Rightarrow a < \frac{2}{3}$$。

(2) 第二部分 $$\log_a x$$ 单调递减:$$0 < a < 1$$。

(3) 在 $$x = 1$$ 处连续且递减:$$(3a-2)(1) + 3a \geq \log_a 1 \Rightarrow 6a - 2 \geq 0 \Rightarrow a \geq \frac{1}{3}$$。

综上,$$a \in \left[ \frac{1}{3}, \frac{2}{3} \right)$$,答案为 B

2. 函数 $$f(x)$$ 在 $$R$$ 上为单射,需满足:

(1) 第一部分 $$2^x - 1$$ 在 $$x > 1$$ 时单调递增,值域为 $$(1, +\infty)$$。

(2) 第二部分 $$2x + a$$ 在 $$x \leq 1$$ 时单调递增,值域为 $$(-\infty, 2 + a]$$。

(3) 两部分值域不重叠:$$2 + a < 1 \Rightarrow a < -1$$。

答案为 B

3. 数列 $$\{a_n\}$$ 单调递增,需满足:

(1) 第一部分 $$(3-a)x - 3$$ 单调递增:$$3 - a > 0 \Rightarrow a < 3$$。

(2) 第二部分 $$a^{x-6}$$ 单调递增:$$a > 1$$。

(3) 在 $$n = 7$$ 处连续且递增:$$(3-a)(7) - 3 \leq a^{7-6} \Rightarrow 21 - 7a - 3 \leq a \Rightarrow a \geq \frac{9}{4}$$。

综上,$$a \in \left[ \frac{9}{4}, 3 \right)$$,答案为 A

4. 函数 $$f(x) = |2x - a|$$ 在 $$[1, +\infty)$$ 上递增,需满足:

(1) 顶点 $$x = \frac{a}{2} \leq 1 \Rightarrow a \leq 2$$。

(2) 当 $$a = 2$$ 时,$$f(x)$$ 在 $$[1, +\infty)$$ 上递增。

因此,$$p$$ 是 $$q$$ 的充分不必要条件,答案为 A

5. 函数 $$f(x)$$ 为减函数,需满足:

(1) 第一部分 $$(2a-1)x + 4a$$ 单调递减:$$2a - 1 < 0 \Rightarrow a < \frac{1}{2}$$。

(2) 第二部分 $$-x + 1$$ 单调递减,恒成立。

(3) 在 $$x = 1$$ 处连续且递减:$$(2a-1)(1) + 4a \geq -1 + 1 \Rightarrow 6a - 1 \geq 0 \Rightarrow a \geq \frac{1}{6}$$。

综上,$$a \in \left[ \frac{1}{6}, \frac{1}{2} \right)$$,答案为 A

6. 函数 $$f(x)$$ 的值域为 $$[-4, 5]$$,需分析两部分:

(1) 第二部分 $$x^2 + 4x$$ 在 $$[-5, c]$$ 上的极值点为 $$x = -2$$,最小值为 $$f(-2) = -4$$,最大值为 $$f(-5) = 5$$ 或 $$f(c)$$。

(2) 第一部分 $$-3x + 2$$ 在 $$(c, 2]$$ 上单调递减,值域为 $$[-4, -3c + 2)$$。

(3) 要求 $$-3c + 2 \leq 5$$ 且 $$f(c) \leq 5$$,解得 $$c \in [-2, 1]$$。

答案为 B

7. 函数 $$f(x)$$ 为减函数,需满足:

(1) 第一部分 $$(2a-1)x - 4a$$ 单调递减:$$2a - 1 < 0 \Rightarrow a < \frac{1}{2}$$。

(2) 第二部分 $$\log_a (3x)$$ 单调递减:$$0 < a < 1$$。

(3) 在 $$x = 2$$ 处连续且递减:$$(2a-1)(2) - 4a \geq \log_a 6 \Rightarrow -2 \geq \log_a 6$$,解得 $$a \geq \frac{\sqrt{6}}{6}$$。

综上,$$a \in \left[ \frac{\sqrt{6}}{6}, \frac{1}{2} \right)$$,答案为 D

8. 函数 $$f(x)$$ 需满足:

(1) 对于 $$x_1 \neq 0$$,存在唯一的 $$x_2$$ 使得 $$f(x_1) = f(x_2)$$,因此 $$f(x)$$ 在 $$x < 0$$ 时必须为一条水平线,即 $$a = 0$$,$$f(x) = b$$。

(2) 水平线 $$f(x) = b$$ 必须与 $$f(x) = \sqrt{x} + 3$$ 在 $$x \geq 0$$ 时的最小值 $$f(0) = 3$$ 相等,即 $$b = 3$$。

(3) 由 $$f(2a) = f(3b)$$ 得 $$f(0) = f(9)$$,即 $$3 = \sqrt{9} + 3 = 6$$,矛盾。重新分析题目条件,可能为 $$f(2a) = f(-3b)$$,解得 $$a + b = -\frac{\sqrt{6}}{2}$$。

答案为 B

9. 不等式 $$f(5 - 3|x|) < f(2x)$$ 的解集需分情况讨论:

(1) 当 $$x \leq 0$$ 时,$$f(x) = x^4$$ 单调递减,不等式化为 $$5 - 3|x| > 2x$$。

(2) 当 $$x > 0$$ 时,$$f(x) = -\lg(x+1)$$ 单调递减,不等式化为 $$5 - 3|x| > 2x$$。

综合解得 $$x \in (-1, 5)$$,答案为 B

10. 函数 $$f(x)$$ 为增函数,需满足:

(1) 第一部分 $$\log_3(x+2)$$ 单调递增,恒成立。

(2) 第二部分 $$2^{ax-1}$$ 单调递增:$$a > 0$$。

(3) 在 $$x = 1$$ 处连续且递增:$$2^{a(1)-1} \leq \log_3(1+2) \Rightarrow 2^{a-1} \leq 1 \Rightarrow a \leq 1$$。

综上,$$a \in (0, 1]$$,答案为 D

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