格物学 第三章 函数的概念与性质3.2 函数的基本性质

平均变化率与函数的单调性-3.2 函数的基本性质知识点考前基础选择题自测题解析-北京市等高一数学必修,平均正确率66.0%

2025-05-31
平均变化率与函数的单调性-3.2 函数的基本性质知识点考前基础选择题自测题解析-北京市等高一数学必修,平均正确率66.0%
2、['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$$s ( t )=3+t^{2} ( s$$代表位移,单位为$${{m}}$$;$${{t}}$$代表时间,单位为$${{s}{)}{,}}$$则该物体在$${{2}{s}}$$到$${{2}{.}{1}{s}}$$这段时间内的平均速度为(

B

A.$$0. 4 1 \mathrm{m / s}$$

B.$${{4}{.}{1}{{m}{/}{s}}}$$

C.$${{0}{.}{3}{{m}{/}{s}}}$$

D.$${{3}{{m}{/}{s}}}$$

3、['平均变化率与函数的单调性', '建立函数模型解决实际问题', '指数函数与一次函数的差异']

正确率60.0%有一组数据如表所示:

$${{x}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$
$${{y}}$$ $${{1}{.}{5}}$$ $${{5}{.}{9}}$$ $${{1}{3}{.}{4}}$$ $${{2}{4}{.}{1}}$$ $${{3}{7}}$$
下列所给函数模型最适合刻画$${{y}}$$与$${{x}}$$的关系的是(

C

A.$$y=\operatorname{l o g}_{a} x ( a > 1 )$$

B.$$y=a x+b ( a > 1 )$$

C.$$y=a x^{2}+b ( a > 0 )$$

D.$$y=\operatorname{l o g}_{a} x+b ( a > 1 )$$

4、['平均变化率与函数的单调性', '变化率']

正确率60.0%函数$${{y}{=}{{x}^{2}}}$$在区间$$[ x_{0}, ~ x_{0}+\Delta x ]$$上的平均变化率为$${{k}_{1}{,}}$$在$$[ x_{0}-\Delta x, ~ x_{0} ]$$上的平均变化率为$${{k}_{2}{,}}$$则$${{k}_{1}}$$与$${{k}_{2}}$$的大小关系是(

A

A.$${{k}_{1}{>}{{k}_{2}}}$$

B.$${{k}_{1}{<}{{k}_{2}}}$$

C.$${{k}_{1}{=}{{k}_{2}}}$$

D.不确定

5、['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$$x_{1}, ~ x_{2} \in R$$,都有$$f ~ ( \boldsymbol{x}_{1} ) ~ \leq g ~ ( \boldsymbol{x}_{2} )$$,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

A

A.$$[ 0, \ 2 ]$$

B.$${{R}}$$

C.$$[-2, ~ 0 ]$$

D.$$( ~-\infty, ~-2 ] \cup[ 0, ~+\infty)$$

6、['平均变化率与函数的单调性']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\frac{e^{x}} {x^{2}} \And$$其中无理数$$e=2. 7 1 8 \dots)$$,关于$${{x}}$$的方程$$\sqrt{f ( x )}+\frac{1} {\sqrt{f ( x )}}=\lambda$$有四个不等的实根,则实数$${{λ}}$$的取值范围是(

C

A.$$( 0, ~ \frac{e} {2} )$$

B.$$( \mathrm{\bf~ 2, ~}+\infty)$$

C.$$( \frac{e} {2}+\frac{2} {e}, ~+\infty)$$

D.$$( \frac{e^{2}} {4}+\frac{4} {e^{2}}, ~+\infty)$$

7、['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$$( \frac{2} {}+\triangle x, \mathit{}-2+\triangle y )$$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.$$- \frac{9} {5}$$

8、['平均变化率与函数的单调性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=2 x^{2}-4$$的图象上一点$$( 1,-2 )$$及邻近一点$$( 1+\Delta x,-2+\Delta y ),$$则$$\frac{\Delta y} {\Delta x}$$等于(

C

A.$${{4}}$$

B.$${{4}{x}}$$

C.$$4+2 \Delta x$$

D.$$4+2 ( \Delta x )^{2}$$

10、['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

2. 平均速度计算

平均速度公式为位移变化量除以时间变化量:

$$v_{\text{avg}} = \frac{s(2.1) - s(2)}{2.1 - 2}$$

计算位移:

$$s(2) = 3 + 2^2 = 7 \, \text{m}$$

$$s(2.1) = 3 + (2.1)^2 = 7.41 \, \text{m}$$

代入公式:

$$v_{\text{avg}} = \frac{7.41 - 7}{0.1} = 4.1 \, \text{m/s}$$

正确答案:$$B$$

3. 数据模型拟合

观察数据点 $$(x, y)$$:

$$(1, 1.5), (2, 5.9), (3, 13.4), (4, 24.1), (5, 37)$$

$$y$$ 随 $$x$$ 增长的速度远快于线性或对数增长,符合二次函数特征。

尝试二次模型 $$y = ax^2 + b$$:

代入 $$x=1$$ 和 $$x=2$$:

$$1.5 = a(1)^2 + b$$

$$5.9 = a(2)^2 + b$$

解得 $$a \approx 1.47$$,$$b \approx 0.03$$,拟合效果较好。

正确答案:$$C$$

4. 平均变化率比较

平均变化率公式:

$$k = \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x}$$

对于 $$y = x^2$$:

$$k_1 = \frac{(x_0 + \Delta x)^2 - x_0^2}{\Delta x} = 2x_0 + \Delta x$$

$$k_2 = \frac{x_0^2 - (x_0 - \Delta x)^2}{\Delta x} = 2x_0 - \Delta x$$

因为 $$\Delta x > 0$$,显然 $$k_1 > k_2$$。

正确答案:$$A$$

5. 函数不等式约束

条件要求 $$f(x_1) \leq g(x_2)$$ 对所有 $$x_1, x_2$$ 成立,即 $$f(x)$$ 的最大值不超过 $$g(x)$$ 的最小值。

分析 $$f(x)$$:

  • 当 $$x \leq 1$$ 时,$$f(x) = -x^2 + 2x - 2$$,最大值为 $$f(1) = -1$$。
  • 当 $$x > 1$$ 时,$$f(x) = 2^{-|1-x|} - 2$$,最大值为 $$f(1^+) = -1$$。

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

因此需满足 $$-1 \leq -|a-1|$$,即 $$|a-1| \leq 1$$,解得 $$a \in [0, 2]$$。

正确答案:$$A$$

6. 方程根的分布

设 $$t = \sqrt{f(x)}$$,方程化为 $$t + \frac{1}{t} = \lambda$$。

由不等式 $$t + \frac{1}{t} \geq 2$$($$t > 0$$),且 $$f(x)$$ 在 $$x=2$$ 处取得最小值 $$\frac{e^2}{4}$$,故 $$t \geq \frac{e}{2}$$。

当 $$\lambda > 2$$ 时,方程 $$t^2 - \lambda t + 1 = 0$$ 有两个正解 $$t_1, t_2$$,需保证 $$t_1$$ 和 $$t_2$$ 均能对应两个不同的 $$x$$。

进一步分析 $$f(x)$$ 的单调性和极值,可得 $$\lambda$$ 的范围为 $$(2, +\infty)$$。

正确答案:$$B$$

7. 割线斜率计算

函数 $$f(x) = \frac{x}{1-x}$$,两点为 $$(2, -2)$$ 和 $$(2.25, -2 + \Delta y)$$。

计算 $$\Delta y$$:

$$f(2.25) = \frac{2.25}{1-2.25} = -1.8$$

$$\Delta y = -1.8 - (-2) = 0.2$$

斜率 $$k = \frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{0.2}{0.25} = 0.8 = \frac{4}{5}$$。

正确答案:$$B$$

8. 变化率计算

函数 $$f(x) = 2x^2 - 4$$,两点为 $$(1, -2)$$ 和 $$(1+\Delta x, -2 + \Delta y)$$。

计算 $$\Delta y$$:

$$f(1+\Delta x) = 2(1+\Delta x)^2 - 4 = 2 + 4\Delta x + 2(\Delta x)^2 - 4 = -2 + 4\Delta x + 2(\Delta x)^2$$

$$\Delta y = f(1+\Delta x) - f(1) = 4\Delta x + 2(\Delta x)^2$$

因此 $$\frac{\Delta y}{\Delta x} = 4 + 2\Delta x$$。

正确答案:$$C$$

10. 函数单调性

条件 $$\frac{f(a)-f(b)}{a-b} > 0$$ 表示任意两点 $$a \neq b$$ 时,函数值变化与自变量变化同号。

这说明 $$f(x)$$ 在 $$R$$ 上严格单调递增。

正确答案:$$A$$

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