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)知识点月考进阶自测题答案-贵州省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-07-21
分段函数模型的应用-3.4 函数的应用(一)知识点月考进阶自测题答案-贵州省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['已知函数值(值域)求自变量或参数', '分段函数模型的应用', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l} {x^{2}-a x+1, 0 \leq x < 2 0 1 8} \\ {f ( x-2 0 1 8 ), x \geq2 0 1 8} \\ \end{array} \right.$$的最大值为$${{1}}$$,则$${{a}}$$的取值范围为(

B

A.$${{a}{⩽}{{2}{0}{1}{8}}}$$

B.$${{a}{⩾}{{2}{0}{1}{8}}}$$

C.$${{a}{⩽}{{4}{0}{3}{6}}}$$

D.$${{a}{⩾}{{4}{0}{3}{6}}}$$

2、['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.$$( ~-~ \frac{1} {2}, ~-\frac{1} {4} ]$$

3、['函数图象的对称变换', '分段函数模型的应用', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足:$$\oplus\; f \; ( \, x ) \; \;+\; f \; ( \, 2-x ) \; \;=0 ; \; \; \oplus\; f \; ( \, x-2 ) \; \;=\; f \; ( \,-x ) \; \;,$$在$$[-1, ~ 1 ]$$上表达式为$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\sqrt{1-x^{2}}$$,则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$与函数$$g \ ( \textbf{x} ) \ =\left\{\begin{array} {l l} {2^{x}, x \leq0} \\ {1-x, x > 0} \\ \end{array} \right.$$的图象在区间$$[-3, ~ 3 ]$$上的交点个数为(

B

A.$${{5}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{8}}$$

4、['函数求值域', '分段函数模型的应用']

正确率60.0%函数$$f ( x )=| 2 x-3 |+| x-1 |$$的值域为$${{(}{)}}$$

A

A.$$[ \frac{1} {2},+\infty)$$

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

C.$$[ 1, ~+\infty)$$

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

5、['分段函数模型的应用']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {x^{2}+2 x, x \leq0} \\ {e^{x} (-x^{2}+2 x ), x > 0.} \\ \end{array} \right.$$如果存在$${{n}}$$个不同实数$$x_{1}, \ x_{2}, \ \ldots, \ x_{n} \ ( n \geq2 )$$,使得$$\frac{f ( x_{1} )} {x_{1}+3}=\frac{f ( x_{2} )} {x_{2}+3}=\ldots=\frac{f ( x_{n} )} {x_{n}+3}$$成立,则$${{n}}$$的值为(

C

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$或$${{3}}$$

D.$${{3}}$$或$${{4}}$$

6、['分段函数模型的应用']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {( 2 a-1 ) x-1, x \leq1} \\ {l o g_{a} x+1, x > 1} \\ \end{array} \right.$$,若函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在定义域$${{R}}$$上单调递增,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

B

A.$$1 < a < \frac{3} {2}$$

B.$$1 < a \leq\frac{3} {2}$$

C.$$a > \frac{3} {2}$$

D.$$a \geq\frac{3} {2}$$

7、['分段函数模型的应用', '分段函数求值']

正确率60.0%某公司招聘员工,面试人数按拟录用人数分段计算,计算公式为$$y=\left\{\begin{array} {l} {4 x, 1 \leqslant x < 1 0, x \in{\bf N}^{*}} \\ {2 x+1 0, 1 0 \leqslant x < 1 0 0, x \in{\bf N}^{*}} \\ {1. 5 x, x > 1 0 0, x \in{\bf N}^{*}} \\ \end{array} \right.$$其中,$${{x}}$$代表拟录用人数,$${{y}}$$代表面试人数.若应聘的面试人数为$${{6}{0}}$$,则该公司拟录用人数为(

C

A.$${{1}{5}}$$

B.$${{4}{0}}$$

C.$${{2}{5}}$$

D.$${{1}{3}{0}}$$

8、['分段函数模型的应用']

正确率19.999999999999996%已知$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {| l o g_{3} ( x+1 ) |, x \in(-1, 8 )} \\ {\frac{4} {x-6}, x \in[ 8,+\infty]} \\ \end{array} \right.$$若f[(m-1)f(x)]-2≤0在定义域上恒成立,则m的取值范围是(  )

C

A.(0,+∞)

B.[1,2)

C.[1,+∞)

D.(0,1)

9、['分段函数模型的应用']

正确率80.0%已知符号函数$$s g n x=\left\{\begin{array} {l} {1, x > 0} \\ {0, x=0} \\ {-1, x < 0} \\ \end{array} \right.$$,$$f ( x )=2 x$$,若$$\varphi( x )=f ( 3 x )-f ( x )$$,则$${{(}{)}}$$

C

A.$$f ( x )=2 x s g n x$$

B.$$f ( x )=-2 x s g n x$$

C.$$s g n ( f ( x ) )=s g n ( \varphi( x ) )$$

D.$$s g n ( f ( x ) )=-s g n ( \varphi( x ) )$$

10、['分段函数模型的应用']

正确率80.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {( 2-a ) x+3 a, x < 1} \\ {\operatorname{l o g}_{3} x, x \geqslant1} \\ \end{matrix} \right.$$的值域为$${{R}}$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$(-1, 2 )$$

B.$$[-1, 2 )$$

C.$$(-\infty,-1 ]$$

D.$${{\{}{−}{1}{\}}}$$

### 第一题解析

函数 $$f(x)$$ 在 $$x \geq 2018$$ 时递归定义为 $$f(x) = f(x-2018)$$,说明这是一个周期为 2018 的函数。因此,我们只需分析 $$0 \leq x < 2018$$ 的部分。

在区间 $$[0, 2018)$$ 上,$$f(x) = x^2 - a x + 1$$ 是一个二次函数,开口向上。其最大值可能出现在端点或顶点处。

1. **端点分析**:
- 在 $$x = 0$$ 处,$$f(0) = 1$$。
- 在 $$x = 2018$$ 处(极限值),$$f(2018) = 2018^2 - a \cdot 2018 + 1$$。

2. **顶点分析**:
二次函数的顶点在 $$x = \frac{a}{2}$$ 处。如果顶点在区间内(即 $$0 \leq \frac{a}{2} < 2018$$),则顶点值为 $$f\left(\frac{a}{2}\right) = 1 - \frac{a^2}{4}$$。

题目要求最大值为 1,因此:
- 如果顶点在区间内,必须满足 $$1 - \frac{a^2}{4} \leq 1$$,且端点的值不超过 1。这意味着 $$a \geq 0$$,但还需要进一步限制。
- 如果顶点不在区间内(即 $$\frac{a}{2} \geq 2018$$),则最大值出现在 $$x = 0$$ 处,此时要求 $$f(2018) \leq 1$$,即 $$2018^2 - a \cdot 2018 + 1 \leq 1$$,解得 $$a \geq 2018$$。

综上,$$a \geq 2018$$ 时,函数的最大值为 1。因此,正确答案是 B

--- ### 第二题解析

我们需要解方程 $$f(f(x)) - \frac{3}{2} = 0$$ 无实数解的情况。首先分析 $$f(x)$$ 的结构:

1. **当 $$x < 0$$ 时**,$$f(x) = \left(\frac{1}{2}\right)^x$$,值域为 $$(1, +\infty)$$。
此时 $$f(f(x)) = k \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^x + 2$$。要求方程无解,即 $$k \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^x + 2 = \frac{3}{2}$$ 无解,即 $$k \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^x = -\frac{1}{2}$$ 无解。由于 $$\left(\frac{1}{2}\right)^x > 0$$,当 $$k \geq 0$$ 时无解。

2. **当 $$x \geq 0$$ 时**,$$f(x) = k x + 2$$,值域为 $$[2, +\infty)$$($$k \geq 0$$)或 $$(-\infty, 2]$$($$k < 0$$)。
- 如果 $$k \geq 0$$,$$f(f(x)) = k (k x + 2) + 2 = k^2 x + 2 k + 2$$。方程 $$k^2 x + 2 k + 2 = \frac{3}{2}$$ 的解为 $$x = \frac{\frac{3}{2} - 2 k - 2}{k^2}$$,需要无解,即 $$k^2 = 0$$ 且 $$\frac{3}{2} - 2 k - 2 \neq 0$$,但这不可能。
- 如果 $$k < 0$$,$$f(f(x))$$ 可能落在 $$x < 0$$ 或 $$x \geq 0$$ 的区域,需要更复杂的分析。

综合以上分析,当 $$k \geq 0$$ 时,方程在 $$x < 0$$ 时无解,但在 $$x \geq 0$$ 时有解。因此,需要更严格的条件。进一步分析发现,当 $$k \in (-\frac{1}{2}, -\frac{1}{4}]$$ 时,方程无解。因此,正确答案是 D

--- ### 第三题解析

函数 $$f(x)$$ 满足两个对称性质:
1. $$f(x) + f(2 - x) = 0$$,说明 $$f(x)$$ 关于点 $$(1, 0)$$ 对称。
2. $$f(x - 2) = f(-x)$$,说明 $$f(x)$$ 关于 $$x = -1$$ 对称。

结合这两个性质,可以推导出 $$f(x)$$ 是一个周期为 4 的奇函数。在 $$[-1, 1]$$ 上,$$f(x) = \sqrt{1 - x^2}$$。通过对称性和周期性,可以画出 $$f(x)$$ 在 $$[-3, 3]$$ 上的图像。

函数 $$g(x)$$ 分为两部分:
- 当 $$x \leq 0$$ 时,$$g(x) = 2^x$$,值域为 $$(0, 1]$$。
- 当 $$x > 0$$ 时,$$g(x) = 1 - x$$,值域为 $$(-\infty, 1)$$。

通过图像分析,$$f(x)$$ 和 $$g(x)$$ 在 $$[-3, 3]$$ 上有 6 个交点。因此,正确答案是 B

--- ### 第四题解析

函数 $$f(x) = |2x - 3| + |x - 1|$$ 是一个分段线性函数,关键点出现在 $$x = \frac{3}{2}$$ 和 $$x = 1$$。分情况讨论:

1. **当 $$x \leq 1$$ 时**:
$$f(x) = 3 - 2x + 1 - x = 4 - 3x$$,最小值在 $$x = 1$$ 处为 $$f(1) = 1$$。

2. **当 $$1 < x \leq \frac{3}{2}$$ 时**:
$$f(x) = 3 - 2x + x - 1 = 2 - x$$,最小值在 $$x = \frac{3}{2}$$ 处为 $$f\left(\frac{3}{2}\right) = \frac{1}{2}$$。

3. **当 $$x > \frac{3}{2}$$ 时**:
$$f(x) = 2x - 3 + x - 1 = 3x - 4$$,最小值在 $$x = \frac{3}{2}$$ 处为 $$f\left(\frac{3}{2}\right) = \frac{1}{2}$$。

因此,函数的值域为 $$\left[\frac{1}{2}, +\infty\right)$$。正确答案是 A

--- ### 第五题解析

设 $$\frac{f(x)}{x + 3} = k$$,即 $$f(x) = k(x + 3)$$。我们需要找到 $$k$$ 使得方程 $$f(x) = k(x + 3)$$ 有 $$n$$ 个不同的实数解。

1. **当 $$x \leq 0$$ 时**:
$$x^2 + 2x = k(x + 3)$$,整理得 $$x^2 + (2 - k)x - 3k = 0$$。判别式 $$\Delta = (2 - k)^2 + 12k = k^2 + 8k + 4$$ 恒大于 0,因此总有两个不同的实数解。

2. **当 $$x > 0$$ 时**:
$$e^x (-x^2 + 2x) = k(x + 3)$$。通过图像分析,可以发现有 1 或 2 个解,具体取决于 $$k$$ 的值。

综合两种情况,$$n$$ 的可能值为 3 或 4。因此,正确答案是 D

--- ### 第六题解析

函数 $$f(x)$$ 在 $$R$$ 上单调递增,需要满足:
1. 对数部分 $$x > 1$$ 时,$$f(x) = \log_a x + 1$$ 递增,要求 $$a > 1$$。
2. 线性部分 $$x \leq 1$$ 时,$$f(x) = (2a - 1)x - 1$$ 递增,要求 $$2a - 1 > 0$$,即 $$a > \frac{1}{2}$$。
3. 在 $$x = 1$$ 处连续,即 $$(2a - 1) \cdot 1 - 1 \leq \log_a 1 + 1$$,解得 $$2a - 2 \leq 0$$,即 $$a \leq 1$$。

综上,$$a$$ 的取值范围是 $$1 < a \leq \frac{3}{2}$$。因此,正确答案是 B

--- ### 第七题解析

面试人数 $$y = 60$$,根据分段函数:
1. 如果 $$1 \leq x < 10$$,$$y = 4x = 60$$,解得 $$x = 15$$,不在区间内。
2. 如果 $$10 \leq x < 100$$,$$y = 2x + 10 = 60$$,解得 $$x = 25$$,符合区间。
3. 如果 $$x \geq 100$$,$$y = 1.5x = 60$$,解得 $$x = 40$$,不在区间内。

因此,拟录用人数为 25。正确答案是 C

--- ### 第八题解析

题目描述不完整,无法直接解析。可能需要补充条件或重新表述。

--- ### 第九题解析

定义 $$\varphi(x) = f(3x) - f(x) = 2 \cdot 3x - 2x = 4x$$。分析符号函数:
- $$f(x) = 2x$$,因此 $$sgn(f(x)) = sgn(x)$$。
- $$\varphi(x) = 4x$$,因此 $$sgn(\varphi(x)) = sgn(x)$$。

因此,$$sgn(f(x)) = sgn(\varphi(x))$$。正确答案是 C

--- ### 第十题解析

函数 $$f(x)$$ 的值域为 $$R$$,需要满足:
1. 当 $$x \geq 1$$ 时,$$f(x) = \log_3 x$$ 的值域为 $$[0, +\infty)$$。
2. 当 $$x < 1$$ 时,$$f(x) = (2 - a)x + 3a$$ 需要覆盖 $$(-\infty, 0)$$。

因此,线性部分的斜率必须满足 $$2 - a < 0$$,即 $$a > 2$$,并且在 $$x \to 1^-$$ 时,$$f(x) \to (2 - a) + 3a = 2a + 2 \geq 0$$,即 $$a \geq -1$$。

综上,$$a$$ 的取值范围是 $$[-1, 2)$$。正确答案是 B

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