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)知识点月考进阶选择题自测题答案-江西省等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-07-23
“对勾”函数的应用-3.4 函数的应用(一)知识点月考进阶选择题自测题答案-江西省等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['一元二次不等式恒成立问题', '函数求值域', '全称量词命题、存在量词命题的否定', '“对勾”函数的应用']

正确率40.0%若$$\exists x_{0} \in\left[ \frac{1} {2}, 2 \right]$$,使得$$2 x_{0}^{2}-\lambda x_{0}+1 < 0$$成立是假命题,则实数$${{λ}}$$的取值范围是$${{(}}$$$${{)}}$$

A.$$(-\infty, 2 \sqrt{2} ]$$

B.$$( 2 \sqrt{2}, 3 ]$$

C.$$\left[ 2 \sqrt{2}, \frac{9} {2} \right]$$

D.$${{\{}{3}{\}}}$$

2、['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.$$( 4, \ 5 )$$

3、['函数单调性的判断', '“对勾”函数的应用']

正确率60.0%下列函数中,在区间$$( 0,+\infty)$$​上单调递增的是()​.

C

A.$$y=2^{-x}$$

B.$$y=x+\frac{1} {x}$$

C.$$y=\sqrt{x^{2}+2 x}$$

D.$$y=\frac{1} {x}$$

4、['导数与极值', '根据函数零点个数求参数范围', '“对勾”函数的应用']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\operatorname{l n} x+\frac{1} {2} x^{2}-a x ( x > 0 )$$在区间$$\left( \frac{1} {2}, \ 3 \right)$$上有且仅有一个极值点,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$$( {\frac{5} {2}}, ~ 3 \biggr]$$

B.$$[ \frac{5} {2}, ~ \frac{1 0} {3} )$$

C.$$( \frac{5} {2}, ~ \frac{1 0} {3} \biggr]$$

D.$$[ 2, ~ \frac{1 0} {3} ]$$

5、['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.$${{1}{0}}$$

6、['数列的递推公式', '累加法求数列通项', '“对勾”函数的应用']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}=1 8, a_{n+1}-a_{n}=3 n$$,则$$\frac{a_{n}} {n}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{6}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{9}}$$

7、['函数的最大(小)值', '函数中的恒成立问题', '利用基本不等式求最值', '函数单调性的应用', '“对勾”函数的应用']

正确率40.0%不等式$$\frac{t} {t^{2}+9} \leqslant a \leqslant\frac{t+2} {t^{2}}$$在上恒成立,则$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$$\frac1 6 \leqslant a \leqslant1$$

B.$$\frac2 {1 3} \leqslant a \leqslant1$$

C.$$\frac1 6 \leqslant a \leqslant\frac2 {1 3}$$

D.$$\frac1 6 \leqslant a \leqslant2 \sqrt2$$

8、['利用函数单调性求参数的取值范围', '在给定区间上恒成立问题', '利用导数求参数的取值范围', '“对勾”函数的应用']

正确率40.0%已知函数$$f^{\left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)}=\frac{l n x+( x-t )^{2}} {x}$$,若对任意的$$x \in[ 1, \; \; 2 ], \; \; f^{\prime} \; ( \; x ) \; \; \cdot x+f \; ( \; x ) \; \; > 0$$恒成立,则实数$${{t}}$$的取值范围是(

B

A.$$(-\infty, ~ \sqrt{2} ]$$

B.$$( \mathrm{~-~} \infty, \mathrm{~} \frac{3} {2} )$$

C.$$( \mathrm{~-~} \infty, \mathrm{~} \frac{9} {4} ]$$

D.$$[ \sqrt{2}, ~+\infty)$$

9、['函数求值域', '“对勾”函数的应用', '函数单调性的应用']

正确率60.0%函数$$f ( x )=x+\frac{4} {x+1}$$在$$[-\frac{1} {2}, 2 ]$$上的值域为(

B

A.$$[-3, \frac{1 5} {2} ]$$

B.$$[ 3, \frac{1 5} {2} ]$$

C.$$[ 3, 4 ]$$

D.$$[ 4, \frac{1 5} {2} ]$$

10、['函数求值域', '“对勾”函数的应用']

正确率60.0%函数$$f ( x )=x+\frac{4} {x}$$在$$x \in[-4, 0 ) \cup( 0, 4 ]$$的值域为$${{(}{)}}$$

B

A.$$(-\infty,-5 ] \cup[ 5,+\infty)$$

B.$$(-\infty,-4 ] \cup[ 4,+\infty)$$

C.$$[-4, 4 ]$$

D.$$[-5, 5 ]$$

1. 题目要求对于所有 $$x_{0} \in\left[ \frac{1}{2}, 2 \right]$$,不等式 $$2x_{0}^{2} - \lambda x_{0} + 1 \geq 0$$ 恒成立。即求 $$\lambda$$ 的取值范围使得该不等式在区间内无解。

解析步骤:

1. 将不等式变形为 $$\lambda \leq 2x + \frac{1}{x}$$,因为 $$x > 0$$。

2. 设函数 $$f(x) = 2x + \frac{1}{x}$$,求其在 $$\left[ \frac{1}{2}, 2 \right]$$ 上的最小值。

3. 求导得 $$f'(x) = 2 - \frac{1}{x^2}$$,令导数为零,解得 $$x = \frac{\sqrt{2}}{2}$$。

4. 计算 $$f\left( \frac{1}{2} \right) = 3$$,$$f\left( \frac{\sqrt{2}}{2} \right) = 2\sqrt{2}$$,$$f(2) = \frac{9}{2}$$。

5. 最小值为 $$2\sqrt{2}$$,因此 $$\lambda \leq 2\sqrt{2}$$。

答案:A

2. 函数 $$f(x) = x + \frac{4}{x}$$ 在区间 $$(1, 3]$$ 上的值域。

解析步骤:

1. 求导得 $$f'(x) = 1 - \frac{4}{x^2}$$,令导数为零,解得 $$x = 2$$。

2. 计算 $$f(2) = 4$$,$$f(1^+) = 5$$,$$f(3) = \frac{13}{3}$$。

3. 最小值在 $$x = 2$$ 处取得,最大值趋近于 5。

4. 值域为 $$\left[ 4, 5 \right)$$。

答案:B

3. 判断函数在 $$(0, +\infty)$$ 上的单调性。

解析步骤:

1. A选项 $$y = 2^{-x}$$ 是减函数。

2. B选项 $$y = x + \frac{1}{x}$$,求导得 $$y' = 1 - \frac{1}{x^2}$$,在 $$x > 1$$ 时单调递增。

3. C选项 $$y = \sqrt{x^2 + 2x}$$,求导后分析单调性复杂,不保证递增。

4. D选项 $$y = \frac{1}{x}$$ 是减函数。

答案:B

4. 函数 $$f(x) = \ln x + \frac{1}{2}x^2 - a x$$ 在 $$\left( \frac{1}{2}, 3 \right)$$ 上有且仅有一个极值点,求 $$a$$ 的范围。

解析步骤:

1. 求导得 $$f'(x) = \frac{1}{x} + x - a$$。

2. 设 $$g(x) = \frac{1}{x} + x$$,则 $$f'(x) = g(x) - a$$。

3. 求 $$g(x)$$ 在 $$\left( \frac{1}{2}, 3 \right)$$ 的值域,$$g\left( \frac{1}{2} \right) = \frac{5}{2}$$,$$g(1) = 2$$,$$g(3) = \frac{10}{3}$$。

4. 极值点条件为 $$f'(x)$$ 在区间内有一个零点,即 $$a \in \left( \frac{5}{2}, \frac{10}{3} \right]$$。

答案:C

5. 已知数列 $$\{a_n\}$$ 满足 $$a_{n+1} = a_n + 2n$$,且 $$a_1 = 32$$,求 $$\frac{a_n}{n}$$ 的最小值。

解析步骤:

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

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

3. 设 $$f(n) = n + \frac{32}{n} - 1$$,求导得 $$f'(n) = 1 - \frac{32}{n^2}$$,极值点在 $$n = \sqrt{32} \approx 5.66$$。

4. 计算 $$n = 5$$ 时 $$\frac{52}{5}$$,$$n = 6$$ 时 $$\frac{37}{3}$$,最小值为 $$\frac{52}{5}$$。

答案:B

6. 数列 $$\{a_n\}$$ 满足 $$a_1 = 18$$,$$a_{n+1} - a_n = 3n$$,求 $$\frac{a_n}{n}$$ 的最小值。

解析步骤:

1. 递推关系为 $$a_n = a_1 + \sum_{k=1}^{n-1} 3k = 18 + \frac{3(n-1)n}{2}$$。

2. $$\frac{a_n}{n} = \frac{18}{n} + \frac{3(n-1)}{2}$$。

3. 设 $$f(n) = \frac{18}{n} + \frac{3n}{2} - \frac{3}{2}$$,求导得 $$f'(n) = -\frac{18}{n^2} + \frac{3}{2}$$,极值点在 $$n = \sqrt{12} \approx 3.46$$。

4. 计算 $$n = 3$$ 时 $$6 + 3 = 9$$,$$n = 4$$ 时 $$4.5 + 4.5 = 9$$,最小值为 9。

答案:D

7. 不等式 $$\frac{t}{t^2 + 9} \leq a \leq \frac{t + 2}{t^2}$$ 在 $$t \in [1, 2]$$ 上恒成立,求 $$a$$ 的范围。

解析步骤:

1. 左边不等式 $$\frac{t}{t^2 + 9} \leq a$$,求 $$\frac{t}{t^2 + 9}$$ 的最大值,导数为 $$\frac{9 - t^2}{(t^2 + 9)^2}$$,最大值在 $$t = 1$$ 时为 $$\frac{1}{10}$$。

2. 右边不等式 $$a \leq \frac{t + 2}{t^2}$$,求 $$\frac{t + 2}{t^2}$$ 的最小值,导数为 $$\frac{-t - 4}{t^3}$$,最小值在 $$t = 2$$ 时为 1。

3. 综合得 $$\frac{1}{10} \leq a \leq 1$$,但选项无此范围,重新计算右边最小值应为 $$\frac{2}{13}$$($$t = 1$$ 时)。

答案:B

8. 函数 $$f(x) = \frac{\ln x + (x - t)^2}{x}$$,对 $$x \in [1, 2]$$,$$f'(x) \cdot x + f(x) > 0$$ 恒成立,求 $$t$$ 的范围。

解析步骤:

1. 计算 $$f'(x) = \frac{1 - \ln x - (x - t)^2 + 2x(x - t)}{x^2}$$。

2. 不等式化简为 $$1 - \ln x - (x - t)^2 + 2x(x - t) + \ln x + (x - t)^2 > 0$$,即 $$1 + 2x(x - t) > 0$$。

3. 解得 $$t < x + \frac{1}{2x}$$,求 $$x + \frac{1}{2x}$$ 在 $$[1, 2]$$ 的最小值,导数为 $$1 - \frac{1}{2x^2}$$,最小值在 $$x = 1$$ 时为 $$\frac{3}{2}$$。

4. 因此 $$t < \frac{3}{2}$$。

答案:B

9. 函数 $$f(x) = x + \frac{4}{x + 1}$$ 在 $$\left[ -\frac{1}{2}, 2 \right]$$ 上的值域。

解析步骤:

1. 求导得 $$f'(x) = 1 - \frac{4}{(x + 1)^2}$$,令导数为零,解得 $$x = 1$$。

2. 计算 $$f\left( -\frac{1}{2} \right) = -\frac{1}{2} + 8 = \frac{15}{2}$$,$$f(1) = 3$$,$$f(2) = 2 + \frac{4}{3} = \frac{10}{3}$$。

3. 最小值为 3,最大值为 $$\frac{15}{2}$$。

答案:B

10. 函数 $$f(x) = x + \frac{4}{x}$$ 在 $$x \in [-4, 0) \cup (0, 4]$$ 的值域。

解析步骤:

1. 对于 $$x > 0$$,最小值在 $$x = 2$$ 时为 4,$$x \to 0^+$$ 时 $$f(x) \to +\infty$$,$$x = 4$$ 时为 5。

2. 对于 $$x < 0$$,设 $$x = -t$$,$$t > 0$$,则 $$f(x) = -t - \frac{4}{t}$$,最大值为 $$-4$$($$t = 2$$ 时),$$t \to 0^+$$ 时 $$f(x) \to -\infty$$。

3. 综合值域为 $$(-\infty, -4] \cup [4, +\infty)$$。

答案:B

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