格物学 第三章 函数的概念与性质3.2 函数的基本性质

函数的对称性-3.2 函数的基本性质知识点回顾进阶单选题自测题解析-辽宁省等高一数学必修,平均正确率46.0%

2025-08-01
函数的对称性-3.2 函数的基本性质知识点回顾进阶单选题自测题解析-辽宁省等高一数学必修,平均正确率46.0%
1、['正弦曲线的对称中心', '函数的对称性', '函数零点的值或范围问题']

正确率40.0%函数$$f ( x )=( x-\pi) \mathrm{s i n} x+1$$在区间$$[-2 \pi, ~ 4 \pi]$$上的所有零点之和为(

D

A.$${{0}}$$

B.$${{π}}$$

C.$${{4}{π}}$$

D.$${{8}{π}}$$

2、['函数奇偶性的应用', '函数奇、偶性的定义', '函数求值', '函数的对称性']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=a x^{2}+b x+a-2 b$$是定义在$$[ a-3, ~ 2 a ]$$上的偶函数,则$$f \left( \textbf{a} \right) ~+f \left( \textbf{b} \right) ~=~ ($$

A

A.$${{3}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{0}}$$

D.$${{a}^{2}{+}{{b}^{2}}}$$

3、['函数的对称性', '分段函数模型的应用', '函数零点的值或范围问题']

正确率40.0%设$$m \in( 0, 1 )$$,若函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {| l o g_{2} x |-m, 0 < x \leqslant2} \\ {f ( 4-x ), 2 < x < 4} \\ \end{array} \right.$$有$${{4}}$$个不同的零点$$x_{1} \cdot x_{2} \cdot x_{3} \cdot x_{4}$$,且$$x_{1} < x_{2} < x_{3} < x_{4}$$,则$$\frac{x_{3}^{2}+x_{4}^{2}-2 5} {x_{1}+x_{2}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A

A.$$[ 2 \sqrt{5}-8,-\frac{7} {2} )$$

B.$$[ 2 \sqrt{5}-8, 0 )$$

C.$$(-\frac{3 5} {8}, 2 \sqrt{5}-8 )$$

D.$$(-\frac{7} {2}, 0 )$$

4、['函数的对称性', '函数零点的值或范围问题']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f ( x )=f ( 2-x )$$,与函数$$y=| x-1 |$$图像的交点$$( x_{1}, y_{1} ), ( x_{2}, y_{2} ), \cdots, ( x_{m}, y_{m} )$$,则$$x_{1}+x_{2}+\cdots+x_{m}=\langle$$

B

A.$${{0}}$$

B.$${{m}}$$

C.$${{4}{m}}$$

D.$${{2}{m}}$$

5、['利用函数单调性解不等式', '利用导数讨论函数单调性', '函数的对称性']

正确率19.999999999999996%若定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f ( 2-x )=f ( x )$$,且当$${{x}{<}{1}}$$时,$$f ( x )=\frac{x} {e^{x}}$$,则满足$$f ( a-1 ) > f ( a )$$的$${{a}}$$的取值范围是(

D

A.$$( 2,+\infty)$$

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

C.$$( 3,+\infty)$$

D.$$( \frac{3} {2},+\infty)$$

6、['对数(型)函数的定义域', '对数(型)函数的值域', '对数(型)函数的单调性', '函数的对称性']

正确率60.0%关于函数$$y=l n \ ( \ x^{2}-x+1 )$$有如下命题:
$${①}$$函数的定义域为$${{R}}$$;
$${②}$$函数是增函数;
$${③}$$函数的值域为$${{R}}$$;
$${④}$$函数图象关于直线$$x=\frac{1} {2}$$对称.其中正确命题的个数是(

C

A.$${{4}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

7、['导数与单调性', '函数奇、偶性的定义', '函数的对称性', '利用函数单调性比较大小']

正确率60.0%函数$$y=f ( x-1 )$$的图象关于点$$( 1, 0 )$$对称,当$$x \in( 0,+\infty)$$时,$$f ( x )+x f^{\prime} ( x ) < 0$$成立,若$$a=2^{0. 2} f ( 2^{0. 2} ), \, \, \, b=l n 2 f ( l n 2 ), \, \, \, c=\operatorname{l o g}_{\frac{1} {2}} 4 \cdot f ( \operatorname{l o g}_{\frac{1} {2}} 4 )$$,则$$a, ~ b, ~ c$$的大小关系是$${{(}{)}}$$

C

A.$$a > b > c$$

B.$$c > a > b$$

C.$$b > a > c$$

D.$$a > c > b$$

8、['函数奇偶性的应用', '函数图象的识别', '函数求值', '函数的对称性']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\frac{2 e^{| x |} \cdot\operatorname{c o s} x} {x^{4}}$$的部分图象大致为$${{(}{)}}$$

B

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

9、['函数求值', '函数的对称性']

正确率40.0%已知$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right), \quad( \begin{matrix} {x} \\ {\in R} \\ \end{matrix} )$$满足$$f \left( \textit{}-\textit{} x \right) ) \ =3-f \left( \textit{} x \right)$$,若函数$$y=\frac{3 x+1 0} {2 x}$$与$$y=f ~ ( x )$$图象的交点为$$( \, x_{1}, \, \, y_{1} \, ) \, \, \,, \, \, \, \, \, ( \, x_{2} \,, \, \, y_{2} \, ) \, \, \,, \, \, \, \, \ldots\, \, \, \, \, ( \, x_{m} \,, \, \, \, y_{m} \, )$$,则$$y_{1}+y_{2}+y_{3}+\ldots+y_{m}=\alpha$$

C

A.$${{0}}$$

B.$${{m}}$$

C.$$\frac{3 m} {2}$$

D.$${{3}{m}}$$

10、['函数的对称性', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$对任意的,$$x_{1}, ~ x_{2} \in[-1, ~ 0 ]$$都有$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} < 0, ~ f ( x )$$的图象关于$${{x}{=}{−}{1}}$$对称$${、}$$则下列结论正确的是(

D

A.$$f (-1 ) < f (-\frac{1} {2} ) < f (-\frac{4} {3} )$$

B.$$f (-\frac{4} {3} ) < f (-1 ) < f (-\frac{1} {2} )$$

C.$$f (-\frac{4} {3} ) < f (-\frac{1} {2} ) < f (-1 )$$

D.$$f (-\frac{1} {2} ) < f (-\frac{4} {3} ) < f (-1 )$$

1. **问题1解析**:

首先,我们需要找到函数$$f(x) = (x - \pi)\sin x + 1$$在区间$$[-2\pi, 4\pi]$$上的所有零点。

设$$f(x) = 0$$,则$$(x - \pi)\sin x + 1 = 0$$,即$$(x - \pi)\sin x = -1$$。

我们分析$$(x - \pi)\sin x$$的性质:

1. 当$$x = \pi$$时,$$f(\pi) = 1 \neq 0$$,所以$$x = \pi$$不是零点。

2. 在区间$$[-2\pi, 4\pi]$$上,$$\sin x$$的零点为$$x = -2\pi, -\pi, 0, \pi, 2\pi, 3\pi, 4\pi$$。在这些点上,$$f(x) = 1 \neq 0$$,所以零点只能出现在$$\sin x \neq 0$$的区间内。

3. 设$$x \neq k\pi$$,则$$x - \pi = -\frac{1}{\sin x}$$。我们需要找到$$x$$使得$$x = \pi - \frac{1}{\sin x}$$。

通过观察和数值分析,可以找到四个解,分别位于$$(0, \pi)$$、$$(\pi, 2\pi)$$、$$(2\pi, 3\pi)$$、$$(3\pi, 4\pi)$$。这些解关于$$x = \pi$$对称,因此它们的和为$$4\pi$$。

因此,所有零点之和为$$4\pi$$,对应选项C。

答案:$$C$$
--- 2. **问题2解析**:

函数$$f(x) = ax^2 + bx + a - 2b$$是定义在$$[a - 3, 2a]$$上的偶函数。

由于$$f(x)$$是偶函数,定义域必须关于原点对称,因此有:

$$a - 3 + 2a = 0 \Rightarrow 3a = 3 \Rightarrow a = 1$$。

代入$$a = 1$$,定义域为$$[-2, 2]$$。

偶函数的性质要求$$f(-x) = f(x)$$,即:

$$a(-x)^2 + b(-x) + a - 2b = ax^2 + bx + a - 2b$$

化简得:$$ax^2 - bx + a - 2b = ax^2 + bx + a - 2b$$

进一步化简得:$$-bx = bx$$,即$$b = 0$$。

因此,函数为$$f(x) = x^2 + 1$$。

计算$$f(a) + f(b) = f(1) + f(0) = (1^2 + 1) + (0^2 + 1) = 2 + 1 = 3$$。

对应选项A。

答案:$$A$$
--- 3. **问题3解析**:

函数$$f(x)$$的定义分为两部分:

1. 当$$0 < x \leq 2$$时,$$f(x) = |\log_2 x| - m$$。

2. 当$$2 < x < 4$$时,$$f(x) = f(4 - x)$$。

由于$$f(x)$$有四个零点$$x_1, x_2, x_3, x_4$$,且$$x_1 < x_2 < x_3 < x_4$$,我们可以分析如下:

1. 在$$(0, 2]$$上,$$|\log_2 x| - m = 0$$有两个解,设为$$x_1$$和$$x_2$$,满足$$x_1 = 2^{-m}$$,$$x_2 = 2^{m}$$。

2. 由于$$f(x) = f(4 - x)$$,函数关于$$x = 2$$对称,因此在$$(2, 4)$$上也有两个对称的零点$$x_3 = 4 - x_1$$和$$x_4 = 4 - x_2$$。

计算$$\frac{x_3^2 + x_4^2 - 25}{x_1 + x_2}$$:

$$x_3^2 + x_4^2 = (4 - x_1)^2 + (4 - x_2)^2 = 32 - 8(x_1 + x_2) + x_1^2 + x_2^2$$

$$x_1 + x_2 = 2^{-m} + 2^{m}$$

由于$$m \in (0, 1)$$,设$$t = 2^m$$,则$$t \in (1, 2)$$,$$x_1 + x_2 = \frac{1}{t} + t$$。

代入计算表达式,最终化简得到取值范围为$$[2\sqrt{5} - 8, 0)$$,对应选项B。

答案:$$B$$
--- 4. **问题4解析**:

函数$$f(x)$$满足$$f(x) = f(2 - x)$$,说明其图像关于$$x = 1$$对称。

函数$$y = |x - 1|$$的图像也关于$$x = 1$$对称。

因此,两者的交点$$(x_i, y_i)$$关于$$x = 1$$对称。如果有$$m$$个交点,则它们的横坐标之和为$$m$$(因为对称点成对出现,每对的和为2,总共有$$\frac{m}{2}$$对)。

但题目中$$m$$可以是奇数或偶数,但无论如何,对称性保证了$$x_1 + x_2 + \cdots + x_m = m$$。

对应选项B。

答案:$$B$$
--- 5. **问题5解析**:

函数$$f(x)$$满足$$f(2 - x) = f(x)$$,说明其图像关于$$x = 1$$对称。

当$$x < 1$$时,$$f(x) = \frac{x}{e^x}$$。我们可以分析其单调性:

$$f'(x) = \frac{e^x - xe^x}{e^{2x}} = \frac{1 - x}{e^x} > 0$$,因此$$f(x)$$在$$x < 1$$时单调递增。

由于对称性,$$f(x)$$在$$x > 1$$时单调递减。

要使$$f(a - 1) > f(a)$$,分两种情况:

1. 如果$$a - 1 < 1$$且$$a < 1$$,则$$a - 1 < a < 1$$,由于$$f(x)$$单调递增,$$f(a - 1) < f(a)$$,不满足。

2. 如果$$a - 1 < 1$$且$$a > 1$$,则$$a - 1 < 1 < a$$。由于对称性,$$f(a) = f(2 - a)$$,且$$2 - a < 1$$。因此不等式变为$$f(a - 1) > f(2 - a)$$。由于$$f(x)$$在$$x < 1$$单调递增,需$$a - 1 > 2 - a$$,即$$2a > 3$$,$$a > \frac{3}{2}$$。

综上,$$a > \frac{3}{2}$$,对应选项D。

答案:$$D$$
--- 6. **问题6解析**:

函数$$y = \ln(x^2 - x + 1)$$的性质分析:

1. 定义域:$$x^2 - x + 1 > 0$$对所有实数$$x$$成立,因此定义域为$$R$$,命题①正确。

2. 单调性:令$$u = x^2 - x + 1$$,则$$u$$在$$x < \frac{1}{2}$$时递减,在$$x > \frac{1}{2}$$时递增。因此$$y = \ln u$$在$$x < \frac{1}{2}$$时递减,在$$x > \frac{1}{2}$$时递增,命题②错误。

3. 值域:$$u = x^2 - x + 1$$的最小值为$$\frac{3}{4}$$,因此$$y \geq \ln \frac{3}{4}$$,值域不为$$R$$,命题③错误。

4. 对称性:$$u = x^2 - x + 1$$关于$$x = \frac{1}{2}$$对称,因此$$y$$的图像也关于$$x = \frac{1}{2}$$对称,命题④正确。

综上,正确命题有2个,对应选项C。

答案:$$C$$
--- 7. **问题7解析**:

函数$$y = f(x - 1)$$的图像关于点$$(1, 0)$$对称,说明$$f(x)$$是奇函数。

当$$x \in (0, +\infty)$$时,$$f(x) + x f'(x) < 0$$,即$$\frac{d}{dx}(x f(x)) < 0$$,因此$$x f(x)$$在$$(0, +\infty)$$上单调递减。

比较$$a = 2^{0.2} f(2^{0.2})$$,$$b = \ln 2 f(\ln 2)$$,$$c = \log_{\frac{1}{2}} 4 \cdot f(\log_{\frac{1}{2}} 4) = -2 f(-2) = 2 f(2)$$(因为$$f(x)$$是奇函数)。

由于$$2^{0.2} \approx 1.148$$,$$\ln 2 \approx 0.693$$,且$$x f(x)$$单调递减,因此:

$$2^{0.2} f(2^{0.2}) < \ln 2 f(\ln 2) < 2 f(2)$$,即$$a < b < c$$。

但题目选项为$$c > a > b$$,可能是符号理解有误。重新分析:

由于$$x f(x)$$单调递减,且$$2^{0.2} > \ln 2 > 0$$,因此$$a < b$$。而$$c = 2 f(2)$$,由于$$2 > 2^{0.2}$$,$$c < a$$。

综上,$$b > a > c$$,对应选项C。

答案:$$C$$
--- 8. **问题8解析**:

函数$$f(x) = \frac{2 e^{|x|} \cos x}{x^4}$$的性质分析:

1. 定义域:$$x \neq 0$$。

2. 奇偶性:$$f(-x) = \frac{2 e^{|x|} \cos(-x)}{x^4} = f(x)$$,因此$$f(x)$$是偶函数。

3. 当$$x \to 0$$时,$$f(x) \to +\infty$$。

4. 当$$x \to \pm\infty$$时,$$f(x) \to 0$$。

5. 由于$$\cos x$$有周期性变化,$$f(x)$$会在某些区间为正,某些区间为负。

根据这些性质,图像应关于$$y$$轴对称,且在$$x = 0$$附近趋近于无穷大,符合选项中的某一种情况。由于题目未提供具体图像,无法进一步判断。

答案:$$A$$(假设选项A符合描述)
--- 9. **问题9解析**:

函数$$f(x)$$满足$$f(-x) = 3 - f(x)$$,说明$$f(x)$$关于点$$(0, \frac{3}{2})$$对称。

函数$$y = \frac{3x + 10}{2x} = \frac{3}{2} + \frac{5}{x}$$,其图像关于点$$(0, \frac{3}{2})$$对称。

因此,$$y = f(x)$$与$$y = \frac{3x + 10}{2x}$$的交点$$(x_i, y_i)$$成对出现,且每对交点的纵坐标之和为$$3$$。

如果有$$m$$个交点,则$$y_1 + y_2 + \cdots + y_m = \frac{3m}{2}$$。

对应选项C。

答案:$$C$$
--- 10. **问题10解析**:

函数$$f(x)$$在$$[-1, 0]$$上满足$$\frac{f(x_1) - f(x_2)}{x_1 - x_2} < 0$$,说明$$f(x)$$在该区间单调递减。

图像关于$$x = -1$$对称,因此$$f(x) = f(-2 - x)$$。

比较$$f(-1)$$、$$f(-\frac{1}{2})$$、$$f(-\frac{4}{3})$$:

1. $$f(-\frac{4}{3}) = f(-\frac{2}{3})$$(因为对称性)。

2. 由于$$f(x)$$在$$[-1, 0]$$单调递减,且$$-1 < -\frac{2}{3} < -\frac{1}{2}$$,因此$$f(-1) > f(-\frac{2}{3}) > f(-\frac{1}{2})$$。

即$$f(-\frac{4}{3}) < f(-\frac{1}{2}) < f(-1)$$,对应选项C。

答案:$$C$$
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