格物学 第三章 函数的概念与性质3.2 函数的基本性质

单调性的定义与证明-3.2 函数的基本性质知识点回顾进阶自测题答案-海南省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-05-27
单调性的定义与证明-3.2 函数的基本性质知识点回顾进阶自测题答案-海南省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['单调性的定义与证明', '函数单调性的判断', '函数单调性的应用']

正确率60.0%若$$\forall x_{1}, ~ x_{2} \in(-1, ~ 2 ),$$且$$x_{1} \neq x_{2},$$则以下式子可以说明函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$(-1, ~ 2 )$$上单调递减的是(

B

A.$$[ f ( x_{1} )-f ( x_{2} ) ] ( x_{1}-x_{2} ) > 0$$

B.$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} < 0$$

C.$$f ( x_{1} )-f ( x_{2} ) < 0$$

D.$$f ( x_{1} ) > f ( x_{2} )$$

2、['抽象函数的应用', '单调性的定义与证明', '不等式的解集与不等式组的解集', '函数单调性的判断', '函数的单调区间']

正确率60.0%定义在$$( \mathrm{\bf~ 0}, \mathrm{\bf~ \Lambda}+\infty)$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$,满足$$f \left( \begin{matrix} {m n} \\ \end{matrix} \right) ~=f \left( \begin{matrix} {m} \\ \end{matrix} \right) ~+f \left( \begin{matrix} {n} \\ \end{matrix} \right) ~ ~ ( \begin{matrix} {m} \\ \end{matrix} ) ~ n > 0 )$$,且当$${{x}{>}{1}}$$时,$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) > 0$$.
$$\oplus f \left( {\bf1} \right) \ =0$$;
$$\odot f ~ ( \frac{m} {n} ) ~=f ~ ( \textit{m} ) ~-f ~ ( \textit{n} )$$;
$${③}$$若$$f \ ( \ 2 ) \ =1$$,不等式$$f \left( \begin{matrix} {x+2} \\ \end{matrix} \right)-f \left( \begin{matrix} {2 x} \\ \end{matrix} \right) > 2$$的解集为$$( \ 0, \ \ \frac{2} {7} )$$;
$$\textcircled{4} \textit{f} ( \textbf{x} )$$在$$( \mathrm{\bf~ 0}, \mathrm{\bf~ \Lambda}+\infty)$$上单调递减;
$$\odot f ( \frac{m+n} {2} ) \ge\frac{f ( m )+f ( n )} {2}$$.
以上说法正确的个数是(

D

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

3、['单调性的定义与证明', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%若函数$$f ( x )=-x^{2}+2 a x$$在区间$$[ 1, 2 ]$$上都是减函数,则$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

D

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

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

C.$$(-\infty, 0 ]$$

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

4、['利用函数单调性求参数的取值范围', '单调性的定义与证明', '对数(型)函数的单调性', '分段函数的单调性']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {l o g_{a} x, 0 < x < 1} \\ {( 4 a-1 ) x+2 a, x \geq1} \\ \end{array} \right.$$满足对任意$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$,都有$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} < 0$$成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$$( 0, ~ \frac{1} {6} )$$

B.$$( 0, ~ ~ \frac{1} {6} ]$$

C.$$( 0, ~ \frac{1} {4} )$$

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

5、['单调性的定义与证明', '函数单调性的判断']

正确率60.0%已知$${{f}{(}{x}{)}}$$是定义在$$[ 0, \ \ +\infty)$$上的函数,根据下列条件,可以断定$${{f}{(}{x}{)}}$$是增函数的是(

D

A.对任意$${{x}{>}{0}}$$,都有$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) > f \left( \begin{matrix} {0} \\ \end{matrix} \right)$$

B.对任意$${{x}{⩾}{0}}$$,都有$$f \left( \begin{matrix} {x+1} \\ \end{matrix} \right) > f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)$$

C.对任意$$x_{1}, ~ x_{2} \in[ 0, ~+\infty)$$,且$${{x}_{1}{⩾}{{x}_{2}}}$$,都有$$f \left( \begin{array} {c} {x_{1}} \\ \end{array} \right) \ge f \left( \begin{array} {c} {x_{2}} \\ \end{array} \right)$$

D.对任意$$x_{1}, ~ x_{2} \in[ 0, ~+\infty)$$,且$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$,都有$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} > 0$$

7、['指数(型)函数的单调性', '单调性的定义与证明', '函数单调性的判断']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=| 2^{x}-\frac{a} {2^{x}} |$$,其在区间$$[ 0, 1 ]$$上单调递增,则$${{a}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

C

A.$$[ 0, 1 ]$$

B.$$[-1, 0 ]$$

C.$$[-1, 1 ]$$

D.$$[-\frac{1} {2}, \frac{1} {2} ]$$

9、['平均变化率与函数的单调性', '单调性的定义与证明', '函数单调性的判断']

正确率60.0%定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$对任意两个不相等的实数$${{a}{,}{b}{,}}$$总有$$\frac{f ( a )-f ( b )} {a-b} > 0$$成立,则必有         (

A

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{R}}$$上是增函数

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{R}}$$上是减函数

C.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{R}}$$上先增加后减少

D.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{R}}$$上先减少后增加

10、['单调性的定义与证明']

正确率80.0%函数$$y=x^{2}-6 x+1 0$$在区间$${{(}{2}}$$,$${{4}{)}}$$上(

C

A.单调递减

B.单调递增

C.先减后增

D.先增后减

1. 题目要求判断哪个式子可以说明函数 $$f(x)$$ 在区间 $$(-1, 2)$$ 上单调递减。单调递减的定义是:对于任意 $$x_1 < x_2$$,有 $$f(x_1) > f(x_2)$$。

A 选项:$$[f(x_1) - f(x_2)](x_1 - x_2) > 0$$,表示 $$f(x_1) - f(x_2)$$ 和 $$x_1 - x_2$$ 同号,即 $$x_1 < x_2$$ 时 $$f(x_1) < f(x_2)$$,说明函数单调递增,不符合题意。

B 选项:$$\frac{f(x_1) - f(x_2)}{x_1 - x_2} < 0$$,表示差商为负,即 $$x_1 < x_2$$ 时 $$f(x_1) > f(x_2)$$,符合单调递减的定义。

C 选项:$$f(x_1) - f(x_2) < 0$$,仅表示 $$f(x_1) < f(x_2)$$,无法确定单调性。

D 选项:$$f(x_1) > f(x_2)$$,未明确 $$x_1$$ 和 $$x_2$$ 的大小关系,无法确定单调性。

因此,正确答案是 B

2. 题目给出函数 $$f(x)$$ 的定义和性质,要求判断哪些说法是正确的。

$$\oplus$$:令 $$m = n = 1$$,则 $$f(1) = f(1) + f(1)$$,解得 $$f(1) = 0$$,正确。

$$\odot$$:令 $$m = \frac{m}{n} \cdot n$$,由性质 $$f(m) = f\left(\frac{m}{n}\right) + f(n)$$,整理得 $$f\left(\frac{m}{n}\right) = f(m) - f(n)$$,正确。

$$③$$:由 $$f(2) = 1$$,且 $$f(x)$$ 满足 $$f(mn) = f(m) + f(n)$$,可知 $$f(x)$$ 是对数函数。不等式 $$f(x+2) - f(2x) > 2$$ 化为 $$\log\left(\frac{x+2}{2x}\right) > 2$$,解得 $$0 < x < \frac{2}{7}$$,正确。

$$\textcircled{4}$$:当 $$x > 1$$ 时 $$f(x) > 0$$,结合对数函数的性质,$$f(x)$$ 是单调递增的,而非递减,错误。

$$\odot$$:由对数函数的性质,$$f\left(\frac{m+n}{2}\right) \ge \frac{f(m) + f(n)}{2}$$ 表示 $$f(x)$$ 是凹函数,但对数函数是凹函数,正确。

综上,正确的说法有 4 个,但选项只到 D(4),因此正确答案是 D

3. 函数 $$f(x) = -x^2 + 2a x$$ 在区间 $$[1, 2]$$ 上单调递减,求 $$a$$ 的取值范围。

函数 $$f(x)$$ 是开口向下的抛物线,对称轴为 $$x = a$$。在 $$[1, 2]$$ 上单调递减,需满足对称轴 $$a \le 1$$。

因此,$$a$$ 的取值范围是 $$(-\infty, 1]$$,正确答案是 D

4. 分段函数 $$f(x)$$ 满足对任意 $$x_1 \neq x_2$$,差商 $$\frac{f(x_1) - f(x_2)}{x_1 - x_2} < 0$$,即函数单调递减。

对于 $$0 < x < 1$$,$$f(x) = \log_a x$$ 单调递减需 $$0 < a < 1$$。

对于 $$x \ge 1$$,$$f(x) = (4a - 1)x + 2a$$ 单调递减需 $$4a - 1 < 0$$,即 $$a < \frac{1}{4}$$。

在 $$x = 1$$ 处,需满足 $$\log_a 1 \ge (4a - 1) \cdot 1 + 2a$$,即 $$0 \ge 6a - 1$$,解得 $$a \le \frac{1}{6}$$。

综上,$$a$$ 的取值范围是 $$(0, \frac{1}{6}]$$,正确答案是 B

5. 判断哪个条件可以断定 $$f(x)$$ 是增函数。

A:仅说明 $$f(x) > f(0)$$,无法断定单调性。

B:仅说明 $$f(x+1) > f(x)$$,无法断定任意两点之间的单调性。

C:说明 $$f(x)$$ 是单调不减的,但不一定是严格增函数。

D:差商 $$\frac{f(x_1) - f(x_2)}{x_1 - x_2} > 0$$ 说明 $$f(x)$$ 是严格增函数,符合题意。

因此,正确答案是 D

7. 函数 $$f(x) = |2^x - \frac{a}{2^x}|$$ 在 $$[0, 1]$$ 上单调递增,求 $$a$$ 的取值范围。

设 $$t = 2^x$$,则 $$t \in [1, 2]$$,函数化为 $$f(t) = |t - \frac{a}{t}|$$。

要求 $$f(t)$$ 在 $$[1, 2]$$ 上单调递增,需满足:

1. 当 $$a \le 0$$ 时,$$f(t) = t - \frac{a}{t}$$ 单调递增。

2. 当 $$a > 0$$ 时,需 $$f(t)$$ 在 $$[1, 2]$$ 上不出现极小值,即 $$a \le 1$$。

综合得 $$a \in [0, 1]$$,正确答案是 A

9. 函数 $$f(x)$$ 对任意 $$a \neq b$$,有 $$\frac{f(a) - f(b)}{a - b} > 0$$,说明差商为正,即 $$f(x)$$ 是严格增函数。

因此,正确答案是 A

10. 函数 $$y = x^2 - 6x + 10$$ 是开口向上的抛物线,对称轴为 $$x = 3$$。

在区间 $$(2, 4)$$ 上,函数在 $$(2, 3)$$ 单调递减,在 $$(3, 4)$$ 单调递增。

因此,正确答案是 C(先减后增)。

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