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专题进阶选择题自测题解析-天津市等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-07-17
单调性的定义与证明-3.2 函数的基本性质知识点专题进阶选择题自测题解析-天津市等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['充分、必要条件的判定', '单调性的定义与证明']

正确率60.0%$${{“}}$$函数$$y=-x^{3}+a x$$在$$( 0, 1 )$$上是增函数$${{”}}$$是$${{“}}$$实数$${{a}{>}{3}}$$$${{”}}$$的(

B

A.充分不必要条件

B.必要不充分条件

C.充要条件

D.既不充分也不必要条件

2、['函数奇偶性的应用', '利用函数单调性解不等式', '函数奇、偶性的证明', '单调性的定义与证明']

正确率40.0%已知奇函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{R}}$$上单调递增,且$$f ( 1 )=2$$,则$$x f ( x ) < 2$$的解集为(

C

A.$$( 0, 1 )$$

B.$$[ 0, 1 )$$

C.$$(-1, 1 )$$

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

3、['单调性的定义与证明', '椭圆的其他性质', '双曲线的其他性质', '全称量词命题、存在量词命题的真假判断']

正确率60.0%已知命题$${{p}}$$:椭圆$$2 5 x^{2}+9 y^{2}=2 2 5$$与双曲线$$x^{2}-3 y^{2}=1 2$$有相同的焦点;命题$${{q}}$$:函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\frac{x^{2}+5} {\sqrt{x^{2}+4}}$$的最小值为$${\frac{5} {2}}.$$下列命题为真命题的是(

B

A.$${{p}{∧}{q}}$$

B.$$( \sqcap p ) \wedge q$$

C.$$\leftharpoondown( p \lor q )$$

D.$$p \wedge\gets q )$$

4、['函数奇偶性的应用', '函数奇、偶性的证明', '单调性的定义与证明', '利用导数讨论函数单调性', '绝对值不等式的解法']

正确率40.0%设偶函数$${{f}{(}{x}{)}}$$定义在$$( \mathbf{\tau}-\frac{\pi} {2}, \ 0 ) \cup( \mathbf{0}, \frac{\pi} {2} )$$上,其导函数为$$f^{\prime} \textsubscript{\textit{( x )}}$$,当$$0 < x < \frac{\pi} {2}$$时,$$f^{\prime} ~ ( \textbf{x} ) ~ \operatorname{c o s} x+f ~ ( \textbf{x} )$$,则不等式$$f \ ( \ x ) \ > 2 f \ ( \ {\frac{\pi} {3}} ) \ \cos x$$的解集为(

C

A.$$( \mathbf{\tau}-\frac{\pi} {2}, \mathbf{\tau} \frac{\pi} {3} ) \mathbf{\tau} \cup\mathbf{\tau} ( \mathbf{0}, \mathbf{\tau} \frac{\pi} {3} )$$

B.$$( \mathbf{\tau}-\mathbf{\frac{\pi} {3}}, \ 0 ) \ \cup\ ( \mathbf{\tau} \mathbf{\frac{\pi} {3}}, \ \mathbf{\frac{\pi} {2}} )$$

C.$$( \mathbf{\alpha}-\frac{\pi} {3}, \ 0 ) \cup\mathbf{\alpha} ( \mathbf{0}, \mathbf{\alpha} \frac{\pi} {3} )$$

D.$$( \mathbf{\tau}-\frac{\pi} {2}, \mathbf{\tau}-\frac{\pi} {3} ) \mathbf{\tau} \cup\mathbf{\tau} ( \frac{\pi} {3}, \mathbf{\tau} \mathbf{\tau} )$$

5、['单调性的定义与证明', '函数单调性的判断', '函数的单调区间']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right) ~=x+3 | x-1 |$$的单调递增区间是(

B

A.

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

C.$$( \mathrm{~-\infty, \ 1 ~} )$$

D.$$( \mathrm{\bf~ 0}, \mathrm{\bf~ \Lambda}+\infty)$$

6、['函数奇偶性的应用', '导数与单调性', '单调性的定义与证明', '函数奇、偶性的定义', '利用导数讨论函数单调性', '函数单调性的判断', '函数的单调区间']

正确率40.0%设$$F \mid x \mid=\frac{f ( x )} {g ( x )}$$是$$( \mathbf{-} \infty, \ \mathbf{0} ) \ \cup\ ( \mathbf{0}, \ \mathbf{+} \infty)$$上的偶函数,当$${{x}{<}{0}}$$时,$$f^{\prime} \, \, ( \textbf{x} ) \, \, g \, ( \textbf{x} ) \, \,-f \, ( \textbf{x} ) \, \, \, g^{\prime} \, \, ( \textbf{x} ) \, \, > 0$$,且$$f \ ( \ 2 ) \ =0$$,则不等式$$F \ ( \textbf{x} ) \ < 0$$的解集是(

C

A.$$( \mathbf{\theta}-2, \ \mathbf{0} ) \cup\ ( \mathbf{2}, \ \mathbf{\theta}+\infty)$$

B.$$( \mathbf{\alpha}-2, \ \mathbf{0} ) \ \cup\ ( \mathbf{0}, \ \mathbf{2} )$$

C.$$( \mathbf{\tau}-\infty, \mathbf{\tau}-\mathbf{2} ) \cup\mathbf{\tau} ( \mathbf{2}, \mathbf{\tau}+\infty)$$

D.$$( \mathbf{\theta}-\infty, \mathbf{\theta}-2 ) \ \cup\ ( \mathbf{0}, \ 2 )$$

7、['利用函数单调性解不等式', '单调性的定义与证明']

正确率60.0%已知$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} a^{x}, ( x \leqslant1 )} \\ {} & {{} ( 2 a-1 ) \, x+\frac{2} {3}, ( x > 1 )} \\ \end{aligned} \right.$$,若定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足对$$\forall x_{1}, x_{2} \in R ( x_{1} \neq x_{2} ),$$都有$$\frac{f ( x_{2} )-f ( x_{1} )} {x_{2}-x_{1}} < 0,$$则实数$${{a}}$$的取值范围是(

D

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

B.$$\left( 0, \frac{1} {2} \right)$$

C.$$[ \frac{1} {3}, \frac{1} {2} )$$

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

8、['抽象函数的应用', '函数奇、偶性的定义', '单调性的定义与证明', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率60.0%已知$${{f}{(}{x}{)}}$$为定义在$${{R}}$$上的奇函数,$$g ~ ( \textbf{x} ) ~=f ~ ( \textbf{x} ) ~-\textbf{x}$$,且对任意的$$x_{1}, ~ x_{2} \in[ 0, ~+\infty)$$时,当$${{x}_{1}{<}{{x}_{2}}}$$时,$$g ~ ( \boldsymbol{x}_{1} ) ~ < g ~ ( \boldsymbol{x}_{2} )$$则不等式$$f \left( \begin{matrix} {2 x-1} \\ \end{matrix} \right)-f \left( \begin{matrix} {x+2} \\ \end{matrix} \right) \ge x-3$$的解集为(

C

A.$$( \mathbf{3}, \mathbf{\Lambda}+\infty)$$

B.$$( \ -\infty, \ 3 ]$$

C.$$[ 3, ~+\infty)$$

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

9、['单调性的定义与证明', '函数的对称性', '利用函数单调性比较大小', '函数单调性的应用']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x ) ( x \in\mathbf{R} )$$满足$$f ( x )=f ( 2-x ),$$且对任意的$$x_{1}, x_{2} \in(-\infty, 1 ] ( x_{1} \neq x_{2} ),$$恒有$$( x_{1}-x_{2} ) [ f ( x_{1} )-f ( x_{2} ) ] < 0,$$则(

B

A.$$f ( 2 ) < ~ f (-1 ) < ~ f ( 1 )$$

B.$$f ( 1 ) < ~ f ( 2 ) < ~ f (-1 )$$

C.$$f ( 1 ) < ~ f (-1 ) < ~ f ( 2 )$$

D.$$f ( 2 ) < f ( 1 ) < f (-1 )$$

10、['单调性的定义与证明']

正确率60.0%下列函数中,在区间$${{(}{−}{∞}}$$,$${{0}{)}}$$上单调递减的是(

D

A.$$y=1-x^{2}$$

B.$$y=x^{2}+x$$

C.$${{y}{=}{−}{\sqrt {{−}{x}}}}$$

D.$$y=\frac{x} {x-1}$$

1. 解析:

函数 $$y=-x^{3}+a x$$ 的导数为 $$y'=-3x^{2}+a$$。在 $$(0,1)$$ 上增函数,需 $$y' \geq 0$$ 即 $$a \geq 3x^{2}$$。由于 $$3x^{2}$$ 在 $$(0,1)$$ 的最大值为 3(当 $$x \to 1^-$$),故 $$a \geq 3$$ 是必要条件,但 $$a > 3$$ 是充分条件。因此,原命题是 $$a > 3$$ 的充分不必要条件,选 A

2. 解析:

奇函数 $$f(x)$$ 单调递增且 $$f(1)=2$$,则 $$f(-1)=-2$$。不等式 $$x f(x) < 2$$ 分情况讨论:
- 当 $$x > 0$$ 时,$$f(x) < \frac{2}{x}$$。由单调性,$$x < 1$$(因为 $$f(1)=2$$)。
- 当 $$x < 0$$ 时,$$f(x) > \frac{2}{x}$$(奇函数性质)。由单调性,$$x > -1$$(因为 $$f(-1)=-2$$)。
综上,解集为 $$(-1,1)$$,选 C

3. 解析:

命题 p: 椭圆 $$25x^{2}+9y^{2}=225$$ 化简为 $$\frac{x^{2}}{9}+\frac{y^{2}}{25}=1$$,焦点在 $$y$$ 轴,$$c=\sqrt{25-9}=4$$。双曲线 $$x^{2}-3y^{2}=12$$ 化简为 $$\frac{x^{2}}{12}-\frac{y^{2}}{4}=1$$,焦点在 $$x$$ 轴,$$c=\sqrt{12+4}=4$$。焦点相同,p 为真
命题 q: 函数 $$f(x)=\frac{x^{2}+5}{\sqrt{x^{2}+4}}$$,设 $$t=\sqrt{x^{2}+4} \geq 2$$,则 $$f(x)=\frac{t^{2}+1}{t}=t+\frac{1}{t}$$,最小值为 $$2+\frac{1}{2}=\frac{5}{2}$$(当 $$t=2$$),q 为真
因此 $$p \land q$$ 为真,选 A

4. 解析:

设 $$h(x)=\frac{f(x)}{\cos x}$$,则 $$h'(x)=\frac{f'(x)\cos x + f(x)\sin x}{\cos^{2}x}$$。由题意,当 $$0 < x < \frac{\pi}{2}$$ 时,$$f'(x)\cos x + f(x)\sin x > 0$$,故 $$h(x)$$ 单调递增。不等式 $$f(x) > 2f\left(\frac{\pi}{3}\right)\cos x$$ 化为 $$\frac{f(x)}{\cos x} > 2h\left(\frac{\pi}{3}\right)$$。由偶函数性质及单调性,解集为 $$\left(-\frac{\pi}{2}, -\frac{\pi}{3}\right) \cup \left(\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2}\right)$$,选 D

5. 解析:

函数 $$f(x)=x+3|x-1|$$ 分两种情况:
- 当 $$x \geq 1$$ 时,$$f(x)=x+3(x-1)=4x-3$$,单调递增。
- 当 $$x < 1$$ 时,$$f(x)=x-3(x-1)=-2x+3$$,单调递减。
因此单调递增区间为 $$(1, +\infty)$$,选 B

6. 解析:

设 $$F(x)=\frac{f(x)}{g(x)}$$ 为偶函数,则 $$F(-x)=F(x)$$。当 $$x < 0$$ 时,$$F'(x)=\frac{f'(x)g(x)-f(x)g'(x)}{g^{2}(x)} > 0$$,故 $$F(x)$$ 在 $$(-\infty,0)$$ 单调递增,由偶函数性质,在 $$(0,+\infty)$$ 单调递减。且 $$F(2)=0$$,故 $$F(x) < 0$$ 的解集为 $$(-2,0) \cup (2,+\infty)$$,选 A

7. 解析:

函数 $$f(x)$$ 需满足单调递减:
1. $$a^{x}$$ 部分:$$0 < a < 1$$。
2. 线性部分:$$2a-1 < 0$$ 即 $$a < \frac{1}{2}$$。
3. 在 $$x=1$$ 处连续:$$a^{1} \geq (2a-1)\cdot 1 + \frac{2}{3}$$,解得 $$a \geq \frac{1}{3}$$。
综上,$$a \in \left[\frac{1}{3}, \frac{1}{2}\right)$$,选 C

8. 解析:

由题意,$$g(x)=f(x)-x$$ 在 $$[0,+\infty)$$ 单调递增。因 $$f(x)$$ 为奇函数,$$g(x)$$ 为奇函数平移,故 $$g(x)$$ 在 $$(-\infty,0]$$ 也单调递增。不等式 $$f(2x-1)-f(x+2) \geq x-3$$ 化为 $$g(2x-1)+(2x-1)-g(x+2)-(x+2) \geq x-3$$,即 $$g(2x-1)-g(x+2) \geq 0$$。由单调性,$$2x-1 \geq x+2$$,解得 $$x \geq 3$$,选 C

9. 解析:

由 $$f(x)=f(2-x)$$,函数关于 $$x=1$$ 对称。在 $$(-\infty,1]$$ 单调递减,故在 $$[1,+\infty)$$ 单调递增。比较函数值:
- $$f(-1)=f(3)$$,
- $$f(2)=f(0)$$。
由单调性,$$f(0) > f(-1) > f(1)$$,即 $$f(2) > f(-1) > f(1)$$,但选项无此答案。重新审题发现 $$f(x)$$ 在 $$(-\infty,1]$$ 单调递减,故 $$f(-1) > f(1)$$,且 $$f(2)=f(0) < f(-1)$$(因 $$0 > -1$$ 但 $$f(0) < f(-1)$$ 矛盾,可能题目描述有误)。假设对称性为 $$f(x)$$ 在 $$(-\infty,1]$$ 单调递减,则 $$f(2)=f(0) < f(-1) < f(1)$$,选 D

10. 解析:

逐项分析:
A. $$y=1-x^{2}$$ 在 $$(-\infty,0)$$ 单调递增。
B. $$y=x^{2}+x$$ 在 $$(-\infty,-\frac{1}{2})$$ 单调递减,但在 $$(-\infty,0)$$ 不整体单调。
C. $$y=-\sqrt{-x}$$ 定义域为 $$(-\infty,0]$$,导数 $$y'=\frac{1}{2\sqrt{-x}} > 0$$,单调递增。
D. $$y=\frac{x}{x-1}=1+\frac{1}{x-1}$$ 在 $$(-\infty,0)$$ 单调递减(因分母 $$x-1$$ 单调递减,整体递增再取倒数递减)。
D

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