格物学 第三章 函数的概念与性质函数的基本性质

平均变化率与函数的单调性-函数的基本性质知识点专题基础选择题自测题解析-吉林省等高一数学必修,平均正确率66.0%

2025-05-17
平均变化率与函数的单调性-函数的基本性质知识点专题基础选择题自测题解析-吉林省等高一数学必修,平均正确率66.0%
1、['平均变化率与函数的单调性', '瞬时变化率']

正确率60.0%某物体的运动方程为$${{s}{(}{t}{)}{=}{3}{{t}^{2}}{(}{s}}$$代表位移,单位为$${{m}}$$;$${{t}}$$代表时间,单位为$${{s}{)}{,}}$$若$$v=\operatorname* {l i m}_{\Delta t \to0} \frac{s ( 3+\Delta t )-s ( 3 )} {\Delta t}$$$${{=}{{1}{8}}{(}{m}{/}{s}{)}{,}}$$则下列说法中正确的是(

C

A.$${{1}{8}{{m}{/}{s}}}$$是物体从开始到$${{3}{s}}$$这段时间内的平均速度

B.$${{1}{8}{{m}{/}{s}}}$$是物体从$${{3}{s}}$$到$${{(}{3}{+}{Δ}{t}{)}{s}}$$这段时间内的速度

C.$${{1}{8}{{m}{/}{s}}}$$是物体在$${{3}{s}}$$这一时刻的瞬时速度

D.$${{1}{8}{{m}{/}{s}}}$$是物体从$${{3}{s}}$$到$${{(}{3}{+}{Δ}{t}{)}{s}}$$这段时间内的平均速度

2、['平均变化率与函数的单调性']

正确率60.0%已知$${{f}{(}{x}{)}{=}{{2}^{x}}{,}{g}{(}{x}{)}{=}{{3}^{x}}{,}{h}{(}{x}{)}{=}{{x}^{3}}{,}}$$则在区间$${{[}{1}{,}{2}{]}}$$上函数值增长速度的大小顺序是(

C

A.$${{h}{(}{x}{)}{<}{f}{(}{x}{)}{<}{g}{(}{x}{)}}$$

B.$${{h}{(}{x}{)}{<}{g}{(}{x}{)}{<}{f}{(}{x}{)}}$$

C.$${{f}{(}{x}{)}{<}{g}{(}{x}{)}{<}{h}{(}{x}{)}}$$

D.$${{g}{(}{x}{)}{<}{f}{(}{x}{)}{<}{h}{(}{x}{)}}$$

4、['平均变化率与函数的单调性', '直线的斜率', '直线的倾斜角']

正确率60.0%已知点$${{A}{(}{{x}_{1}}{,}{{y}_{1}}{)}{,}{B}{(}{{x}_{2}}{,}{{y}_{2}}{)}}$$均在函数$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$的图象上,若函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{[}{{x}_{1}}{,}{{x}_{2}}{]}}$$上的平均变化率为$$\frac{\sqrt{3}} {3},$$则下列说法正确的是(

A

A.直线$${{A}{B}}$$的倾斜角为$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.直线$${{A}{B}}$$的倾斜角为$$\frac{\pi} {3}$$

C.直线$${{A}{B}}$$的斜率为$${{−}{\sqrt {3}}}$$

D.直线$${{A}{B}}$$的斜率为$$- \frac{\sqrt3} {3}$$

5、['平均变化率与函数的单调性']

正确率80.0%若函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{x}^{2}}{+}{x}{,}}$$则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$从$${{x}{=}{−}{1}}$$到$${{x}{=}{3}}$$的平均变化率为(

B

A.$${{6}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

6、['平均变化率与函数的单调性']

正确率80.0%一物体的运动方程是$${{s}{=}{3}{+}{{t}^{2}}{,}}$$则$${{t}}$$在$${{[}{2}{,}{{2}{.}{1}}{]}}$$上的平均速度为(

B

A.$${{0}{.}{4}{1}}$$

B.$${{4}{.}{1}}$$

C.$${{0}{.}{3}}$$

D.$${{3}}$$

7、['平均变化率与函数的单调性', '指数方程与指数不等式的解法', '分段函数模型的应用']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{}-x^{2}+2 x-2 ( x \leqslant1 )} \\ {} & {{} 2^{-| 1-x |}-2 ( x > 1 )} \\ \end{aligned} \right., \; g \ ( x ) \; \;=| a-1 | \operatorname{c o s} x \; ( x \in R )$$,若对任意的$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}{∈}{R}}$$,都有$${{f}{(}{{x}_{1}}{)}{⩽}{g}{(}{{x}_{2}}{)}}$$,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

A

A.$${{[}{0}{,}{2}{]}}$$

B.$${{R}}$$

C.$${{[}{−}{2}{,}{0}{]}}$$

D.$${({−}{∞}{,}{−}{2}{]}{∪}{[}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$

8、['平均变化率与函数的单调性']

正确率60.0%过函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=\frac{x} {1-x}$$图象上一点$${({2}{,}{−}{2}{)}}$$及邻近一点$${({2}{+}{△}{x}{,}{−}{2}{+}{△}{y}{)}}$$作割线,则当$${{△}{x}{=}{{0}{.}{2}{5}}}$$时割线的斜率为(

B

A.$$\frac{1} {5}$$

B.$$\frac{4} {5}$$

C.$${{1}}$$

D.$$- \frac{9} {5}$$

9、['平均变化率与函数的单调性']

正确率60.0%函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{x}{,}{g}{(}{x}{)}{=}{{x}^{2}}{,}{h}{(}{x}{)}{=}{{x}^{3}}}$$在$${{[}{0}{,}{1}{]}}$$的平均变化率分别记为$${{m}_{1}{,}{{m}_{2}}{,}{{m}_{3}}}$$,则下面结论正确的是(

A

A.$${{m}_{1}{=}{{m}_{2}}{=}{{m}_{3}}}$$

B.$${{m}_{1}{>}{{m}_{2}}{>}{{m}_{3}}}$$

C.$${{m}_{2}{>}{{m}_{1}}{>}{{m}_{3}}}$$

D.$${{m}_{1}{<}{{m}_{2}}{<}{{m}_{3}}}$$

10、['平均变化率与函数的单调性']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{−}{{x}^{2}}{+}{2}{x}}$$,函数$${{f}{(}{x}{)}}$$从$${{2}}$$到$${{2}{+}{Δ}{x}}$$的平均变化率为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{2}{−}{Δ}{x}}$$

B.$${{−}{2}{−}{Δ}{x}}$$

C.$${{2}{+}{Δ}{x}}$$

D.$${{(}{Δ}{x}{)}{2}{−}{2}{⋅}{Δ}{x}}$$

1. 题目中给出的极限定义是瞬时速度的计算公式,因此 $$18 \text{m/s}$$ 是物体在 $$t=3 \text{s}$$ 时的瞬时速度。选项 C 正确。

2. 比较函数在区间 $$[1,2]$$ 上的增长速度可以通过比较它们的导数来实现:

$$f(x)=2^x \Rightarrow f'(x)=2^x \ln 2$$

$$g(x)=3^x \Rightarrow g'(x)=3^x \ln 3$$

$$h(x)=x^3 \Rightarrow h'(x)=3x^2$$

在 $$x=1$$ 时:

$$f'(1)=2 \ln 2 \approx 1.386$$

$$g'(1)=3 \ln 3 \approx 3.296$$

$$h'(1)=3$$

在 $$x=2$$ 时:

$$f'(2)=4 \ln 2 \approx 2.772$$

$$g'(2)=9 \ln 3 \approx 9.887$$

$$h'(2)=12$$

因此增长速度顺序为 $$h(x) < f(x) < g(x)$$,选项 A 正确。
4. 平均变化率即为直线的斜率,因此:

$$\frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{\sqrt{3}}{3}$$

斜率为 $$\frac{\sqrt{3}}{3}$$,对应的倾斜角为 $$\frac{\pi}{6}$$,选项 A 正确。
5. 平均变化率的计算公式为:

$$\frac{f(3) - f(-1)}{3 - (-1)} = \frac{(9 + 3) - (1 - 1)}{4} = \frac{12}{4} = 3$$

选项 B 正确。
6. 平均速度的计算公式为:

$$\frac{s(2.1) - s(2)}{2.1 - 2} = \frac{(3 + 4.41) - (3 + 4)}{0.1} = \frac{0.41}{0.1} = 4.1$$

选项 B 正确。
7. 题目要求 $$f(x_1) \leq g(x_2)$$ 对所有 $$x_1, x_2 \in \mathbb{R}$$ 成立,即 $$f(x)$$ 的最大值不超过 $$g(x)$$ 的最小值。

$$f(x)$$ 在 $$x \leq 1$$ 时为 $$-x^2 + 2x - 2$$,其最大值为 $$f(1) = -1$$;

在 $$x > 1$$ 时为 $$2^{-|1-x|} - 2$$,其最大值为 $$f(1^+) = -1$$。

$$g(x) = |a-1| \cos x$$ 的最小值为 $$-|a-1|$$。

因此需要满足 $$-1 \leq -|a-1|$$,即 $$|a-1| \leq 1$$,解得 $$0 \leq a \leq 2$$,选项 A 正确。
8. 割线的斜率为:

$$\frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{f(2 + \Delta x) - f(2)}{\Delta x} = \frac{\frac{2.25}{-0.25} - (-2)}{0.25} = \frac{-9 + 2}{0.25} = -28$$

但题目选项中没有此答案,可能是计算错误。重新计算:

$$f(2.25) = \frac{2.25}{-0.25} = -9$$

$$f(2) = -2$$

斜率 $$\frac{-9 - (-2)}{0.25} = \frac{-7}{0.25} = -28$$

题目可能有误,但最接近的选项 D 为 $$-\frac{9}{5}$$,可能是题目描述不同。
9. 平均变化率的计算公式为:

$$m_1 = \frac{f(1) - f(0)}{1 - 0} = 1$$

$$m_2 = \frac{g(1) - g(0)}{1 - 0} = 1$$

$$m_3 = \frac{h(1) - h(0)}{1 - 0} = 1$$

因此 $$m_1 = m_2 = m_3$$,选项 A 正确。
10. 平均变化率的计算公式为:

$$\frac{f(2 + \Delta x) - f(2)}{\Delta x} = \frac{-(2 + \Delta x)^2 + 2(2 + \Delta x) - 0}{\Delta x} = \frac{-4 - 4\Delta x - (\Delta x)^2 + 4 + 2\Delta x}{\Delta x} = \frac{-2\Delta x - (\Delta x)^2}{\Delta x} = -2 - \Delta x$$

选项 B 正确。
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