格物学 第三章 函数的概念与性质3.2 函数的基本性质

函数的最大(小)值-3.2 函数的基本性质知识点课后进阶选择题自测题解析-河南省等高一数学必修,平均正确率48.0%

2025-06-02
函数的最大(小)值-3.2 函数的基本性质知识点课后进阶选择题自测题解析-河南省等高一数学必修,平均正确率48.0%
1、['函数的最大(小)值']

正确率40.0%函数$$f \left( x \right)=\left( 1-x \right) \left| x-3 \right|$$在$$(-\infty, \, a ]$$上取得最小值$${{−}{1}}$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是

C

A.$$(-\infty, \, 2 ]$$

B.$$[ 2-\sqrt{2}, \; 2 ]$$

C.$$[ 2, \; 2+\sqrt{2} ]$$

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

3、['函数的最大(小)值', '两条平行直线间的距离', '导数的几何意义']

正确率40.0%已知实数$$a, ~ b, ~ c, ~ d$$满足,$$b=a-2 e^{a}, \, \, \, c+d=4$$,其中$${{e}}$$是自然对数的底数,则$$( a-c )^{2}+( b-d )^{2}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{1}{6}}$$

B.$${{1}{8}}$$

C.$${{2}{0}}$$

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

4、['函数中的存在性问题', '函数的最大(小)值', '全称量词命题、存在量词命题的真假判断', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%已知命题$$\mathrm{` `} \exists x_{0} \in[-1, ~ 1 ], ~-x_{0}^{2}+3 x_{0}+a > 0 "$$为真命题,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

D

A.$$( \begin{array} {c c} {-\frac{9} {4},} & {+\infty} \\ \end{array} )$$

B.$$( \mathbf{4}, \mathbf{\tau}+\infty)$$

C.$$( \ -2, \ 4 )$$

D.$$( \emph{-2,} \mathit{+} \infty)$$

5、['函数的最大(小)值', '分段函数的定义']

正确率60.0%函数$$f ( x )=| 2 x-1 |+| 2 x-2 |$$的最小值是(

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

6、['函数的最大(小)值', '导数与极值', '函数的定义']

正确率19.999999999999996%若函数$$g^{\left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)}=m x+\frac{\operatorname{s i n} x} {e^{x}}$$在区间$$( \ 0, \ 2 \pi)$$有一个极大值和一个极小值,则实数$${{m}}$$的取值范围是(

A

A.$$( \emph{}-e^{-2 \pi}, \ e^{-\frac{\pi} {2}} )$$

B.$$( \emph{}-e^{-\pi}, \ e^{-2 \pi} )$$

C.$$( \emph{}-e^{\pi}, \ e^{-\frac{5 \pi} {2}} )$$

D.$$( \mathit{}-e^{-3 \pi}, \mathit{} e^{\pi} )$$

7、['函数的最大(小)值', '已知函数值(值域)求自变量或参数', '分段函数模型的应用']

正确率40.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=| x^{2}-a |$$在区间$$[-1, ~ 1 ]$$上的最大值是$${{a}}$$,那么实数$${{a}}$$的取值范围是(

C

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

B.$$[ \frac{1} {2}, ~ 1 ]$$

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

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

8、['分段函数与方程、不等式问题', '函数的最大(小)值', '导数中不等式恒成立与存在性问题']

正确率40.0%定义域为$${{R}}$$的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f \left( \begin{matrix} {x+2} \\ \end{matrix} \right)=2 f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)$$,当$$x \in[ 0, ~ 2 )$$时,$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {x^{2}-x, \, \, \, x \in[ 0, \, \, 1 )} \\ {-( \frac{1} {2} )^{\left\vert x-\frac{3} {2} \right\vert} x \in[ 1, \, \, 2 )} \\ \end{matrix} \right.$$,若当$$x \in[-4, ~-2 )$$时,不等式$$f \mid x ) \geq{\frac{t^{2}} {4}}-t+{\frac{1} {2}}$$恒成立,则实数$${{t}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ 2, \ 3 ]$$

B.$$[ 1, ~ 3 ]$$

C.$$[ 1, ~ 4 ]$$

D.$$[ 2, ~ 4 ]$$

9、['函数的最大(小)值', '抽象函数的应用', '函数单调性的判断']

正确率40.0%定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足:对于任意$$x, y \in\mathbf{R}, \, \, \, f ( x+y )=f ( x )+f ( y )-2 0 1 8$$且当$${{x}{>}{0}}$$时恒有$$f ( x ) > 2 0 1 8$$,设$${{M}{、}{N}}$$分别为$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[-2 0 1 7, 2 0 1 7 ]$$的最大值与最小值,则$${{M}{+}{N}}$$的值为(

A

A.$${{4}{0}{3}{6}}$$

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

C.$${{2}{0}{1}{8}}$$

D.$${{2}{0}{1}{7}}$$

10、['函数的最大(小)值', '指数(型)函数的值域', '对数(型)函数的值域']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {} & {2^{x}-3, x \leqslant2} \\ {} & {2+\operatorname{l o g}_{a} x, x > 2} \\ \end{array} \right. ( a > 0$$且$${{a}{≠}{1}{)}}$$的最大值为$${{1}}$$,则$${{a}}$$的取值范围(

C

A.$$( 0, \frac{1} {2} ]$$

B.$$( 0, 1 )$$

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

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

以下是各题的详细解析:

1. 函数最小值问题

函数 $$f(x) = (1 - x)|x - 3|$$ 在区间 $$(-\infty, a]$$ 上取得最小值 $$-1$$。首先分析函数在不同区间的表达式:

当 $$x \leq 3$$ 时,$$f(x) = (1 - x)(3 - x) = x^2 - 4x + 3$$,其导数为 $$f'(x) = 2x - 4$$,临界点为 $$x = 2$$。在 $$x = 2$$ 处取得极小值 $$f(2) = -1$$。

当 $$x > 3$$ 时,$$f(x) = (1 - x)(x - 3) = -x^2 + 4x - 3$$,导数为 $$f'(x) = -2x + 4$$,函数在 $$x > 3$$ 时单调递减。

因此,函数在 $$x = 2$$ 处取得最小值 $$-1$$。为了确保在 $$(-\infty, a]$$ 上最小值为 $$-1$$,$$a$$ 必须满足 $$a \geq 2$$。但进一步分析发现,当 $$a$$ 超过 $$2 + \sqrt{2}$$ 时,函数在 $$x = 2 + \sqrt{2}$$ 处的值会小于 $$-1$$。因此,$$a$$ 的取值范围为 $$[2, 2 + \sqrt{2}]$$。

正确答案:C

3. 最小距离问题

已知 $$b = a - 2e^a$$ 和 $$c + d = 4$$,求 $$(a - c)^2 + (b - d)^2$$ 的最小值。

设点 $$P(a, b)$$ 在曲线 $$y = x - 2e^x$$ 上,点 $$Q(c, d)$$ 满足 $$c + d = 4$$,即 $$d = 4 - c$$。最小距离即为 $$P$$ 到直线 $$x + y = 4$$ 的距离。

距离公式为 $$\frac{|a + b - 4|}{\sqrt{2}} = \frac{|a + (a - 2e^a) - 4|}{\sqrt{2}} = \frac{|2a - 2e^a - 4|}{\sqrt{2}}$$。最小化距离等价于最小化 $$|2a - 2e^a - 4|$$。

设 $$f(a) = 2a - 2e^a - 4$$,求导得 $$f'(a) = 2 - 2e^a$$,临界点为 $$a = 0$$。在 $$a = 0$$ 处,$$f(0) = -6$$,距离为 $$\frac{6}{\sqrt{2}} = 3\sqrt{2}$$,平方后为 $$18$$。

正确答案:B

4. 命题为真问题

命题 $$\exists x_0 \in [-1, 1], -x_0^2 + 3x_0 + a > 0$$ 为真,即 $$a > x_0^2 - 3x_0$$ 在 $$[-1, 1]$$ 上有解。

设 $$g(x) = x^2 - 3x$$,在 $$[-1, 1]$$ 上的最小值为 $$g(1) = -2$$,因此 $$a > -2$$。

正确答案:D

5. 函数最小值问题

函数 $$f(x) = |2x - 1| + |2x - 2|$$ 的分段点为 $$x = \frac{1}{2}$$ 和 $$x = 1$$。

当 $$x \leq \frac{1}{2}$$ 时,$$f(x) = 1 - 2x + 2 - 2x = 3 - 4x$$,最小值为 $$f\left(\frac{1}{2}\right) = 1$$。

当 $$\frac{1}{2} \leq x \leq 1$$ 时,$$f(x) = 2x - 1 + 2 - 2x = 1$$。

当 $$x \geq 1$$ 时,$$f(x) = 2x - 1 + 2x - 2 = 4x - 3$$,最小值为 $$f(1) = 1$$。

因此,函数的最小值为 $$1$$。

正确答案:B

6. 极值点问题

函数 $$g(x) = mx + \frac{\sin x}{e^x}$$ 在 $$(0, 2\pi)$$ 有一个极大值和一个极小值,需满足导数 $$g'(x) = m + \frac{\cos x - \sin x}{e^x}$$ 有两个变号零点。

设 $$h(x) = \cos x - \sin x$$,极值点需满足 $$m = -\frac{h(x)}{e^x}$$。分析 $$h(x)$$ 的范围和 $$e^x$$ 的变化,可得 $$m \in (-e^{-\pi}, e^{-2\pi})$$。

正确答案:B

7. 函数最大值问题

函数 $$f(x) = |x^2 - a|$$ 在 $$[-1, 1]$$ 上的最大值为 $$a$$,需满足 $$a \geq \frac{1}{2}$$,因为当 $$a \geq \frac{1}{2}$$ 时,$$f(0) = a$$ 是最大值。

正确答案:C

8. 不等式恒成立问题

函数 $$f(x)$$ 满足递推关系 $$f(x + 2) = 2f(x)$$,在 $$[-4, -2)$$ 时,$$f(x) = 2f(x + 2)$$,递推可得 $$f(x) = 8f(x + 6)$$。

不等式 $$f(x) \geq \frac{t^2}{4} - t + \frac{1}{2}$$ 恒成立,需最小值满足条件。通过递推和分段函数分析,可得 $$t \in [1, 3]$$。

正确答案:B

9. 函数性质问题

函数 $$f(x + y) = f(x) + f(y) - 2018$$ 且 $$f(x) > 2018$$ 当 $$x > 0$$,说明 $$f(x) - 2018$$ 是线性函数。设 $$f(x) = kx + 2018$$,代入得 $$k(x + y) + 2018 = kx + ky + 2018$$,恒成立。

在 $$[-2017, 2017]$$ 上,$$M = f(2017)$$,$$N = f(-2017)$$,由奇函数性质 $$M + N = 4036$$。

正确答案:A

10. 分段函数最大值问题

函数 $$f(x)$$ 在 $$x \leq 2$$ 时最大值为 $$f(2) = 1$$,在 $$x > 2$$ 时需满足 $$2 + \log_a x \leq 1$$,即 $$\log_a x \leq -1$$,因此 $$a \in \left[\frac{1}{2}, 1\right)$$。

正确答案:C

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