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课后进阶选择题自测题答案-辽宁省等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-05-23
单调性的定义与证明-3.2 函数的基本性质知识点课后进阶选择题自测题答案-辽宁省等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['函数奇、偶性的证明', '函数奇、偶性的图象特征', '单调性的定义与证明', '函数奇、偶性的定义', '函数单调性的判断']

正确率60.0%下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是增函数的为(

D

A.$${{y}{=}{l}{n}{{x}^{3}}}$$

B.$${{y}{=}{−}{{x}^{2}}}$$

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

D.$${{y}{=}{x}{|}{x}{|}}$$

2、['利用函数单调性求参数的取值范围', '数列的递推公式', '单调性的定义与证明', '给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%设数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}=4, \ a_{n+1}=4-\frac{4} {a_{n}}$$,且$$f ( n )=( a_{1}-2 ) ( a_{2}-2 )+( a_{2}-2 ) ( a_{3}-2 )+\cdots+( a_{n}-2 ) ( a_{n+1}-2 )$$.若对于任意正整数$${{n}{⩾}{3}}$$,等式$${{f}{(}{n}{)}{⩾}{{u}^{2}}{−}{2}{u}}$$恒成立,则实数$${{u}}$$的最小值为(

A

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{5}}$$

3、['函数奇偶性的应用', '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']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是定义在$${{R}}$$上的奇函数,若对于任意给定的实数$${{x}_{1}{、}{{x}_{2}}}$$,且$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$,不等 式$${{x}_{1}{f}{(}{{x}_{1}}{)}{+}{{x}_{2}}{f}{(}{{x}_{2}}{)}{<}{{x}_{1}}{f}{(}{{x}_{2}}{)}{+}{{x}_{2}}{f}{(}{{x}_{1}}{)}}$$恒成立,则不等式$${{(}{x}{+}{1}{)}{⋅}{f}{(}{1}{−}{2}{x}{)}{<}{0}}$$的解集为$${{(}{)}}$$

A

A.$$(-1, \frac{1} {2} )$$

B.$$(-\frac{1} {2}, \, 1 )$$

C.$${{(}{−}{1}{,}{1}{)}}$$

D.$$(-\frac{1} {2}, \, \frac{1} {2} )$$

4、['一元二次方程的解集', '单调性的定义与证明', '函数零点的概念']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{(}{{x}^{2}}{−}{3}{)}{{e}^{x}}}$$,若关于$${{x}}$$的方程$$f^{2} ~ ( \textbf{x} ) ~-m f ~ ( \textbf{x} ) ~-\frac{1 2} {e^{2}}=0$$的不同实数根的个数为$${{n}}$$,则$${{n}}$$的所有可能值为(

A

A.$${{3}}$$

B.$${{1}}$$或$${{3}}$$

C.$${{3}}$$或$${{5}}$$

D.$${{1}}$$或$${{3}}$$或$${{5}}$$

5、['利用函数单调性求参数的取值范围', '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', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%若$${{y}{=}{a}{x}}$$与$$y=-\frac{b} {x}$$在区间$${{(}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$上都是减函数,则$${{y}{=}{a}{{x}^{2}}{+}{b}{x}}$$在区间$${{(}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$上(

B

A.是增函数

B.是减函数

C.先增后减

D.先减后增

6、['N次方根的定义与性质', '函数奇、偶性的定义', '单调性的定义与证明', '函数的定义', '函数求定义域']

正确率40.0%下列说法正确的是:$${{(}{)}}$$
$${①}$$函数的定义域不可以为空集
$${②{y}{=}{1}}$$因为没有自变量,所以不是函数
$${③}$$存在既是奇函数又是偶函数的函数
$${④}$$若函数$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$在$${{(}{−}{∞}{,}{1}{)}}$$上单调递增,在$${{(}{1}{,}{+}{∞}{)}}$$上也单调递增,则在$${{(}{−}{∞}{,}{1}{)}{⋃}{(}{1}{,}{+}{∞}{)}}$$上单调递增.
$${⑤{^{4}\sqrt {{1}{6}}}{=}{±}{2}}$$

C

A.$${②{③}{④}}$$

B.$${①{②}{⑤}}$$

C.$${①{③}}$$

D.$${③{④}{⑤}}$$

7、['函数奇偶性的应用', '利用函数单调性解不等式', '抽象函数的应用', '单调性的定义与证明', '对数方程与对数不等式的解法', '函数的对称性']

正确率40.0%已知函数$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$的定义域为$${{R}{,}{f}{(}{x}{+}{1}{)}}$$为偶函数,且对$${任{意}{{x}_{1}}{<}{{x}_{2}}{⩽}{1}{,}}$$满足$$\frac{f ( x_{2} )-f ( x_{1} )} {x_{2}-x_{1}} < 0.$$若$${{f}{(}{3}{)}{=}{1}}$$,则不等式$${{f}{(}{{l}{o}{g}_{2}}{x}{)}{<}{1}}$$的解集为(

A

A.$$( \frac{1} {2}, 8 )$$

B.$${{(}{1}{,}{8}{)}}$$

C.$$( 0, \frac{1} {2} ) \cup( 8,+\infty)$$

D.$${{(}{−}{∞}{,}{1}{)}{∪}{(}{8}{,}{+}{∞}{)}}$$

8、['利用函数单调性求参数的取值范围', '单调性的定义与证明', '函数单调性的应用']

正确率40.0%已知$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {( 2-a ) x+1} & {( x < 1 )} \\ {a^{x}} & {( x \geq1 )} \\ \end{array} \right.$$满足对任意$$x_{1} \neq x_{2}, ~ \# \neq\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} > 0$$成立,那么$${{a}}$$的取值范围是(

A

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

B.$$( 1, ~ \frac{3} {2} ]$$

C.$${({1}{,}{2}{)}}$$

D.$${({1}{,}{+}{∞}{)}}$$

9、['单调性的定义与证明', '函数单调性的判断']

正确率40.0%若$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$是$${({−}{1}{,}{2}{)}}$$内的任意两个值,且$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$,则以下式子可以说明函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${({−}{1}{,}{2}{)}}$$内单调递减的是(

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.$${{f}{(}{{x}_{1}}{)}{>}{f}{(}{{x}_{2}}{)}}$$

10、['单调性的定义与证明']

正确率60.0%若函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的定义域为$${{R}}$$,且在$${{(}{0}}$$,$${{+}{∞}{)}}$$上单调递减,则下列不等式成立的是(

B

A.$$f \left( \frac3 4 \right) > f ( a^{2}-a+1 )$$

B.$$f \left( \frac3 4 \right) \geqslant f ( a^{2}-a+1 )$$

C.$$f \left( \frac3 4 \right) < f ( a^{2}-a+1 )$$

D.$$f \left( \frac3 4 \right) \leqslant f ( a^{2}-a+1 )$$

1. 解析:

函数在定义域内既是奇函数又是增函数,需满足:

- 奇函数:$$f(-x)=-f(x)$$

- 增函数:若$$x_1 < x_2$$,则$$f(x_1) < f(x_2)$$

选项分析:

A. $$y=\ln x^3$$:定义域为$$x>0$$,不关于原点对称,非奇函数。

B. $$y=-x^2$$:是偶函数,且在定义域内非增函数。

C. $$y=-\frac{1}{x}$$:是奇函数,但在定义域内非增函数(分段递减)。

D. $$y=x|x|$$:

- 奇函数:$$f(-x)=-x|-x|=-x|x|=-f(x)$$

- 增函数:当$$x>0$$时,$$f(x)=x^2$$单调递增;当$$x<0$$时,$$f(x)=-x^2$$单调递增。

综上,正确答案为 D

2. 解析:

给定递推关系$$a_{n+1}=4-\frac{4}{a_n}$$,初始值$$a_1=4$$。

步骤1:求通项公式

设$$b_n=a_n-2$$,则递推式变为:

$$b_{n+1}=2-\frac{4}{b_n+2}=\frac{2b_n}{b_n+2}$$

取倒数得:

$$\frac{1}{b_{n+1}}=\frac{1}{2}+\frac{1}{b_n}$$

解得:

$$\frac{1}{b_n}=\frac{n}{2}$$,即$$b_n=\frac{2}{n}$$

因此$$a_n=2+\frac{2}{n}$$。

步骤2:计算$$f(n)$$

$$f(n)=\sum_{k=1}^n (a_k-2)(a_{k+1}-2)=\sum_{k=1}^n \frac{2}{k} \cdot \frac{2}{k+1}=4\sum_{k=1}^n \left(\frac{1}{k}-\frac{1}{k+1}\right)=4\left(1-\frac{1}{n+1}\right)$$

步骤3:求$$u$$的最小值

不等式$$f(n)\geq u^2-2u$$对$$n\geq3$$恒成立,即:

$$4\left(1-\frac{1}{n+1}\right)\geq u^2-2u$$

当$$n=3$$时,$$f(3)=3$$,故:

$$3\geq u^2-2u$$,解得$$-1\leq u\leq3$$

因此$$u$$的最小值为$$-1$$,正确答案为 A

3. 解析:

由题意,函数$$f(x)$$是奇函数,且满足:

$$x_1f(x_1)+x_2f(x_2) < x_1f(x_2)+x_2f(x_1)$$

化简得:

$$(x_1-x_2)(f(x_1)-f(x_2)) < 0$$

即$$f(x)$$在定义域内单调递减。

解不等式$$(x+1)f(1-2x) < 0$$:

- 当$$x+1>0$$(即$$x>-1$$)时,$$f(1-2x) < 0$$。由于$$f(0)=0$$且$$f(x)$$单调递减,故$$1-2x>0$$,即$$x<\frac{1}{2}$$。

- 当$$x+1<0$$(即$$x<-1$$)时,$$f(1-2x)>0$$。此时$$1-2x<0$$,即$$x>\frac{1}{2}$$,与$$x<-1$$矛盾,无解。

综上,解集为$$(-1,\frac{1}{2})$$,正确答案为 A

4. 解析:

设$$t=f(x)=(x^2-3)e^x$$,方程化为$$t^2-mt-\frac{12}{e^2}=0$$。

判别式$$\Delta=m^2+\frac{48}{e^2}>0$$,方程有两个实数解$$t_1$$和$$t_2$$。

分析$$f(x)$$的图像:

- 导数$$f'(x)=(x^2+2x-3)e^x$$,临界点为$$x=-3$$和$$x=1$$。

- 当$$x\to-\infty$$,$$f(x)\to0^-$$;当$$x\to+\infty$$,$$f(x)\to+\infty$$。

- 极小值$$f(1)=-2e$$,极大值$$f(-3)=\frac{6}{e^3}$$。

可能情况:

1. 若$$t_1$$和$$t_2$$均小于$$-2e$$或大于$$\frac{6}{e^3}$$,则$$f(x)=t$$有1个解。

2. 若$$t_1$$或$$t_2$$在$$(-2e,\frac{6}{e^3})$$内,则$$f(x)=t$$有3个解。

3. 若$$t_1=-2e$$或$$t_2=\frac{6}{e^3}$$,则$$f(x)=t$$有2个解。

但题目要求不同实数根的个数,因此$$n$$的可能值为1或3,正确答案为 B

5. 解析:

由题意:

- $$y=ax$$在$$(0,+\infty)$$上减函数,故$$a<0$$。

- $$y=-\frac{b}{x}$$在$$(0,+\infty)$$上减函数,故$$-b<0$$,即$$b>0$$。

函数$$y=ax^2+bx$$的导数为$$y'=2ax+b$$。

在$$(0,+\infty)$$上,$$2ax+b$$的符号由$$x$$决定:

- 当$$x<\frac{-b}{2a}$$时,$$y'>0$$,函数递增。

- 当$$x>\frac{-b}{2a}$$时,$$y'<0$$,函数递减。

因此函数先增后减,正确答案为 C

6. 解析:

逐项分析:

① 错误,定义域可以为空集(如$$f(x)=\sqrt{-x^2-1}$$)。

② 错误,$$y=1$$是常数函数。

③ 正确,如$$f(x)=0$$既是奇函数又是偶函数。

④ 错误,函数在并集上不一定单调递增(如$$f(x)=\frac{1}{x-1}$$)。

⑤ 错误,$$\sqrt[4]{16}=2$$。

综上,正确答案为 C(仅③正确)。

7. 解析:

由题意:

- $$f(x+1)$$为偶函数,故$$f(x+1)=f(-x+1)$$,对称轴为$$x=1$$。

- 对$$x_1

由对称性,$$f(x)$$在$$[1,+\infty)$$上单调递增。

已知$$f(3)=1$$,由对称性$$f(-1)=1$$。

解不等式$$f(\log_2 x)<1$$:

- 若$$\log_2 x \leq1$$(即$$x\leq2$$),则$$\log_2 x>-1$$,即$$x>\frac{1}{2}$$。

- 若$$\log_2 x>1$$(即$$x>2$$),则$$\log_2 x<3$$,即$$x<8$$。

综上,解集为$$(\frac{1}{2},8)$$,正确答案为 A

8. 解析:

函数$$f(x)$$为分段函数,需满足整体单调递增:

- 第一段$$(2-a)x+1$$在$$x<1$$上递增,要求$$2-a>0$$,即$$a<2$$。

- 第二段$$a^x$$在$$x\geq1$$上递增,要求$$a>1$$。

- 在$$x=1$$处连续且左极限不大于右极限:

$$(2-a)\cdot1+1\leq a^1$$,即$$3\leq2a$$,故$$a\geq\frac{3}{2}$$。

综上,$$a\in[\frac{3}{2},2)$$,正确答案为 A

9. 解析:

函数单调递减的充要条件是:

$$\frac{f(x_1)-f(x_2)}{x_1-x_2}<0$$

即选项 B,正确答案为 B

10. 解析:

由题意,$$f(x)$$在$$(0,+\infty)$$上单调递减。

注意到$$a^2-a+1=\left(a-\frac{1}{2}\right)^2+\frac{3}{4}\geq\frac{3}{4}$$。

因此:

- 若$$a^2-a+1>\frac{3}{4}$$,则$$f(a^2-a+1)

- 若$$a^2-a+1=\frac{3}{4}$$,则$$f(a^2-a+1)=f\left(\frac{3}{4}\right)$$。

综上,$$f\left(\frac{3}{4}\right)\geq f(a^2-a+1)$$,正确答案为 B

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