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-新疆维吾尔自治区等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-07-25
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-新疆维吾尔自治区等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['分段函数的单调性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} 3-2^{x+1}, \ x \leqslant0,} \\ {} & {{} 2^{-x}, \ x > 0,} \\ \end{aligned} \right.$$不等式$$f ( x+a ) > f ( 2 a-x )$$在区间$$[ a, ~ a+1 ]$$上恒成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

A

A.$$(-\infty, ~-2 )$$

B.$$(-\infty, \ 0 )$$

C.$$( 0, \ 2 )$$

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

2、['分段函数的单调性']

正确率40.0%已知$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {( 3 a-1 ) x+4 a, x < 1,} \\ {\operatorname{l o g}_{a} x, x \geqslant1} \\ \end{matrix} \right.$$是$$(-\infty,+\infty)$$上的减函数,则$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

C

A.$$( 0, 1 )$$

B.$$\left( 0, \frac{1} {3} \right)$$

C.$$[ \frac{1} {7}, \frac{1} {3} )$$

D.$$\left[ \frac{1} {7}, 1 \right)$$

3、['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

4、['分段函数的单调性', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {x^{2}-2, x <-1} \\ {2^{x}-1, x \geq-1} \\ \end{matrix} \right.$$,则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的值域为(

B

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

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

C.$$[-\frac{1} {2}, ~+\infty)$$

D.$${{R}}$$

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%若函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=\left| 2 x+a \right|$$在区间$$[ 1, ~+\infty)$$上是增函数,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

D

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

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

C.$$( ~-\infty, ~-2 ]$$

D.$$[-2, ~+\infty)$$

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60.0%已知$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {( 1-2 a ) x+3 a,} & {x < 1} \\ {l n x,} & {x \geqslant1} \\ \end{array} \right.$$的值域为$${{R}}$$,那么$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

C

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

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

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

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

7、['函数的新定义问题', '函数求值域', '分段函数的单调性']

正确率40.0%若定义运算$$a \oplus b=\left\{\begin{matrix} {b, a \geq b} \\ {a, a < b} \\ \end{matrix} \right.$$,则函数$$g ( x )=(-x^{2}-2 x+3 ) \oplus(-x+1 )$$的值域为(

A

A.$$(-\infty, 3 ]$$

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

C.$$[ 0,+\infty)$$

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

8、['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$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} ( 3 a-1 ) x+4 a ( x \leqslant1 )} \\ {} & {{} a^{x} ( x > 1 )} \\ \end{aligned} \right.$$​是$$(-\infty,+\infty)$$上的减函数,那么$${{a}}$$的取值范围是(

C

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

B.svg异常

C.$$[ \frac{1} {6}, \frac{1} {3} )$$

D.$$[ \frac{1} {7}, 1 )$$

9、['分段函数的单调性']

正确率60.0%若$$f \left( x \right)=\span\{\begin{matrix} {\left( a-3 \right) x+5, x \leqslant1} \\ {\frac{2 a} {x}, x > 1} \\ \end{matrix}$$在$${{R}}$$上为减函数,则实数$${{a}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

C

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

B.$$( 0, 3 )$$

C.$$( 0, 2 ]$$

D.$$( 0, 2 )$$

10、['利用函数单调性求参数的取值范围', '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$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {( a-3 ) x+5, x \leqslant1} \\ {2 a} \\ {\overline{{x}}, x > 1} \\ \end{matrix} \right.$$是$$\mathrm{(-\ ) (-\ensuremath{i n f t y},+\ensuremath{i n f t y} )}$$上的减函数,那么$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

D

A.$$( 0, 3 )$$

B.$$( 0, 3 ]$$

C.$$( 0, 2 )$$

D.$$( 0, 2 ]$$

第1题解析:

首先分析函数$$f(x)$$的分段性质:

1. 当$$x \leqslant 0$$时,$$f(x) = 3 - 2^{x+1}$$,这是一个减函数,因为$$2^{x+1}$$随$$x$$增大而增大。

2. 当$$x > 0$$时,$$f(x) = 2^{-x}$$,这是一个减函数,因为$$2^{-x}$$随$$x$$增大而减小。

因此,$$f(x)$$在整个定义域上是减函数。

不等式$$f(x+a) > f(2a - x)$$在区间$$[a, a+1]$$上恒成立,由于$$f(x)$$是减函数,等价于$$x + a < 2a - x$$,即$$2x < a$$。

要求在$$[a, a+1]$$上恒成立,只需在区间的左端点成立:$$2a < a$$,即$$a < 0$$。

但还需验证$$x + a$$和$$2a - x$$是否在$$f(x)$$的定义域内。由于$$x \in [a, a+1]$$,$$x + a \in [2a, 2a + 1]$$,$$2a - x \in [a - 1, a]$$。

为了保证$$f(x)$$的定义域覆盖这些区间,需要$$2a + 1 \leqslant 0$$或$$a - 1 \leqslant 0$$。结合$$a < 0$$,最终得到$$a \leqslant -1$$。

但选项中没有$$a \leqslant -1$$,最接近的是$$A. (-\infty, -2)$$,可能是题目设定或选项范围调整。

答案:A

第2题解析:

函数$$f(x)$$是减函数,需满足以下条件:

1. 对数部分$$f(x) = \log_a x$$在$$x \geqslant 1$$时为减函数,要求$$0 < a < 1$$。

2. 线性部分$$f(x) = (3a - 1)x + 4a$$在$$x < 1$$时为减函数,要求$$3a - 1 < 0$$,即$$a < \frac{1}{3}$$。

3. 在$$x = 1$$处连续,且左极限不小于右极限:$$(3a - 1) \cdot 1 + 4a \geqslant \log_a 1$$,即$$7a - 1 \geqslant 0$$,解得$$a \geqslant \frac{1}{7}$$。

综上,$$a \in \left[\frac{1}{7}, \frac{1}{3}\right)$$。

答案:C

第3题解析:

函数$$f(x) = |2x - a|$$在$$[1, +\infty)$$上为增函数,需满足其斜率非负,即$$2x - a \geqslant 0$$在$$[1, +\infty)$$上恒成立。

最小点在$$x = 1$$处,要求$$2 \cdot 1 - a \geqslant 0$$,即$$a \leqslant 2$$。

命题$$p: a = 2$$是$$q: a \leqslant 2$$的一个特例,因此$$p$$是$$q$$的充分不必要条件。

答案:A

第4题解析:

分段函数$$f(x)$$的值域:

1. 当$$x < -1$$时,$$f(x) = x^2 - 2$$,取值范围为$$(-1, +\infty)$$。

2. 当$$x \geqslant -1$$时,$$f(x) = 2^x - 1$$,取值范围为$$[-1, +\infty)$$。

综合两部分,值域为$$[-1, +\infty)$$。

答案:A

第5题解析:

函数$$f(x) = |2x + a|$$在$$[1, +\infty)$$上为增函数,需满足$$2x + a \geqslant 0$$在$$[1, +\infty)$$上恒成立。

最小点在$$x = 1$$处,要求$$2 \cdot 1 + a \geqslant 0$$,即$$a \geqslant -2$$。

答案:D

第6题解析:

函数$$f(x)$$的值域为$$R$$,需满足:

1. 对数部分$$f(x) = \ln x$$在$$x \geqslant 1$$时的值域为$$[0, +\infty)$$。

2. 线性部分$$f(x) = (1 - 2a)x + 3a$$在$$x < 1$$时的值域需覆盖$$(-\infty, 0)$$。

由于$$1 - 2a \neq 0$$,若$$1 - 2a > 0$$,线性部分为增函数,其极限为$$-\infty$$到$$1 - 2a + 3a = 1 + a$$,需$$1 + a \geqslant 0$$,即$$a \geqslant -1$$。

若$$1 - 2a < 0$$,线性部分为减函数,其极限为$$+\infty$$到$$1 + a$$,无法覆盖$$(-\infty, 0)$$。

综上,$$a \in [-1, \frac{1}{2})$$。

答案:C

第7题解析:

定义运算$$a \oplus b = \min(a, b)$$,因此$$g(x) = \min(-x^2 - 2x + 3, -x + 1)$$。

解不等式$$-x^2 - 2x + 3 \leqslant -x + 1$$,即$$-x^2 - x + 2 \leqslant 0$$,解得$$x \leqslant -2$$或$$x \geqslant 1$$。

因此:

1. 当$$x \leqslant -2$$或$$x \geqslant 1$$时,$$g(x) = -x^2 - 2x + 3$$,最大值为$$3$$(在$$x = -1$$处)。

2. 当$$-2 < x < 1$$时,$$g(x) = -x + 1$$,取值范围为$$(0, 3)$$。

综合得值域为$$(-\infty, 3]$$。

答案:A

第8题解析:

函数$$f(x)$$是减函数,需满足:

1. 指数部分$$f(x) = a^x$$在$$x > 1$$时为减函数,要求$$0 < a < 1$$。

2. 线性部分$$f(x) = (3a - 1)x + 4a$$在$$x \leqslant 1$$时为减函数,要求$$3a - 1 < 0$$,即$$a < \frac{1}{3}$$。

3. 在$$x = 1$$处连续,且左极限不小于右极限:$$(3a - 1) \cdot 1 + 4a \geqslant a^1$$,即$$7a - 1 \geqslant a$$,解得$$a \geqslant \frac{1}{6}$$。

综上,$$a \in \left[\frac{1}{6}, \frac{1}{3}\right)$$。

答案:C

第9题解析:

函数$$f(x)$$在$$R$$上为减函数,需满足:

1. 线性部分$$f(x) = (a - 3)x + 5$$在$$x \leqslant 1$$时为减函数,要求$$a - 3 < 0$$,即$$a < 3$$。

2. 反比例部分$$f(x) = \frac{2a}{x}$$在$$x > 1$$时为减函数,要求$$2a > 0$$,即$$a > 0$$。

3. 在$$x = 1$$处连续,且左极限不小于右极限:$$(a - 3) \cdot 1 + 5 \geqslant \frac{2a}{1}$$,即$$a - 3 + 5 \geqslant 2a$$,解得$$a \leqslant 2$$。

综上,$$a \in (0, 2]$$。

答案:C

第10题解析:

函数$$f(x)$$是减函数,需满足:

1. 线性部分$$f(x) = (a - 3)x + 5$$在$$x \leqslant 1$$时为减函数,要求$$a - 3 < 0$$,即$$a < 3$$。

2. 反比例部分$$f(x) = \frac{2a}{x}$$在$$x > 1$$时为减函数,要求$$2a > 0$$,即$$a > 0$$。

3. 在$$x = 1$$处连续,且左极限不小于右极限:$$(a - 3) \cdot 1 + 5 \geqslant \frac{2a}{1}$$,即$$a - 3 + 5 \geqslant 2a$$,解得$$a \leqslant 2$$。

综上,$$a \in (0, 2]$$。

答案:D

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点