格物学 第三章 函数的概念与性质3.4 函数的应用(一)

分段函数模型的应用-3.4 函数的应用(一)知识点教师选题进阶单选题自测题解析-贵州省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-08-10
分段函数模型的应用-3.4 函数的应用(一)知识点教师选题进阶单选题自测题解析-贵州省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['分段函数模型的应用']

正确率80.0%北京某快递公司邮寄重量在$${{1}{{0}{0}{0}}}$$克以内的包裹的费用标准如下表:

运送距离
$${{x}{(}{{k}{m}}{)}}$$
$${{0}{<}{x}{⩽}}$$
$${{5}{0}{0}}$$
$${{5}{0}{0}{<}}$$
$${{x}{⩽}{1}{{0}{0}{0}}}$$
$${{1}{{0}{0}{0}}{<}}$$
$${{x}{⩽}{1}{{5}{0}{0}}}$$
$${{1}{{5}{0}{0}}{<}}$$
$${{x}{⩽}{2}{{0}{0}{0}}}$$
邮费 $${{y}}$$ (元) $${{5}{.}{0}{0}}$$ $${{6}{.}{0}{0}}$$ $${{7}{.}{0}{0}}$$ $${{8}{.}{0}{0}}$$
如果某人在北京通过该快递公司邮寄$${{9}{0}{0}}$$克的包裹到距该快递公司$${{1}{{3}{0}{0}}{k}{m}}$$的某地,那么他应付的邮费是(

C

A.$${{5}{.}{0}{0}}$$元

B.$${{6}{.}{0}{0}}$$元

C.$${{7}{.}{0}{0}}$$元

D.$${{8}{.}{0}{0}}$$元

2、['分段函数模型的应用']

正确率80.0%若函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} \operatorname{l o g}_{2} x+2 x,} & {x > 0} \\ {} & {{} \operatorname{s i n} ( \omega x+\frac{\pi} {3} ),} & {-\pi\leqslant x \leqslant0} \\ \end{aligned} \right.$$有$${{4}}$$个零点,则$${{ω}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$[ \frac{4} {3}, \frac{7} {3} )$$

B.$$[ \frac{7} {3}, \frac{1 0} {3} )$$

C.$$( {\frac{4} {3}}, {\frac{7} {3}} ]$$

D.$$( {\frac{7} {3}}, {\frac{1 0} {3}} ]$$

3、['分段函数模型的应用', '函数零点的概念']

正确率40.0%已知函数$$f \sp{( \textbf{x} )}=\left\{\begin{array} {l} {k x+2, \ x \geq0} \\ {( \frac{1} {2} ) \sp{x}, \ x < 0} \\ \end{array} \right.$$,若方程$$f ( \textit{f} ( \textit{x} ) ) \textit{}-\frac{3} {2}=0$$在实数集范围内无解,则实数$${{k}}$$的取值范围是(

C

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

B.$$( \mathrm{\Pi-\frac{1} {2}, \ \frac{1} {3}} )$$

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

D.$$( ~-~ \frac{1} {2}, ~-\frac{1} {4} ]$$

4、['分段函数与方程、不等式问题', '一元二次不等式的解法', '指数方程与指数不等式的解法', '分段函数模型的应用']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {-x^{2}-2 x+1, x < 0} \\ {2^{x}, x \geq0} \\ \end{matrix} \right.$$,则满足$$f [ f \left( a \right) ] > 2$$的实数$${{a}}$$的取值范围是(

A

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

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

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

D.$$( \emph{-2,} \mathit{+} \infty)$$

5、['分段函数模型的应用', '分段函数的单调性']

正确率40.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) \ =\left\{\begin{matrix} {a^{x}, ( x < 1 )} \\ {( a-3 ) x+4 a, ( x \geq1 )} \\ \end{matrix} \right.$$满足对任意$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$,都有$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} < 0$$成立,则$${{a}}$$的取值范围是(

A

A.$$( \; 0, \; \; \frac{3} {4} ]$$

B.$$( {\bf0}, \mathrm{\bf~ 1} )$$

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

D.

6、['函数的最大(小)值', '已知函数值(值域)求自变量或参数', '分段函数模型的应用', '分段函数的定义']

正确率60.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {x^{2}+2 x+m, \ x < \frac{1} {2}} \\ {4^{x}-3, \ x \geqslant\frac{1} {2}} \\ \end{matrix} \right.$$的最小值为$${{−}{1}}$$.则实数$${{m}}$$的取值范围是(

B

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

B.$$[ 0, \ \ +\infty)$$

C.$$( \begin{array} {c c} {-\frac{9} {4},} & {+\infty} \\ \end{array} )$$

D.$$[-\frac{9} {4}, ~+\infty)$$

7、['复合函数的单调性判定', '分段函数模型的应用']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {\frac{a} {x}+2, \ x > 1} \\ {-x^{2}+2 x, \ x \leqslant1} \\ \end{matrix} \right.$$,当$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$时,$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} > 0$$,则$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$[-1, ~+\infty)$$

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

C.$$[-1, \ 0 )$$

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

8、['函数奇偶性的应用', '函数的新定义问题', '分段函数模型的应用']

正确率40.0%若在直角坐标平面内$${{A}{,}{B}}$$两点满足条件:
$${①}$$点$${{A}{,}{B}}$$都在函数$$y=f ~ ( x )$$的图象上;
$${②}$$点$${{A}{,}{B}}$$关于原点对称,则称$${{A}{,}{B}}$$为函数$$y=f ~ ( x )$$的一个$${{“}}$$黄金点对$${{”}}$$.
那么函数$$f \mid x \mid\ =\left\{\begin{array} {l l} {x^{2}+2 x-2 ( x \leqslant0 )} \\ {\frac{1} {\sqrt{x}} ( x > 0 )} \\ \end{array} \right.$$的$${{“}}$$黄金点对$${{”}}$$的个数是(

C

A.$${{0}}$$个

B.$${{1}}$$个

C.$${{2}}$$个

D.$${{3}}$$个

9、['函数的新定义问题', '指数(型)函数的单调性', '导数中不等式恒成立与存在性问题', '分段函数模型的应用']

正确率60.0%规定$$a \otimes b=\left\{\begin{array} {l l} {a ( a \geq b )} \\ {b ( a < b )} \\ \end{array} \right.$$,设函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=2^{x-1} \otimes2^{1-x}$$,若存在实数$${{x}_{0}}$$,对任意实数$${{x}}$$都满足$$f ~ ( \boldsymbol{x}_{0} ) \leq f ~ ( \boldsymbol{x} )$$,则$${{x}_{0}{=}{(}}$$

B

A.$$\frac{1} {2}$$

B.$${{1}}$$

C.$${\sqrt {2}}$$

D.$${{2}}$$

10、['利用导数讨论函数单调性', '根据函数零点个数求参数范围', '分段函数模型的应用']

正确率40.0%若函数$${{y}{=}{f}{{(}{x}{)}}}$$图像上存在两个点$${{A}{,}{B}}$$关于原点对称,则对称点$$( A, B )$$为函数$${{y}{=}{f}{{(}{x}{)}}}$$的$${{“}}$$孪生点对$${{”}}$$,且点对$$( A, B )$$与$$( B, A )$$可看作同一个$${{“}}$$孪生点对$${{”}}$$.若函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{array} {l l} {2, x < 0} \\ {-x^{3}+6 x^{2}-9 x+2-a, x \geqslant0} \\ \end{array} \right.$$恰好有两个$${{“}}$$孪生点对$${{”}}$$,则实数$${{a}}$$的值为(

A

A.$${{0}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{6}}$$

1. 根据题目描述,运送距离为$$1300km$$,落在区间$$1000 < x \leqslant 1500$$内,对应的邮费是$$7.00$$元。因此正确答案是C。

2. 函数$$f(x)$$有4个零点,需要分析两部分:

- 当$$x > 0$$时,$$\log_2 x + 2x = 0$$,解得$$x = \frac{1}{2}$$(唯一解)。

- 当$$-\pi \leqslant x \leqslant 0$$时,$$\sin(\omega x + \frac{\pi}{3}) = 0$$,要求有3个解。解得$$\omega x + \frac{\pi}{3} = k\pi$$,即$$x = \frac{k\pi - \frac{\pi}{3}}{\omega}$$。

由于$$x \in [-\pi, 0]$$,需满足$$-3\pi \leqslant \omega x + \frac{\pi}{3} \leqslant \frac{\pi}{3}$$。为了保证3个解,需要$$\frac{7\pi}{3} \leqslant \omega \pi + \frac{\pi}{3} < \frac{10\pi}{3}$$,即$$\omega \in [\frac{7}{3}, \frac{10}{3})$$。因此正确答案是B。

3. 方程$$f(f(x)) - \frac{3}{2} = 0$$无解,需分析$$f(x)$$的值域:

- 当$$x < 0$$时,$$f(x) = \left(\frac{1}{2}\right)^x > 1$$。

- 当$$x \geq 0$$时,$$f(x) = kx + 2 \geq 2$$。

因此$$f(f(x))$$的最小值为$$f(2) = 2k + 2$$。若方程无解,需$$2k + 2 > \frac{3}{2}$$,即$$k > -\frac{1}{4}$$。但还需考虑$$k < 0$$时$$f(x)$$的单调性限制。综合选项,正确答案是D。

4. 解不等式$$f(f(a)) > 2$$:

- 若$$a \geq 0$$,$$f(a) = 2^a \geq 1$$,则$$f(f(a)) = 2^{2^a} > 2$$恒成立。

- 若$$a < 0$$,$$f(a) = -a^2 - 2a + 1$$,需$$f(a) > 1$$或$$f(a) < 0$$。解得$$a \in (-2, 0)$$。

综上,$$a \in (-2, 0) \cup (0, +\infty)$$。正确答案是A。

5. 函数$$f(x)$$满足单调递减,需:

- $$a^x$$在$$x < 1$$递减,故$$0 < a < 1$$。

- $$(a-3)x + 4a$$在$$x \geq 1$$递减,故$$a - 3 < 0$$。

- 在$$x = 1$$处连续且$$a^1 \geq (a-3) \cdot 1 + 4a$$,即$$a \leq \frac{3}{4}$$。

综上,$$a \in (0, \frac{3}{4}]$$。正确答案是A。

6. 函数$$f(x)$$的最小值为$$-1$$:

- 当$$x \geq \frac{1}{2}$$时,$$4^x - 3 \geq 4^{\frac{1}{2}} - 3 = -1$$。

- 当$$x < \frac{1}{2}$$时,$$x^2 + 2x + m$$的极小值为$$-1 + m$$,需$$-1 + m \leq -1$$,即$$m \leq 0$$。

但还需保证全局最小值为$$-1$$,综合得$$m \in [-\frac{9}{4}, 0]$$。正确答案是D。

7. 函数$$f(x)$$单调递增,需:

- $$-x^2 + 2x$$在$$x \leq 1$$递增,故$$x \leq 1$$时导数$$-2x + 2 \geq 0$$,即$$x \leq 1$$。

- $$\frac{a}{x} + 2$$在$$x > 1$$递增,故$$a < 0$$。

- 在$$x = 1$$处连续且$$-1 + 2 \leq \frac{a}{1} + 2$$,即$$a \geq -1$$。

综上,$$a \in [-1, 0)$$。正确答案是C。

8. 求“黄金点对”即求$$f(x)$$与$$f(-x)$$的交点:

- 当$$x \leq 0$$时,$$f(x) = x^2 + 2x - 2$$,$$f(-x) = \frac{1}{\sqrt{-x}}$$。

- 解方程$$x^2 + 2x - 2 = \frac{1}{\sqrt{-x}}$$,通过图像分析可得1个解。

因此“黄金点对”个数为1。正确答案是B。

9. 函数$$f(x) = 2^{x-1} \otimes 2^{1-x}$$,即$$f(x) = \max(2^{x-1}, 2^{1-x})$$。最小值出现在$$2^{x-1} = 2^{1-x}$$,即$$x = 1$$。因此$$x_0 = 1$$。正确答案是B。

10. 函数$$f(x)$$有两个“孪生点对”,即$$f(x) = -f(-x)$$有两组解:

- 当$$x \geq 0$$时,$$-x^3 + 6x^2 - 9x + 2 - a = -2$$。

- 解得$$x^3 - 6x^2 + 9x - 4 + a = 0$$,需方程有两个正解,故$$a = 2$$。

因此$$a = 2$$。正确答案是B。

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