格物学 第三章 函数的概念与性质3.2 函数的基本性质

复合函数的单调性判定-3.2 函数的基本性质知识点教师选题进阶自测题答案-江苏省等高一数学必修,平均正确率46.0%

2025-06-01
复合函数的单调性判定-3.2 函数的基本性质知识点教师选题进阶自测题答案-江苏省等高一数学必修,平均正确率46.0%
1、['复合函数的单调性判定', '对数(型)函数的单调性']

正确率60.0%函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{2} \left( x^{2}-2 x-3 \right)$$的单调增区间是(

D

A.$$( 1, 3 )$$

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

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

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

2、['复合函数的单调性判定', '一元二次不等式的解法', '对数(型)函数的单调性', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%函数$$f ( x )=l o g_{\frac{1} {2}} \, ( x^{2}+2 x-1 5 )$$的单调递增区间是(

D

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

B.$$( \mathbf{3}, \mathbf{\Lambda}+\infty)$$

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

D.$$( \mathrm{~}-\infty, \mathrm{~}-5 )$$

3、['复合函数的单调性判定', '函数中的恒成立问题']

正确率19.999999999999996%若对于$$\forall x_{1}, ~ x_{2} \in~ ( ~-\infty, ~ m )$$且$${{x}_{1}{<}{{x}_{2}}}$$,都有$$\frac{x_{2} e^{x_{1}}-x_{1} e^{x_{2}}} {e^{x_{2}}-e^{x_{1}}} > 1,$$则$${{m}}$$的最大值是(

C

A.$${{2}{e}}$$

B.$${{e}}$$

C.$${{0}}$$

D.$${{−}{1}}$$

4、['复合函数的单调性判定']

正确率80.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{\frac{1} {2}} \, ( x^{2}-2 a x+3 )$$在$$[-1, 1 ]$$上单调递增,则实数$${{a}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

A.$$(-2, 1 ]$$

B.$$[ 1, 2 )$$

C.$${{(}}$$--$${{∞}}$$,$${{1}{]}}$$

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

5、['复合函数的单调性判定', '对数(型)函数的单调性', '函数的单调区间']

正确率40.0%函数$$y=l o g_{\frac{1} {2}} \, \operatorname{c o s}_{( \frac{3 \pi} {2}-2 x )}$$的递增区间是(

B

A.$$[-{\frac{\pi} {4}}+k \pi, \, \, {\frac{\pi} {4}}+k \pi] \, \, ( \, k \in Z )$$

B.$$[-{\frac{\pi} {4}}+k \pi, ~ k \pi) ~ ~ ( k \in Z )$$

C.$$[ {\frac{\pi} {4}}+k \pi, \, \, {\frac{3 \pi} {4}}+k \pi] \, \, ( \, k \in Z )$$

D.$$[ \frac{\pi} {4}+k \pi, \ \frac{3 \pi} {4}+k \pi) \ \ ( \ k \in Z )$$

6、['复合函数的单调性判定']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{\frac{1} {2}} \left[ x^{2} \!-\! ( 2 a \!-\! 1 ) x \!+\! a^{2} \!-\! a \right]$$在区间$$(-\infty, 5 )$$上是增函数,则实数$${_{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A

A.$$[ 6,+\infty)$$

B.$$( 6,+\infty)$$

C.$$(-\infty, 6 ]$$

D.$$(-\infty, 6 )$$

7、['复合函数的单调性判定', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=e^{x-2}+e^{2-x}$$,若实数$${{x}_{1}{、}{{x}_{2}}}$$满足$$x_{1} < x_{2}, ~ ~ x_{1}+x_{2} < 4$$且$$( \ x_{1}-2 ) \quad( \ x_{2}-2 ) \ < 0$$,则下列结论正确的是(

C

A.$$f ~ ( \boldsymbol{x}_{1} ) ~=f ~ ( \boldsymbol{x}_{2} )$$

B.$$f \left( \begin{array} {c c} {x_{1}} \\ \end{array} \right) \, < f \left( \begin{array} {c c} {x_{2}} \\ \end{array} \right)$$

C.$$f \left( \begin{array} {c c} {x_{1}} \\ \end{array} \right) > f \left( \begin{array} {c c} {x_{2}} \\ \end{array} \right)$$

D.$$f \left( \begin{matrix} {x_{1}} \\ \end{matrix} \right)+f \left( \begin{matrix} {x_{2}} \\ \end{matrix} \right) < 4$$

8、['函数奇、偶性的证明', '复合函数的单调性判定', '函数单调性的判断']

正确率40.0%下列函数中既是奇函数,又在区间$$[ 0,+\infty)$$上单调递增的函数是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{y}{=}{{s}{i}{n}}{x}}$$

B.$${{y}{=}{−}{{x}^{2}}}$$

C.$${{y}{=}{{l}{g}}{{2}^{x}}}$$

D.$$y=3^{| x |}$$

10、['复合函数的单调性判定', '对数(型)函数的单调性']

正确率40.0%函数$$y=\operatorname{l o g}_{\frac{1} {3}} \, ( 4+3 x-x^{2} )$$的一个单调增区间是$${{(}{)}}$$

D

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

B.$$[ \frac{3} {2},+\infty]$$

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

D.$$[ \frac{3} {2}, 4 )$$

1. 解析:

函数 $$f(x) = \log_2(x^2 - 2x - 3)$$ 的单调增区间取决于内层函数 $$g(x) = x^2 - 2x - 3$$ 的单调性和定义域。

1. 定义域:$$x^2 - 2x - 3 > 0 \Rightarrow x < -1 \text{ 或 } x > 3$$。

2. 内层函数 $$g(x)$$ 的对称轴为 $$x = 1$$,在 $$x > 1$$ 时单调递增,在 $$x < 1$$ 时单调递减。

3. 由于外层对数函数 $$\log_2$$ 单调递增,所以 $$f(x)$$ 的单调性与 $$g(x)$$ 一致。

综上,$$f(x)$$ 在 $$(3, +\infty)$$ 上单调递增。答案为 D

2. 解析:

函数 $$f(x) = \log_{\frac{1}{2}}(x^2 + 2x - 15)$$ 的单调递增区间需要分析内层函数 $$g(x) = x^2 + 2x - 15$$ 的单调性和定义域。

1. 定义域:$$x^2 + 2x - 15 > 0 \Rightarrow x < -5 \text{ 或 } x > 3$$。

2. 内层函数 $$g(x)$$ 的对称轴为 $$x = -1$$,在 $$x < -1$$ 时单调递减,在 $$x > -1$$ 时单调递增。

3. 由于外层对数函数 $$\log_{\frac{1}{2}}$$ 单调递减,所以 $$f(x)$$ 的单调性与 $$g(x)$$ 相反。

综上,$$f(x)$$ 在 $$(-\infty, -5)$$ 上单调递增。答案为 D

3. 解析:

不等式 $$\frac{x_2 e^{x_1} - x_1 e^{x_2}}{e^{x_2} - e^{x_1}} > 1$$ 可化简为 $$\frac{e^{x_1}(x_2 - x_1 e^{x_2 - x_1})}{e^{x_1}(e^{x_2 - x_1} - 1)} > 1$$。

令 $$t = x_2 - x_1 > 0$$,则不等式变为 $$\frac{x_2 - x_1 e^t}{e^t - 1} > 1$$。

进一步整理得 $$x_2 - x_1 e^t > e^t - 1$$,即 $$x_2 - 1 > e^t (x_1 + 1)$$。

由于 $$x_1, x_2 \in (-\infty, m)$$,且 $$x_1 < x_2$$,分析可知 $$m \leq -1$$ 时不等式恒成立。因此 $$m$$ 的最大值为 D($$-1$$)。

4. 解析:

函数 $$f(x) = \log_{\frac{1}{2}}(x^2 - 2a x + 3)$$ 在 $$[-1, 1]$$ 上单调递增,需满足:

1. 定义域:$$x^2 - 2a x + 3 > 0$$ 在 $$[-1, 1]$$ 上恒成立。

2. 内层函数 $$g(x) = x^2 - 2a x + 3$$ 在 $$[-1, 1]$$ 上单调递减(因为外层对数函数 $$\log_{\frac{1}{2}}$$ 单调递减)。

由对称轴 $$x = a$$ 和区间关系,得 $$a \geq 1$$。

同时,定义域要求 $$g(1) = 1 - 2a + 3 > 0 \Rightarrow a < 2$$。

综上,$$a \in [1, 2)$$。答案为 B

5. 解析:

函数 $$y = \log_{\frac{1}{2}} \cos\left(\frac{3\pi}{2} - 2x\right)$$ 的递增区间需满足:

1. 定义域:$$\cos\left(\frac{3\pi}{2} - 2x\right) > 0$$,即 $$\sin(2x) > 0$$。

2. 由于外层对数函数 $$\log_{\frac{1}{2}}$$ 单调递减,所以 $$y$$ 的递增区间对应内层函数 $$\cos\left(\frac{3\pi}{2} - 2x\right)$$ 的递减区间。

解 $$\sin(2x) > 0$$ 得 $$x \in (k\pi, k\pi + \frac{\pi}{2})$$,$$k \in \mathbb{Z}$$。

内层函数的递减区间为 $$2x \in \left(\frac{\pi}{2} + 2k\pi, \frac{3\pi}{2} + 2k\pi\right)$$,即 $$x \in \left(\frac{\pi}{4} + k\pi, \frac{3\pi}{4} + k\pi\right)$$。

取交集得 $$x \in \left(\frac{\pi}{4} + k\pi, \frac{\pi}{2} + k\pi\right)$$,但选项中最接近的是 D($$\left[\frac{\pi}{4} + k\pi, \frac{3\pi}{4} + k\pi\right)$$)。

6. 解析:

函数 $$f(x) = \log_{\frac{1}{2}}[x^2 - (2a - 1)x + a^2 - a]$$ 在 $$(-\infty, 5)$$ 上增函数,需满足:

1. 定义域:$$x^2 - (2a - 1)x + a^2 - a > 0$$ 在 $$(-\infty, 5)$$ 上恒成立。

2. 内层函数 $$g(x) = x^2 - (2a - 1)x + a^2 - a$$ 在 $$(-\infty, 5)$$ 上单调递减(因为外层对数函数 $$\log_{\frac{1}{2}}$$ 单调递减)。

由对称轴 $$x = \frac{2a - 1}{2} \geq 5$$,得 $$a \geq \frac{11}{2}$$。

同时,定义域要求判别式 $$\Delta < 0$$ 或 $$g(5) \geq 0$$。计算得 $$a \geq 6$$。

综上,$$a \in [6, +\infty)$$。答案为 A

7. 解析:

函数 $$f(x) = e^{x-2} + e^{2-x}$$ 关于 $$x = 2$$ 对称,且在 $$x < 2$$ 时单调递减,$$x > 2$$ 时单调递增。

由条件 $$x_1 < x_2$$,$$x_1 + x_2 < 4$$,且 $$(x_1 - 2)(x_2 - 2) < 0$$,可知 $$x_1 < 2 < x_2$$ 且 $$x_2 < 4 - x_1$$。

因为 $$f(x)$$ 在 $$x < 2$$ 时递减,在 $$x > 2$$ 时递增,且 $$x_2$$ 更接近对称轴,所以 $$f(x_1) > f(x_2)$$。答案为 C

8. 解析:

选项分析:

A. $$y = \sin x$$ 是奇函数,但在 $$[0, +\infty)$$ 上不单调。

B. $$y = -x^2$$ 是偶函数,不符合。

C. $$y = \lg 2^x = x \lg 2$$ 是奇函数且在 $$[0, +\infty)$$ 上单调递增。

D. $$y = 3^{|x|}$$ 是偶函数,不符合。

答案为 C

10. 解析:

函数 $$y = \log_{\frac{1}{3}}(4 + 3x - x^2)$$ 的单调增区间需满足:

1. 定义域:$$4 + 3x - x^2 > 0 \Rightarrow x \in (-1, 4)$$。

2. 内层函数 $$g(x) = -x^2 + 3x + 4$$ 的对称轴为 $$x = \frac{3}{2}$$,在 $$x < \frac{3}{2}$$ 时单调递增,在 $$x > \frac{3}{2}$$ 时单调递减。

3. 由于外层对数函数 $$\log_{\frac{1}{3}}$$ 单调递减,所以 $$y$$ 的单调性与 $$g(x)$$ 相反。

综上,$$y$$ 在 $$\left(\frac{3}{2}, 4\right)$$ 上单调递增。答案为 D

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