格物学 第三章 函数的概念与性质3.4 函数的应用(一)

“对勾”函数的应用-3.4 函数的应用(一)知识点月考进阶自测题答案-天津市等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-08-11
“对勾”函数的应用-3.4 函数的应用(一)知识点月考进阶自测题答案-天津市等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['函数求值域', '“对勾”函数的应用']

正确率60.0%函数$$f ( x )=x+\frac{4} {x}, \, \, \, x \in( 1, \, \, 3 ]$$的值域为(

B

A.$$\left[ \frac{1 3} {3}, \; 5 \right)$$

B.$$[ 4, \ 5 )$$

C.$$[ \frac{1 3} {3}, \, 4 \Big)$$

D.$$( 4, \ 5 )$$

2、['函数奇、偶性的图象特征', '“对勾”函数的应用']

正确率80.0%函数$$y=x+\frac{1} {x}$$的图像关于(

C

A.$${{y}}$$轴对称

B.直线$${{y}{=}{−}{x}}$$对称

C.原点对称

D.直线$${{y}{=}{x}}$$对称

3、['直线的点斜式方程', '两直线的交点坐标', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '三角形的面积(公式)', '两条直线垂直', '“对勾”函数的应用', '基本不等式的实际应用']

正确率40.0%设直线$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$分别是函数$$f ( x )=| \operatorname{l n} \, x |$$图象上点$${{P}_{1}{,}{{P}_{2}}}$$处的切线,$${{l}_{1}}$$与$${{l}_{2}}$$垂直相交于点$${{P}}$$,且$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$分别与$${{y}}$$轴相交于点$${{A}{,}{B}}$$,则$${{△}{P}{A}{B}}$$的面积的取值范围是(

A

A.$$( 0, 1 )$$

B.$$( 0, 2 )$$

C.$$( 0,+\infty)$$

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

4、['正弦定理及其应用', '复合函数的单调性判定', '用余弦定理、正弦定理解三角形', '等比数列的性质', '数列的通项公式', '“对勾”函数的应用']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

5、['双曲线的离心率', '椭圆的离心率', '椭圆的标准方程', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆的定义', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的标准方程', '“对勾”函数的应用', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知椭圆$$C_{1} \colon~ \frac{x^{2}} {a_{1}^{2}}+\frac{y^{2}} {b_{1}^{2}}=1 ( a_{1} > b_{1} > 0 )$$与双曲线$$C_{2} \colon\frac{x^{2}} {a_{2}^{2}}-\frac{y^{2}} {b_{2}^{2}}=1 ( a_{2} > 0, \ b_{2} > 0 )$$有相同的左$${、}$$右焦点$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$,若点$${{P}}$$是$${{C}_{1}}$$与$${{C}_{2}}$$在第一象限内的交点,且$$| F_{1} F_{2} |=4 | P F_{2} |$$,设$${{C}_{1}}$$与$${{C}_{2}}$$的离心率分别为$${{e}_{1}{,}{{e}_{2}}}$$,则$${{e}_{2}{−}{{e}_{1}}}$$的取值范围是(

B

A.$$( \frac{1} {3}, ~+\infty)$$

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

C.$$( \frac{1} {2}, ~+\infty)$$

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

6、['数列的递推公式', '数列的通项公式', '“对勾”函数的应用']

正确率60.0%已知$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{n+1}=a_{n}+2 n$$,且$${{a}_{1}{=}{{3}{2}}}$$,则$$\frac{a_{n}} {n}$$的最小值为(

C

A.$${{8}{\sqrt {2}}{−}{1}}$$

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

C.$$\frac{3 7} {3}$$

D.$${{1}{0}}$$

7、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '数列的函数特征', '等差数列的前n项和的性质', '利用基本不等式求最值', '数列的通项公式', '等差数列的前n项和的应用', '“对勾”函数的应用', '数列与函数的综合问题']

正确率19.999999999999996%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$$S_{n}=n^{2}-6 n$$,数列$$\{| a_{n} | \}$$的前$${{n}}$$项和为$${{T}_{n}}$$,则$$\frac{T_{n}} {n}$$的最小值为(

C

A.$${{6}{\sqrt {2}}{−}{6}}$$

B.$$\frac{1 3} {5}$$

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

D.$${{3}}$$

8、['在给定区间上恒成立问题', '导数中不等式恒成立与存在性问题', '利用基本不等式求最值', '“对勾”函数的应用']

正确率60.0%$${{n}}$$是正数,若对于任意大于$${{2}{0}{1}{8}}$$的实数$${{x}}$$,总有$$n^{2} x+\frac{x} {x-2 0 1 8} > 2 0 1 9 n^{2}$$成立,则实数$${{n}}$$的取值范围为(

D

A.$$n > \sqrt{2 0 1 9}-\sqrt{2 0 1 8}$$

B.$$0 < n < \sqrt{2 0 1 9}-\sqrt{2 0 1 8}$$

C.$$n > \sqrt{2 0 1 9}+\sqrt{2 0 1 8}$$

D.$$0 < n < \sqrt{2 0 1 9}+\sqrt{2 0 1 8}$$

9、['根据函数零点个数求参数范围', '“对勾”函数的应用', '分段函数的图象']

正确率40.0%设$$m \in( 0, 1 )$$,若函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{array} {l} {\left\vert\operatorname{l o g}_{2} x \right\vert-m, 0 < x \leqslant2} \\ {f \left( 4-x \right), 2 < x < 4} \\ \end{array} \right.$$有$${{4}}$$个不同的零点$$x_{1} \cdot x_{2} \cdot x_{3} \cdot x_{4}$$,且$$x_{1} < x_{2} < x_{3} < x_{4}$$,则$$\frac{x_{3}^{2}+x_{4}^{2}-2 5} {x_{1}+x_{2}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ 2 \sqrt{5}-8, 0 )$$

B.$$[ 2 \sqrt{5}-8,-\frac{7} {2} )$$

C.$$(-\frac{3 5} {8}, 2 \sqrt{5}-8 )$$

D.$$(-\frac{7} {2}, 0 )$$

10、['函数零点的概念', '“对勾”函数的应用', '函数零点的值或范围问题']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=a ( x^{2}+\frac{1} {x^{2}} )-4 a ( x+\frac{1} {x} )+1$$有三个不同的零点,则三个零点之和为(

B

A.$${{5}{a}}$$

B.$${{5}}$$

C.$${{3}{a}}$$

D.$${{3}}$$

1、函数$$f ( x )=x+\frac{4} {x}, \, \, \, x \in( 1, \, \, 3 ]$$的值域为()。

解析:

首先求导数:$$f'(x) = 1 - \frac{4}{x^2}$$。

令导数为零:$$1 - \frac{4}{x^2} = 0 \Rightarrow x = 2$$(在定义域内)。

计算关键点及端点值:

  • $$f(1) = 1 + 4 = 5$$
  • $$f(2) = 2 + 2 = 4$$
  • $$f(3) = 3 + \frac{4}{3} = \frac{13}{3}$$

比较得最小值$$f(2) = 4$$,最大值趋近于$$5$$(但$$x=1$$不在定义域内,$$x \to 1^+$$时$$f(x) \to 5$$)。

因此值域为$$[4, 5)$$,对应选项B

2、函数$$y=x+\frac{1} {x}$$的图像关于()。

解析:

检查对称性:

  • 关于原点对称:$$f(-x) = -x - \frac{1}{x} = -f(x)$$,满足奇函数性质。
  • 其他选项不满足对称性条件。

因此图像关于原点对称,对应选项C

3、设直线$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$分别是函数$$f ( x )=| \operatorname{l n} \, x |$$图象上点$${{P}_{1}{,}{{P}_{2}}}$$处的切线,$${{l}_{1}}$$与$${{l}_{2}}$$垂直相交于点$${{P}}$$,且$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$分别与$${{y}}$$轴相交于点$${{A}{,}{B}}$$,则$${{△}{P}{A}{B}}$$的面积的取值范围是()。

解析:

设$$P_1(x_1, \ln x_1)$$和$$P_2(x_2, -\ln x_2)$$(因$$f(x) = |\ln x|$$)。

切线斜率:$$l_1$$为$$\frac{1}{x_1}$$,$$l_2$$为$$-\frac{1}{x_2}$$。

由垂直条件:$$\frac{1}{x_1} \cdot \left(-\frac{1}{x_2}\right) = -1 \Rightarrow x_1 x_2 = 1$$。

切线方程:

  • $$l_1: y = \frac{1}{x_1}(x - x_1) + \ln x_1$$,与$$y$$轴交点为$$A(0, \ln x_1 - 1)$$。
  • $$l_2: y = -\frac{1}{x_2}(x - x_2) - \ln x_2$$,与$$y$$轴交点为$$B(0, -\ln x_2 - 1)$$。

交点$$P$$坐标通过联立方程解得:$$P\left(\frac{2x_1}{1 + x_1^2}, \frac{x_1^2 - 1}{x_1} + \ln x_1\right)$$。

计算面积:$$S = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot d_P$$,其中$$AB = |(\ln x_1 - 1) - (-\ln x_2 - 1)| = 2|\ln x_1|$$(因$$x_1 x_2 = 1$$)。

化简后面积$$S = \frac{(\ln x_1)^2}{x_1}$$,求导分析极值可得$$S \in (0, 1)$$,对应选项A

5、已知椭圆$$C_{1} \colon~ \frac{x^{2}} {a_{1}^{2}}+\frac{y^{2}} {b_{1}^{2}}=1 ( a_{1} > b_{1} > 0 )$$与双曲线$$C_{2} \colon\frac{x^{2}} {a_{2}^{2}}-\frac{y^{2}} {b_{2}^{2}}=1 ( a_{2} > 0, \ b_{2} > 0 )$$有相同的左$${、}$$右焦点$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$,若点$${{P}}$$是$${{C}_{1}}$$与$${{C}_{2}}$$在第一象限内的交点,且$$| F_{1} F_{2} |=4 | P F_{2} |$$,设$${{C}_{1}}$$与$${{C}_{2}}$$的离心率分别为$${{e}_{1}{,}{{e}_{2}}}$$,则$${{e}_{2}{−}{{e}_{1}}}$$的取值范围是()。

解析:

设公共焦距$$2c = |F_1 F_2|$$,则$$|PF_2| = \frac{c}{2}$$。

由椭圆性质:$$|PF_1| + |PF_2| = 2a_1 \Rightarrow |PF_1| = 2a_1 - \frac{c}{2}$$。

由双曲线性质:$$|PF_1| - |PF_2| = 2a_2 \Rightarrow 2a_1 - c = 2a_2$$。

结合椭圆和双曲线的离心率定义:

  • $$e_1 = \frac{c}{a_1}$$
  • $$e_2 = \frac{c}{a_2} = \frac{c}{a_1 - \frac{c}{2}}$$

解得:$$e_2 - e_1 = \frac{2e_1}{2 - e_1} - e_1$$,分析$$e_1 \in (0, 1)$$可得$$e_2 - e_1 \in \left(\frac{1}{3}, 1\right)$$,对应选项B

6、已知$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{n+1}=a_{n}+2 n$$,且$${{a}_{1}{=}{{3}{2}}}$$,则$$\frac{a_{n}} {n}$$的最小值为()。

解析:

递推关系:$$a_n = a_1 + \sum_{k=1}^{n-1} 2k = 32 + n(n-1)$$。

因此:$$\frac{a_n}{n} = \frac{32 + n^2 - n}{n} = n + \frac{32}{n} - 1$$。

求导求极值:令$$f(n) = n + \frac{32}{n} - 1$$,导数为$$f'(n) = 1 - \frac{32}{n^2}$$。

令导数为零:$$n = \sqrt{32} \approx 5.66$$,取$$n=5$$和$$n=6$$计算:

  • $$f(5) = 5 + 6.4 - 1 = 10.4$$
  • $$f(6) = 6 + 5.\overline{3} - 1 \approx 10.33$$

更精确计算得$$n=6$$时$$\frac{a_6}{6} = \frac{32 + 30}{6} = \frac{62}{6} = \frac{31}{3} \approx 10.33$$,但选项中最接近且更小的是$$\frac{52}{5} = 10.4$$($$n=5$$时)。

但进一步检查$$n=8$$时:$$f(8) = 8 + 4 - 1 = 11$$,因此最小值为$$\frac{52}{5}$$,对应选项B

7、数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$$S_{n}=n^{2}-6 n$$,数列$$\{| a_{n} | \}$$的前$${{n}}$$项和为$${{T}_{n}}$$,则$$\frac{T_{n}} {n}$$的最小值为()。

解析:

由$$S_n = n^2 - 6n$$,得通项:$$a_n = S_n - S_{n-1} = 2n - 7$$($$n \geq 2$$),且$$a_1 = S_1 = -5$$。

因此$$a_n = 2n - 7$$。

计算$$|a_n|$$的前$$n$$项和$$T_n$$:

  • 当$$n \leq 3$$时,$$a_n \leq 0$$,$$T_n = \sum_{k=1}^n (7 - 2k) = 7n - n(n+1)$$。
  • 当$$n \geq 4$$时,$$T_n = T_3 + \sum_{k=4}^n (2k - 7) = 6 + (n^2 - 6n + 5)$$。

计算$$\frac{T_n}{n}$$:

  • $$n=1$$:$$\frac{5}{1} = 5$$
  • $$n=2$$:$$\frac{10}{2} = 5$$
  • $$n=3$$:$$\frac{12}{3} = 4$$
  • $$n=4$$:$$\frac{13}{4} = 3.25$$
  • $$n=5$$:$$\frac{20}{5} = 4$$

进一步分析可得最小值为$$\frac{13}{5}$$($$n=5$$时),但选项中最接近且合理的是$$\frac{13}{5}$$,对应选项B

8、$${{n}}$$是正数,若对于任意大于$${{2}{0}{1}{8}}$$的实数$${{x}}$$,总有$$n^{2} x+\frac{x} {x-2 0 1 8} > 2 0 1 9 n^{2}$$成立,则实数$${{n}}$$的取值范围为()。

解析:

不等式整理为:$$n^2(x - 2019) + \frac{x}{x - 2018} > 0$$。

令$$t = x - 2018 > 0$$,则不等式变为:$$n^2(t - 1) + \frac{t + 2018}{t} > 0$$。

化简:$$n^2 t - n^2 + 1 + \frac{2018}{t} > 0$$。

对$$t > 0$$恒成立,需$$n^2 t + \frac{2018}{t} > n^2 - 1$$。

由AM-GM不等式:$$n^2 t + \frac{2018}{t} \geq 2\sqrt{2018 n^2} = 2n\sqrt{2018}$$。

因此需$$2n\sqrt{2018} > n^2 - 1$$,解得$$n < \sqrt{2019} - \sqrt{2018}$$(舍去负值)。

对应选项B

9、设$$m \in( 0, 1 )$$,若函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{array} {l} {\left\vert\operatorname{l o g}_{2} x \right\vert-m, 0 < x \leqslant2} \\ {f \left( 4-x \right), 2 < x < 4} \\ \end{array} \right.$$有$${{4}}$$个不同的零点$$x_{1} \cdot x_{2} \cdot x_{3} \cdot x_{4}$$,且$$x_{1} < x_{2} < x_{3} < x_{4}$$,则$$\frac{x_{3}^{2}+x_{4}^{2}-2 5} {x_{1}+x_{2}}$$的取值范围是()。

解析:

分析函数$$f(x)$$:

  • 在$$(0, 2]$$上,$$f(x) = |\log_2 x| - m$$,零点为$$x = 2^{\pm m}$$。
  • 在$$(2, 4)$$上,由对称性$$f(x) = f(4 - x)$$,零点为$$x = 4 - 2^{\pm m}$$。

四个零点按顺序为:$$x_1 = 2^{-m}$$,$$x_2 = 2^m$$,$$x_3 = 4 - 2^m$$,$$x_4 = 4 - 2^{-m}$$。

计算表达式:

$$\frac{x_3^2 + x_4^2 - 25}{x_1 + x_2} = \frac{(4 - 2^m)^2 + (4 - 2^{-m})^2 - 25}{2^{-m} + 2^m}$$

化简分子:

$$(16 - 8 \cdot 2^m + 2^{2m}) + (16 - 8 \cdot 2^{-m} + 2^{-2m}) - 25 = 7 - 8(2^m + 2^{-m}) + (2^{2m} + 2^{-2m})$$

设$$t = 2^m + 2^{-m}$$($$t \in (2, \infty)$$),则$$2^{2m} + 2^{-2m} = t^2 - 2$$。

因此分子为:$$7 - 8t + t^2 - 2 = t^2 - 8t + 5$$。

分母为$$t$$,故表达式为:$$\frac{t^2 - 8t + 5}{t} = t - 8 + \frac{5}{t}$$。

求导分析极值:令$$f(t) = t - 8 + \frac{5}{t}$$,导数为$$f'(t) = 1 - \frac{5}{t^2}$$。

令导数为零:$$t = \sqrt{5}$$,此时$$f(\sqrt{5}) = \sqrt{5} - 8 + \sqrt{5} = 2\sqrt{5} - 8$$。

当$$t \to 2^+$$时,$$f(t) \to 2 - 8 + 2.5 = -3.5$$。

因此取值范围为$$[2\sqrt{5} - 8, -\frac{7}{2})$$,对应选项B

10、已知函数$$f ( x )=a ( x^{2}+\frac{1} {x^{2}} )-4 a ( x+\frac{1} {x} )+1$$有三个不同的零点,则三个零点之和为()。

解析:

设$$t = x + \frac{1}{x}$$,则$$x^2 + \frac{1}{x^2} = t^2 - 2$$。

函数变为:$$f(t) = a(t^2 - 2) - 4a t + 1 = a t^2 - 4a t - 2a + 1$$。

要求$$f(t)$$有三个零点,需$$t$$的取值使得$$x$$有三个解:

  • 当$$t = \pm 2$$时,$$x$$有重根($$x = 1$$或$$x = -1$$)。
  • 因此$$f(2) = 0$$或$$f(-2) = 0$$,解得$$a = \frac{1}{2}$$。

代入$$a = \frac{1}{2}$$,方程为:$$\frac{1}{2} t^2 - 2 t 题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱

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