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单选题自测题答案-湖南省等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-08-25
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单选题自测题答案-湖南省等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['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.$$(-1, 0 )$$

2、['函数奇偶性的应用', '单调性的定义与证明', '函数的周期性', '函数的对称性']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的定义域为$${{R}{,}}$$对任意$${{x}{∈}{R}{,}}$$都有$$f ( x )=f (-x )$$且$$f ( x+4 )=f ( x )+f ( 2 )$$成立,当$$x_{1}, x_{2} \in[ 0, 2 ]$$且$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$时,$$[ f ( x_{1} )-f ( x_{2} ) ] ( x_{1}-x_{2} ) > 0$$恒成立,则下列结论中不正确的是(

B

A.$$f ( 2 )=0$$

B.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$[-6,-4 ]$$上为增函数

C.直线$${{x}{=}{−}{4}}$$是函数$${{f}{(}{x}{)}}$$图像的一条对称轴

D.方程$$f ( x )=0$$在区间$$[-6, 6 ]$$上有$${{4}}$$个不同的实根

4、['单调性的定义与证明', '命题的真假性判断', '三角函数的性质综合', '利用sinθ±cosθ与sinθcosθ之间的关系求值']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\frac{\operatorname{s i n} x+\operatorname{c o s} x} {\operatorname{s i n} x \operatorname{c o s} x}$$,在下列给出结论中:
$${①{π}}$$是$${{f}{(}{x}{)}}$$的一个周期;
的图象关于直线$$x=\frac{\pi} {4}$$对称;
$$\odot f ( x )$$在$$(-\frac{\pi} {2}, 0 )$$上单调递减.
其中,正确结论的个数为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{0}}$$个

B.$${{1}}$$个

C.$${{2}}$$个

D.$${{3}}$$个

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', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知定义在$${{R}}$$上的二次函数 $${{f}}$$( $${{x}}$$)满足条件:
$${①}$$对任意的 $${{x}}$$$${{∈}{R}{,}}$$都有 $${{f}}$$$${{(}{4}{+}}$$ $${{x}}$$$${{)}{=}}$$ $${{f}}$$$${{(}{4}{−}}$$ $${{x}}$$$${{)}}$$;
$${②}$$对任意的 $${{x}}$$$${_{1}{、}}$$ $${{x}}$$$$2 \in[ 4,+\infty)$$且 $${{x}}$$$${_{1}{<}}$$ $${{x}}$$$${_{2}}$$,都有 $${{f}}$$( $${{x}}$$$${_{1}{)}{<}}$$ $${{f}}$$( $${{x}}$$$${_{2}{)}}$$;
则下列结论正确的是$${{(}{)}}$$

C

A. $${{f}}$$$$(-5. 5 ) <$$ $${{f}}$$$${{(}{{6}{.}{5}}{)}{<}}$$ $${{f}}$$$${{(}{{4}{.}{5}}{)}}$$

B. $${{f}}$$$$(-5. 5 ) <$$ $${{f}}$$$${{(}{{4}{.}{5}}{)}{<}}$$ $${{f}}$$$${{(}{{6}{.}{5}}{)}}$$

C. $${{f}}$$$${{(}{{4}{.}{5}}{)}{<}}$$ $${{f}}$$$${{(}{{6}{.}{5}}{)}{<}}$$ $${{f}}$$$${{(}{−}{{5}{.}{5}}{)}}$$

D. $${{f}}$$$${{(}{{4}{.}{5}}{)}{<}}$$ $${{f}}$$$$(-5. 5 ) <$$ $${{f}}$$$${{(}{{6}{.}{5}}{)}}$$

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

正确率60.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {-\frac{a} {x}, \ x \leqslant-1} \\ {( 3-2 a ) x+2, \ x >-1} \\ \end{matrix} \right.$$对任意的实数$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$都有$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} > 0$$成立,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

B

A.$$( \; 0, \; \; \frac{3} {2} ]$$

B.$$( \; 0, \; \; \frac{3} {2} )$$

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

D.$$[ 1, ~ \frac{3} {2} ]$$

7、['函数的最大(小)值', '单调性的定义与证明']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\frac{2} {x-1}$$在$$[-2, ~ 0 ]$$上的最大值与最小值之差为(

B

A.$$\frac{8} {2}$$

B.$$\frac{4} {3}$$

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

D.$${{1}}$$

8、['利用函数单调性解不等式', '单调性的定义与证明']

正确率40.0%已知定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f ( 1 )=2$$,对任意的实数$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$且$$x_{1} < x_{2}, \, \, f ( x_{1} )-f ( x_{2} ) < x_{1}-x_{2}$$,则不等式$$f ( x-1 ) > x$$的解集为(

B

A.$$(-\infty,-2 )$$

B.$$( 2,+\infty)$$

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

D.$$(-\infty,-2 ) \cup( 2,+\infty)$$

9、['函数奇、偶性的定义', '单调性的定义与证明', '导数中不等式恒成立与存在性问题', '函数单调性的判断', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率40.0%函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f (-x )=f ( x )$$,当$$x_{1}, ~ x_{2} \in[ 0,+\infty)$$时都有$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} > 0,$$且对任意的$$x \in\left[ \frac{1} {2}, 1 \right]$$,不等式$$f ( a x+1 ) \leqslant f ( x-2 )$$恒成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

A

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

B.$$[-5, 0 ]$$

C.$$[-5, 1 ]$$

D.$$[-2, 1 ]$$

10、['单调性的定义与证明']

正确率80.0%若函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$( a, ~ b ]$$上是增函数,在区间$$( b, ~ c )$$上也是增函数,则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$( a, \ c )$$上(

D

A.必是增函数

B.必是减函数

C.是增函数或是减函数

D.无法确定单调性

1. 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( )。

解析:由奇函数性质,$$f(-1) = -f(1) = -2$$。不等式$$x f(x) < 2$$分情况讨论:

当$$x > 0$$时,$$f(x) < \frac{2}{x}$$。由于$$f(x)$$递增且$$f(1)=2$$,则$$x < 1$$时成立(若$$x=1$$,$$1 \times 2 = 2$$不满足严格不等式);

当$$x < 0$$时,$$f(x) > \frac{2}{x}$$(注意不等号方向改变)。由$$f(x)$$递增且$$f(-1) = -2$$,则$$x > -1$$时成立($$x=-1$$时,$$-1 \times (-2)=2$$不满足);

当$$x=0$$时,$$0 \times f(0)=0 < 2$$成立。

综上,解集为$$(-1,1)$$,但选项无此,需验证:$$x=0$$包含,但$$x=1$$和$$x=-1$$不包含,因此为$$[-1,1]$$?但$$f(-1)$$和$$f(1)$$代入不满足,实际为$$(-1,1)$$。选项C为$$(-1,1)$$,符合。

答案:C

2. 已知函数$$f(x)$$的定义域为$$R$$,对任意$$x \in R$$,都有$$f(x)=f(-x)$$且$$f(x+4)=f(x)+f(2)$$成立,当$$x_1, x_2 \in[0,2]$$且$$x_1 \neq x_2$$时,$$[f(x_1)-f(x_2)](x_1-x_2) > 0$$恒成立,则下列结论中不正确的是( )。

解析:由$$f(x)=f(-x)$$知为偶函数。由$$f(x+4)=f(x)+f(2)$$,令$$x=-2$$,得$$f(2)=f(-2)+f(2)$$,即$$f(-2)=0$$,由偶函数$$f(2)=0$$,故A正确。

由$$f(x+4)=f(x)$$(因为$$f(2)=0$$),所以周期为4。在$$[0,2]$$上单调递增,由偶函数,在$$[-2,0]$$上单调递减。

考虑区间$$[-6,-4]$$,相当于$$[2,4]$$(加周期4),但$$[2,4]$$上,由对称和周期,可能递减?实际上,由$$f(x)$$在$$[0,2]$$递增,且$$f(2)=0$$,$$f(4)=f(0)$$,在$$[2,4]$$上应递减(因为对称?)。更准确:由偶函数和周期,$$f(x)$$在$$[-6,-4]$$即$$[2,4]$$(平移)上,由于$$[0,2]$$递增,则$$[2,4]$$递减(因为关于x=2对称?),但B说增函数,可能错误。

C: 对称轴$$x=-4$$,由周期4,$$f(-4+x)=f(x)$$?不一定。实际上,由$$f(x)=f(-x)$$,对称轴x=0,又周期4,所以x=-4也是对称轴(因为$$f(-4+x)=f(4-x)$$?需要验证)。

D: 方程$$f(x)=0$$在$$[-6,6]$$上,由$$f(2)=0$$, $$f(-2)=0$$, $$f(6)=f(2)=0$$, $$f(-6)=f(2)=0$$,还有$$f(0)$$?但$$f(0)$$不一定为0。实际上,根为x=±2, ±6,共4个,正确。

B不正确:$$[-6,-4]$$对应$$[2,4]$$,函数递减。

答案:B

4. 已知函数$$f(x)=\frac{\sin x + \cos x}{\sin x \cos x}$$,在下列给出结论中:①$$π$$是$$f(x)$$的一个周期;②图象关于直线$$x=\frac{\pi}{4}$$对称;③$$f(x)$$在$$(-\frac{\pi}{2},0)$$上单调递减。其中,正确结论的个数为( )。

解析:$$f(x)=\frac{\sin x + \cos x}{\sin x \cos x} = \frac{1}{\cos x} + \frac{1}{\sin x} = \sec x + \csc x$$。

①检查周期:$$f(x+\pi) = \sec(x+\pi) + \csc(x+\pi) = -\sec x - \csc x \neq f(x)$$,所以不是周期,错误。

②对称性:$$f(\frac{\pi}{4} + t) = \sec(\frac{\pi}{4}+t) + \csc(\frac{\pi}{4}+t)$$,$$f(\frac{\pi}{4} - t) = \sec(\frac{\pi}{4}-t) + \csc(\frac{\pi}{4}-t)$$,由于sec和csc的对称性,相等,故正确。

③单调性:在$$(-\frac{\pi}{2},0)$$上,$$\sin x < 0$$, $$\cos x > 0$$,所以$$f(x) = \sec x + \csc x$$,其中$$\sec x$$递减,$$\csc x$$也递减(因为sin负且增),所以$$f(x)$$递减,正确。

正确个数2个。

答案:C

5. 已知定义在$$R$$上的二次函数$$f(x)$$满足条件:①对任意的$$x \in R$$,都有$$f(4+x)=f(4-x)$$;②对任意的$$x_1, x_2 \in[4,+\infty)$$且$$x_1 < x_2$$,都有$$f(x_1) < f(x_2)$$;则下列结论正确的是( )。

解析:由①知对称轴为$$x=4$$。由②知在$$[4,+\infty)$$上单调递增,所以在$$(-\infty,4]$$上单调递减。

比较$$f(-5.5)$$, $$f(4.5)$$, $$f(6.5)$$:$$-5.5$$关于对称轴的对称点为$$13.5$$,但不如直接利用单调性:$$-5.5 < 4 < 4.5 < 6.5$$,所以$$f(-5.5) > f(4)$$, $$f(4.5) > f(4)$$, $$f(6.5) > f(4)$$,但具体大小:由于$$-5.5$$和$$4.5$$到4的距离都是9.5和0.5,由二次函数对称性,$$f(-5.5)=f(13.5)$$,而$$13.5 > 6.5 > 4.5$$,所以$$f(13.5) > f(6.5) > f(4.5)$$,即$$f(-5.5) > f(6.5) > f(4.5)$$。

选项C: $$f(4.5) < f(6.5) < f(-5.5)$$,符合。

答案:C

6. 已知函数$$f(x)=\begin{cases} -\frac{a}{x}, & x \leq -1 \\ (3-2a)x+2, & x > -1 \end{cases}$$对任意的实数$$x_1 \neq x_2$$都有$$\frac{f(x_1)-f(x_2)}{x_1-x_2} > 0$$成立,则实数$$a$$的取值范围为( )。

解析:条件表示函数在整个R上单调递增。分段函数需满足:

第一段:$$x \leq -1$$,$$f(x)=-\frac{a}{x}$$,导数$$f'(x)=\frac{a}{x^2}$$,要递增需$$a > 0$$(因为x^2>0)。

第二段:$$x > -1$$,$$f(x)=(3-2a)x+2$$,要递增需$$3-2a > 0$$,即$$a < \frac{3}{2}$$。

在分段点$$x=-1$$处:左极限$$f(-1^-)=-\frac{a}{-1}=a$$,右极限$$f(-1^+)=(3-2a)(-1)+2=-3+2a+2=2a-1$$。要递增需$$a \leq 2a-1$$,即$$a \geq 1$$。

综上,$$a \in [1, \frac{3}{2})$$。

答案:C

7. 函数$$f(x)=\frac{2}{x-1}$$在$$[-2,0]$$上的最大值与最小值之差为( )。

解析:函数在$$[-2,0]$$上单调递减(导数负)。最大值在$$x=-2$$处:$$f(-2)=\frac{2}{-3}=-\frac{2}{3}$$,最小值在$$x=0$$处:$$f(0)=\frac{2}{-1}=-2$$。差值:$$-\frac{2}{3} - (-2) = \frac{4}{3}$$。

答案:B

8. 已知定义在$$R$$上的函数$$f(x)$$满足$$f(1)=2$$,对任意的实数$$x_1, x_2$$且$$x_1 < x_2$$, $$f(x_1)-f(x_2) < x_1-x_2$$,则不等式$$f(x-1) > x$$的解集为( )。

解析:条件可改写为$$f(x_1)-x_1 < f(x_2)-x_2$$,所以$$g(x)=f(x)-x$$单调递增。$$f(x-1) > x$$即$$f(x-1) - (x-1) > 1$$,即$$g(x-1) > 1$$。由$$g(1)=f(1)-1=1$$,所以$$g(x-1) > g(1)$$,由于g递增,有$$x-1 > 1$$,即$$x > 2$$。

答案:B

9. 函数$$f(x)$$满足$$f(-x)=f(x)$$,当$$x_1, x_2 \in[0,+\infty)$$时都有$$\frac{f(x_1)-f(x_2)}{x_1-x_2} > 0$$,且对任意的$$x \in[\frac{1}{2},1]$$,不等式$$f(ax+1) \leq f(x-2)$$恒成立,则实数$$a$$的取值范围是( )。

解析:由条件,$$f(x)$$为偶函数,在$$[0,+\infty)$$上递增。不等式$$f(ax+1) \leq f(x-2)$$恒成立对于$$x \in[\frac{1}{2},1]$$。

由于偶函数和单调性,等价于$$|ax+1| \leq |x-2|$$。但$$x \in [\frac{1}{2},1]$$,所以$$x-2 < 0$$,$$|x-2|=2-x$$。因此$$|ax+1| \leq 2-x$$。

这又分为$$ax+1 \geq 0$$和$$ax+1 < 0$$两种情况,但需恒成立,求a范围。

实际上,$$|ax+1| \leq 2-x$$即$$-(2-x) \leq ax+1 \leq 2-x$$,即$$x-3 \leq ax \leq 1-x$$。

对于$$x \in [\frac{1}{2},1]$$,右边$$ax \leq 1-x$$即$$a \leq \frac{1-x}{x} = \frac{1}{x} - 1$$,最小值在x=1时为0,所以$$a \leq 0$$。

左边$$ax \geq x-3$$即$$a \geq 1 - \frac{3}{x}$$,最大值在x=1时为-2,所以$$a \geq -2$$。

因此$$a \in [-2,0]$$。

答案:A

10. 若函数$$f(x)$$在区间$$(a,b]$$上是增函数,在区间$$(b,c)$$上也是增函数,则函数$$f(x)$$在区间$$(a,c)$$上( )。

解析:单调性需整体考虑。例如,$$f(x)$$在$$(a,b]$$增,在$$(b,c)$$增,但在b点可能不连续,或值突变,因此无法确定在$$(a,c)$$上的单调性。

答案:D

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