格物学 第三章 函数的概念与性质3.2 函数的基本性质

函数单调性的应用-3.2 函数的基本性质知识点考前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50.0%

2025-09-29
函数单调性的应用-3.2 函数的基本性质知识点考前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50.0%
1、['函数的最大(小)值', '函数单调性的应用']

正确率40.0%函数$$f ( x )=x ( | x |-1 )$$在$$[ m, ~ n ]$$上的最小值为$$- \frac{1} {4},$$最大值为$${{2}{,}}$$则$${{n}{−}{m}}$$的最大值为(

B

A.$$\frac{5} {2}$$

B.$$\frac{5} {2}+\frac{\sqrt{2}} {2}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

D.$${{2}}$$

2、['函数单调性的应用', '函数零点存在定理']

正确率60.0%函数$$f ( x )=x^{2}-\frac{1} {x}-1$$在区间$$( k, k+1 ) ( k \in N )$$内有零点,则$${{k}{=}{(}{)}}$$

A

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{0}}$$

3、['函数奇偶性的应用', '利用函数单调性解不等式', '函数单调性的应用']

正确率40.0%设奇函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$( 0,+\infty)$$内为增函数,且$$f ( 1 )=0$$,则不等式$$\frac{f ( x )-f (-x )} {x} < 0$$的解集为(

D

A.$$(-1, 0 ) \cup( 1,+\infty)$$

B.$$(-\infty,-1 ) \cup( 0, 1 )$$

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

D.$$(-1, 0 ) \cup( 0, 1 )$$

4、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '探究w(w>0)对函数y=Asin(wx+φ)的图象的影响', '函数单调性的应用']

正确率40.0%若函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} \omega x ( \omega> 0 )$$在$$(-\frac{\pi} {6}, \frac{\pi} {6} )$$上单调递增,则$${{ω}}$$的取值范围是

A

A.$$( 0, 3 ]$$

B.$$[ 3,+\infty)$$

C.$$( 0, \frac{1} {3} ]$$

D.$$[ \frac{1} {3},+\infty)$$

5、['等差数列的性质', '等差数列的前n项和的应用', '函数单调性的应用']

正确率40.0%已知等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若$$S_{1 2} > 0, S_{1 3} < 0$$,则数列$$\{| a_{n} | \}$$最小的项为(

C

A.第$${{5}}$$项

B.第$${{6}}$$项

C.第$${{7}}$$项

D.第$${{8}}$$项

6、['基本不等式的综合应用', '不等式比较大小', '函数单调性的应用']

正确率60.0%若$$0 < a < 1, \; \; 0 < b < 1$$且$${{a}{≠}{b}}$$,则在则$$a+b, ~ 2 \sqrt{a b}, ~ a^{2}+b^{2}$$和$${{2}{a}{b}}$$中最大的是(

A

A.$${{a}{+}{b}}$$

B.$${{2}{\sqrt {{a}{b}}}}$$

C.$${{a}^{2}{+}{{b}^{2}}}$$

D.$${{2}{a}{b}}$$

7、['不等式比较大小', '函数单调性的应用']

正确率60.0%若$$a < b < 0$$,则下列不等式不可能成立的是$${{(}{)}}$$

D

A.$$\frac{1} {a} > \frac{1} {b}$$

B.$${{a}^{2}{>}{{b}^{2}}}$$

C.$$a+b < 0$$

D.$${{a}{b}{<}{0}}$$

8、['对数的运算性质', '函数单调性的应用', '分段函数的图象']

正确率60.0%已知$$f ( x )=| \mathrm{l n} x |,$$设$$0 < ~ a < ~ b,$$且$$f ( a )=f ( b ),$$则$${{a}{+}{2}{b}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ 3,+\infty)$$​

B.$$( 3,+\infty)$$​

C.$$[ 2 \sqrt{2},+\infty)$$​

D.$$( 2 \sqrt{2},+\infty)$$​

9、['分段函数的单调性', '函数单调性的应用']

正确率40.0%若$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {( 3-a ) x-4 a, x < 1} \\ {x^{2}, x \geq1} \\ \end{array} \right.$$是$$(-\infty,+\infty)$$的增函数,则$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A

A.$$[ \frac{2} {5}, 3 )$$

B.$$( {\frac{2} {5}}, 3 ]$$

C.$$(-\infty, 3 )$$

D.$$( \frac{2} {5},+\infty)$$

10、['利用函数单调性解不等式', '函数的对称性', '函数单调性的判断', '函数单调性的应用']

正确率60.0%设函数$$y=f ( x )$$满足$$f ( 1+x )=f ( 1-x )$$,又$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$(-\infty, 1 ]$$是增函数,且$$f ( a ) \geqslant f ( 0 )$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{a}{⩾}{1}}$$

B.$${{a}{⩽}{0}}$$

C.$$0 \leqslant a \leqslant2$$

D.$${{a}{⩽}{0}}$$或$${{a}{⩾}{2}}$$

1. 函数 $$f(x)=x(|x|-1)$$ 在区间 $$[m,n]$$ 上的最小值为 $$-\frac{1}{4}$$,最大值为 $$2$$,求 $$n-m$$ 的最大值。

分析函数:当 $$x \geq 0$$ 时,$$f(x)=x(x-1)=x^2-x$$;当 $$x < 0$$ 时,$$f(x)=x(-x-1)=-x^2-x$$。

在 $$x \geq 0$$ 时,$$f(x)=x^2-x$$ 的顶点在 $$x=\frac{1}{2}$$,$$f\left(\frac{1}{2}\right)=-\frac{1}{4}$$;在 $$x=2$$ 时,$$f(2)=2$$;在 $$x=0$$ 时,$$f(0)=0$$。

在 $$x < 0$$ 时,$$f(x)=-x^2-x$$ 的顶点在 $$x=-\frac{1}{2}$$,$$f\left(-\frac{1}{2}\right)=\frac{1}{4}$$;在 $$x=-1$$ 时,$$f(-1)=0$$;在 $$x \to -\infty$$ 时,$$f(x) \to -\infty$$。

已知最小值为 $$-\frac{1}{4}$$,最大值为 $$2$$,所以区间必须包含 $$x=\frac{1}{2}$$ 和 $$x=2$$。为了最大化 $$n-m$$,可以取 $$m$$ 尽可能小,但最小值不能小于 $$-\frac{1}{4}$$,所以考虑取 $$m$$ 为负值,使得 $$f(m)=-\frac{1}{4}$$。

解 $$-x^2-x=-\frac{1}{4}$$,得 $$4x^2+4x-1=0$$,$$x=\frac{-4 \pm \sqrt{16+16}}{8}=\frac{-4 \pm 4\sqrt{2}}{8}=\frac{-1 \pm \sqrt{2}}{2}$$。

取 $$m=\frac{-1-\sqrt{2}}{2}$$,$$n=2$$,则 $$n-m=2-\frac{-1-\sqrt{2}}{2}=\frac{4+1+\sqrt{2}}{2}=\frac{5+\sqrt{2}}{2}$$。

对应选项 B。

2. 函数 $$f(x)=x^2-\frac{1}{x}-1$$ 在区间 $$(k,k+1)$$($$k \in N$$)内有零点,求 $$k$$。

计算:$$f(1)=1-1-1=-1<0$$,$$f(2)=4-\frac{1}{2}-1=2.5>0$$,所以在 $$(1,2)$$ 内有零点,$$k=1$$。

对应选项 A。

3. 奇函数 $$f(x)$$ 在 $$(0,+\infty)$$ 内为增函数,且 $$f(1)=0$$,解不等式 $$\frac{f(x)-f(-x)}{x} < 0$$。

因为 $$f(x)$$ 是奇函数,所以 $$f(-x)=-f(x)$$,代入得 $$\frac{f(x)-(-f(x))}{x}=\frac{2f(x)}{x} < 0$$,即 $$\frac{f(x)}{x} < 0$$。

当 $$x>0$$ 时,$$f(x) < 0$$,由增函数和 $$f(1)=0$$ 得 $$0 < x < 1$$。

当 $$x<0$$ 时,$$f(x) > 0$$,由奇函数和增函数得 $$x < -1$$。

所以解集为 $$(-\infty,-1) \cup (0,1)$$。

对应选项 B。

4. 函数 $$f(x)=\sin \omega x$$($$\omega>0$$)在 $$(-\frac{\pi}{6},\frac{\pi}{6})$$ 上单调递增,求 $$\omega$$ 的取值范围。

正弦函数在 $$[-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}]$$ 上单调递增,所以要求 $$-\frac{\pi}{2} \leq \omega x \leq \frac{\pi}{2}$$ 在 $$(-\frac{\pi}{6},\frac{\pi}{6})$$ 上成立。

即 $$\omega \cdot \frac{\pi}{6} \leq \frac{\pi}{2}$$,得 $$\omega \leq 3$$。

又 $$\omega>0$$,所以 $$\omega \in (0,3]$$。

对应选项 A。

5. 等差数列 $$\{a_n\}$$ 的前 $$n$$ 项和为 $$S_n$$,若 $$S_{12}>0$$,$$S_{13}<0$$,求数列 $$\{|a_n|\}$$ 最小的项。

设首项 $$a_1$$,公差 $$d$$,则 $$S_n=\frac{n}{2}(2a_1+(n-1)d)$$。

由 $$S_{12}=6(2a_1+11d)>0$$,得 $$2a_1+11d>0$$。

由 $$S_{13}=\frac{13}{2}(2a_1+12d)<0$$,得 $$2a_1+12d<0$$。

所以 $$a_1+6d<0$$,且 $$a_1+5.5d>0$$,即 $$a_6=a_1+5d$$ 可能为正,$$a_7=a_1+6d<0$$。

所以数列先正后负,$$|a_n|$$ 最小的项是绝对值最小的项,即 $$a_6$$ 或 $$a_7$$。

由 $$a_6>0$$,$$a_7<0$$,且 $$|a_6|$$ 和 $$|a_7|$$ 比较,因为 $$a_6+a_7=2a_1+11d>0$$,所以 $$|a_6|>|a_7|$$,所以最小项是 $$a_7$$。

对应选项 C。

6. 若 $$0

由均值不等式,$$a+b > 2\sqrt{ab}$$。

因为 $$a,b \in (0,1)$$,所以 $$a^2

又 $$2ab < 2\sqrt{ab}$$(因为 $$a \neq b$$,且 $$ab < \sqrt{ab}$$ 当 $$a,b \in (0,1)$$ 时成立)。

所以最大的是 $$a+b$$。

对应选项 A。

7. 若 $$a

A:$$\frac{1}{a} > \frac{1}{b}$$,因为 $$a

B:$$a^2 > b^2$$,因为 $$|a|>|b|$$,成立。

C:$$a+b<0$$,两个负数相加为负,成立。

D:$$ab<0$$,两个负数相乘为正,所以 $$ab>0$$,不可能 $$ab<0$$。

对应选项 D。

8. 已知 $$f(x)=|\ln x|$$,设 $$0

由 $$f(a)=f(b)$$ 得 $$|\ln a|=|\ln b|$$,因为 $$0

所以 $$a+2b=a+\frac{2}{a}$$,其中 $$0

函数 $$g(a)=a+\frac{2}{a}$$ 在 $$(0,1)$$ 上递减(导数 $$g'(a)=1-\frac{2}{a^2}<0$$),所以 $$g(a)>g(1)=3$$。

当 $$a \to 0^+$$ 时,$$g(a) \to +\infty$$;当 $$a \to 1^-$$ 时,$$g(a) \to 3$$。

所以取值范围是 $$(3,+\infty)$$。

对应选项 B。

9. 函数 $$f(x)=\begin{cases} (3-a)x-4a, & x<1 \\ x^2, & x \geq 1 \end{cases}$$ 是 $$(-\infty,+\infty)$$ 的增函数,求 $$a$$ 的取值范围。

在 $$x \geq 1$$ 时,$$f(x)=x^2$$ 是增函数。

在 $$x<1$$ 时,$$f(x)=(3-a)x-4a$$ 是增函数需 $$3-a>0$$,即 $$a<3$$。

在 $$x=1$$ 处,左极限 $$f(1^-)=(3-a)-4a=3-5a$$,右值 $$f(1)=1$$,需 $$3-5a \leq 1$$,即 $$-5a \leq -2$$,$$a \geq \frac{2}{5}$$。

所以 $$a \in \left[\frac{2}{5}, 3\right)$$。

对应选项 A。

10. 函数 $$y=f(x)$$ 满足 $$f(1+x)=f(1-x)$$,且在 $$(-\infty,1]$$ 是增函数,且 $$f(a) \geq f(0)$$,求实数 $$a$$ 的取值范围。

由 $$f(1+x)=f(1-x)$$ 知对称轴为 $$x=1$$,所以在 $$[1,+\infty)$$ 上单调递减(因为 $$(-\infty,1]$$ 上递增)。

$$f(0)=f(2)$$,所以 $$f(a) \geq f(0)$$ 即 $$f(a) \geq f(2)$$。

由单调性,在 $$(-\infty,1]$$ 上,$$a \leq 0$$ 或 $$a \geq 2$$?不对,应分情况:

若 $$a \leq 1$$,由增函数得 $$a \geq 0$$?不对,因为 $$f(0)$$ 是固定值,在 $$(-\infty,1]$$ 上增,所以 $$f(a) \geq f(0)$$ 当且仅当 $$a \geq 0$$(因为 $$a \leq 1$$)。

若 $$a > 1$$,在 $$[1,+\infty)$$ 上减,所以 $$f(a) \geq f(2)$$ 当且仅当 $$a \leq 2$$。

所以 $$0 \leq a \leq 2$$。

对应选项 C。

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