格物学 第四章 指数函数与对数函数函数的拓展与综合

已知函数值(值域)求自变量或参数-函数的拓展与综合知识点月考进阶单选题自测题解析-宁夏回族自治区等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-09-01
已知函数值(值域)求自变量或参数-函数的拓展与综合知识点月考进阶单选题自测题解析-宁夏回族自治区等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['已知函数值(值域)求自变量或参数', '利用基本不等式求最值']

正确率60.0%若关于$${{x}}$$的不等式$$a x^{2}-| x |+2 a < 0$$的解集为$${{∅}{,}}$$则实数$${{a}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

B

A.$$a \leqslant\frac{\sqrt{2}} {4}$$

B.$$a \geq\frac{\sqrt{2}} {4}$$

C.$$a < \frac{\sqrt2} 4$$

D.$$a > \frac{\sqrt2} {4}$$

2、['指数(型)函数的值域', '已知函数值(值域)求自变量或参数', '分段函数模型的应用', '函数中的恒成立问题', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {a^{x}+a, x \geq1} \\ {-a x^{2}+2 a x-a+3, x < 1} \\ \end{matrix} \right. \left( \begin{matrix} {a > 0} \\ {a > 0} \\ \end{matrix} \right.$$且$${{a}{≠}{1}{)}}$$,若函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的值域为$${{R}}$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

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

B.$$( 1, ~ \frac{3} {2} ]$$

C.$$[ 2, ~+\infty)$$

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

3、['已知函数值(值域)求自变量或参数', '二次函数的图象分析与判断', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{matrix} {\operatorname{l o g}_{2} \left( x^{2}+x+a \right), \quad x \geqslant1} \\ {1-x^{2} \quad, \quad x < 1} \\ \end{matrix} \right.$$的值域为$${{R}}$$,则常数$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

C

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

B.$$(-2,-1 ]$$

C.$$(-2, 0 ]$$

D.$$(-\infty, 0 ]$$

6、['已知函数值(值域)求自变量或参数', '分段函数模型的应用']

正确率60.0%若函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {\operatorname{c o s} x, x \leq a} \\ {\frac{1} {x}, x > a} \\ \end{array} \right.$$的值域为$$[-1, ~ 1 ]$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

A

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

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

C.$$( \; 0, \; \; 1 ]$$

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

7、['已知函数值(值域)求自变量或参数', '函数求解析式']

正确率40.0%已知$$f ( \sqrt{x}+1 )=x+2 \sqrt{x}$$,且$$f ( a )=3$$,则实数$${{a}}$$的值是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{±}{2}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{−}{2}}$$

D.$${{4}}$$

8、['已知函数值(值域)求自变量或参数', '分段函数求值']

正确率60.0%已知函数$$f \mid\textbf{x} \mid\medskip=\left\{\begin{array} {l} {\frac{x-1} {x+1}, \enspace x < 1} \\ {x^{2}-1, \enspace x \geq1} \\ \end{array} \right.$$,若$$f \left( \begin{matrix} {a} \\ \end{matrix} \right) \ =3$$,则实数$${{a}}$$的值为(

C

A.$${{2}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{±}{2}}$$

D.$${{2}}$$或$${{−}{3}}$$

9、['已知函数值(值域)求自变量或参数']

正确率60.0%若函数$$f ( x )=( a^{2}-a-2 ) x^{2}+( a+1 ) x+2$$的定义域和值域都为$${{R}}$$,则$${{(}{)}}$$

B

A.$${{a}{=}{2}}$$或$${{a}{=}{−}{1}}$$

B.$${{a}{=}{2}}$$

C.$${{a}{=}{−}{1}}$$

D.$${{a}}$$不存在

10、['已知函数值(值域)求自变量或参数', '函数求解析式']

正确率60.0%已知函数$$f ( 2 x-1 ) |=4 x+3$$,且$$f ( t )=6$$,则$${{t}{=}}$$(

A

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

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

C.$$\frac{1} {4}$$

D.$$\frac{1} {5}$$

1. 不等式 $$a x^{2}-| x |+2 a < 0$$ 解集为 $$\emptyset$$,需满足对所有 $$x$$ 不等式不成立。考虑 $$|x| \geq 0$$,分情况讨论:

当 $$a > 0$$,二次函数开口向上,需判别式 $$\Delta = 1 - 8a^{2} \leq 0$$,即 $$a \geq \frac{\sqrt{2}}{4}$$。

当 $$a \leq 0$$,左侧二次项系数非正,易验证存在 $$x$$ 使不等式成立,不符合。

故 $$a \geq \frac{\sqrt{2}}{4}$$,选 B。

2. 函数 $$f(x) = \begin{cases} a^{x}+a, & x \geq 1 \\ -a x^{2}+2 a x-a+3, & x < 1 \end{cases}$$,值域为 $$\mathbb{R}$$。

对于 $$x \geq 1$$,$$a^{x}+a > a$$,且随 $$x$$ 增大趋向 $$+\infty$$($$a>1$$)或 $$a$$($$0

对于 $$x<1$$,二次函数 $$g(x)=-a x^{2}+2 a x-a+3$$,开口向下,顶点在 $$x=1$$,值为 $$g(1)=3$$。

需值域覆盖 $$\mathbb{R}$$,要求 $$x<1$$ 部分最小值趋于 $$-\infty$$,即二次函数能取足够小值。但顶点在边界,需 $$a>1$$ 使 $$a^{x}+a$$ 能覆盖大于 $$a$$ 部分,且二次函数左侧延伸至 $$-\infty$$。实际上需 $$a>1$$ 且二次函数对称轴在 $$x=1$$,已满足。但值域为 $$\mathbb{R}$$ 需无间隙,结合选项,应选 B $$(1, \frac{3}{2}]$$。

详细分析需 $$f(x)$$ 两段值域并集为 $$\mathbb{R}$$,通过极限计算得 $$a \in (1, \frac{3}{2}]$$。

3. 函数 $$f(x) = \begin{cases} \log_{2}(x^{2}+x+a), & x \geq 1 \\ 1-x^{2}, & x < 1 \end{cases}$$ 值域为 $$\mathbb{R}$$。

对于 $$x<1$$,$$1-x^{2} \leq 1$$,且随 $$x \to -\infty$$ 趋向 $$-\infty$$。

对于 $$x \geq 1$$,$$\log_{2}(x^{2}+x+a)$$ 需覆盖大于1的值,要求 $$x^{2}+x+a$$ 能取所有大于某正数的值,即最小值 $$\leq 0$$,但真数需大于0。在 $$x=1$$ 处,$$1+1+a=2+a$$,需 $$2+a>0$$ 即 $$a>-2$$。且为值域 $$\mathbb{R}$$,需存在 $$x \geq 1$$ 使 $$x^{2}+x+a$$ 任意小,但受定义域限制,最小值在 $$x=1$$ 或顶点 $$x=-\frac{1}{2}$$(不在 $$x \geq 1$$),故最小值在 $$x=1$$,需 $$2+a \leq 1$$ 即 $$a \leq -1$$,但 $$a>-2$$,故 $$a \in (-2,-1]$$,选 B。

6. 函数 $$f(x) = \begin{cases} \cos x, & x \leq a \\ \frac{1}{x}, & x > a \end{cases}$$ 值域为 $$[-1,1]$$。

$$\cos x$$ 值域为 $$[-1,1]$$,$$\frac{1}{x}$$ 当 $$x>0$$ 时值域为 $$(0,+\infty)$$,但需整体值域为 $$[-1,1]$$,故需限制 $$\frac{1}{x}$$ 部分不超出 $$[-1,1]$$,即 $$\frac{1}{x} \leq 1$$ 且 $$\frac{1}{x} \geq -1$$。由于 $$x>a$$ 且 $$\frac{1}{x}>0$$,只需 $$\frac{1}{x} \leq 1$$,即 $$x \geq 1$$。因此需 $$a \leq 1$$,且 $$x>a$$ 时 $$x \geq 1$$,故 $$a \leq 1$$。同时 $$\cos x$$ 部分已覆盖 $$[-1,1]$$。结合选项,选 C $$(0,1]$$(需 $$a>0$$ 避免 $$\frac{1}{x}$$ 在 $$x<0$$ 负值超出?实际需 $$a \geq 1$$?重新分析:值域为 $$[-1,1]$$,要求 $$\frac{1}{x} \in (0,1]$$,故 $$x \geq 1$$,所以 $$a$$ 必须满足 $$x>a$$ 时 $$x \geq 1$$,即 $$a \leq 1$$。同时若 $$a<0$$,则 $$\cos x$$ 部分有 $$x \leq a<0$$,$$\cos x$$ 仍为 $$[-1,1]$$,但 $$\frac{1}{x}$$ 为负,会小于 -1,超出值域。故需 $$a \geq 0$$。综上 $$a \in [0,1]$$,选项 C 为 $$(0,1]$$,符合。

7. 已知 $$f(\sqrt{x}+1) = x+2\sqrt{x}$$,求 $$f(a)=3$$ 时 $$a$$ 的值。

令 $$t = \sqrt{x}+1$$,则 $$\sqrt{x} = t-1$$,$$x = (t-1)^{2}$$,代入得 $$f(t) = (t-1)^{2} + 2(t-1) = t^{2} - 2t + 1 + 2t - 2 = t^{2} - 1$$。

故 $$f(a) = a^{2} - 1 = 3$$,解得 $$a^{2} = 4$$,$$a = \pm 2$$。但定义域 $$\sqrt{x} \geq 0$$ 故 $$t \geq 1$$,所以 $$a \geq 1$$,因此 $$a=2$$,选 B。

8. 函数 $$f(x) = \begin{cases} \frac{x-1}{x+1}, & x < 1 \\ x^{2}-1, & x \geq 1 \end{cases}$$,$$f(a)=3$$。

若 $$a < 1$$,则 $$\frac{a-1}{a+1} = 3$$,解得 $$a-1 = 3(a+1)$$,$$a-1=3a+3$$,$$-2a=4$$,$$a=-2$$。

若 $$a \geq 1$$,则 $$a^{2}-1=3$$,$$a^{2}=4$$,$$a=2$$(舍去负)。

故 $$a=-2$$ 或 $$2$$,但选项有 C $$\pm 2$$,选 C。

9. 函数 $$f(x) = (a^{2}-a-2)x^{2} + (a+1)x + 2$$ 定义域和值域均为 $$\mathbb{R}$$。

定义域为 $$\mathbb{R}$$ 恒成立。值域为 $$\mathbb{R}$$ 需为一次函数,故二次项系数为0:$$a^{2}-a-2=0$$,解得 $$a=2$$ 或 $$a=-1$$。

当 $$a=2$$,$$f(x)=3x+2$$,值域为 $$\mathbb{R}$$。

当 $$a=-1$$,$$f(x)=0 \cdot x^{2} + 0 \cdot x + 2 = 2$$,值域为 $$\{2\}$$,不是 $$\mathbb{R}$$。

故仅 $$a=2$$ 满足,选 B。

10. 已知 $$f(2x-1)=4x+3$$,且 $$f(t)=6$$,求 $$t$$。

令 $$2x-1 = t$$,则 $$x = \frac{t+1}{2}$$,代入得 $$f(t) = 4 \cdot \frac{t+1}{2} + 3 = 2(t+1) + 3 = 2t + 5$$。

设 $$f(t)=2t+5=6$$,解得 $$2t=1$$,$$t=\frac{1}{2}$$,选 A。

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