格物学 第四章 指数函数与对数函数函数的拓展与综合

利用函数单调性求参数的取值范围-函数的拓展与综合知识点教师选题进阶选择题自测题答案-广东省等高一数学必修,平均正确率46.0%

2025-06-28
利用函数单调性求参数的取值范围-函数的拓展与综合知识点教师选题进阶选择题自测题答案-广东省等高一数学必修,平均正确率46.0%
1、['利用函数单调性求参数的取值范围', '正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的零点', '正弦曲线的对称轴']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, 0 < \varphi< \frac{\pi} {2} ), \, \, \, x=-\frac{\pi} {4}$$为$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的零点,$$x=\frac{\pi} {4}$$为$${{y}{=}{f}{{(}{x}{)}}}$$图象的对称轴,且$${{f}{{(}{x}{)}}}$$在$$\left( \frac{\pi} {1 8}, \frac{7 \pi} {3 6} \right)$$上单调,则$${{ω}}$$的最大值为(

B

A.$${{7}}$$

B.$${{5}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{1}}$$

2、['利用函数单调性求参数的取值范围', '函数奇、偶性的图象特征', '不等式的解集与不等式组的解集', '函数的单调区间']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是$$(-1, 1 )$$上偶函数,且$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$(-1, 0 ]$$上是减函数,若$$f ( 2 m+1 ) < f ( m-1 )$$,则实数$${{m}}$$取值范围是 (

B

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

B.$$(-2, 0 )$$

C.$$(-1, 0 )$$

D.$$( 0, 1 )$$

3、['利用函数单调性求参数的取值范围', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%如果函数$$f \left( x \right)=x^{2}-a x-3$$在区间$$(-\infty, 4 ]$$上单调递减,那么实数$${{a}}$$的取值范围是(

A

A.$${{a}{⩾}{8}}$$

B.$${{a}{⩽}{8}}$$

C.$${{a}{⩾}{4}}$$

D.$${{a}{⩽}{4}}$$

4、['利用函数单调性求参数的取值范围', '指数(型)函数的单调性', '分段函数的单调性']

正确率60.0%若函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} \left( \frac{1} {2}-a \right) x+1, x \leqslant4} \\ {} & {{} a^{x-3}, x > 4} \\ \end{aligned} \right.$$单调递减,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

A

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

B.$$( 0, \frac{3} {5} )$$

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

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

5、['利用函数单调性求参数的取值范围', '分段函数的单调性']

正确率40.0%若函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) \ =\left\{\begin{matrix} {-x^{2}+( 2-a ) x, x \leq0} \\ {( 2 a-1 ) x+a-1, x > 0} \\ \end{matrix} \right.$$在$${{R}}$$上为增函数,则$${{a}}$$的取值范围为(

B

A.$$( \frac{1} {2}, \; 2 ]$$

B.$$[ 1, \ 2 ]$$

C.$$[ \frac{1} {2}, ~ 2 ]$$

D.$$( {\bf1}, {\bf\mu2} ]$$

6、['利用函数单调性求参数的取值范围', '复合函数的单调性判定']

正确率40.0%已知函数在区间上单调递减,那么取值范围是(

D

A.

B.

C.

D.

7、['利用函数单调性求参数的取值范围']

正确率60.0%已知函数$$y=m x+b$$是$${{R}}$$上的减函数,则(

D

A.$${{m}{⩾}{0}}$$

B.$${{m}{⩽}{0}}$$

C.$${{m}{>}{0}}$$

D.$${{m}{<}{0}}$$

8、['利用函数单调性求参数的取值范围', '利用导数讨论函数单调性']

正确率40.0%已知函数$$f \left( x \right)=x^{3}+a x \mathbf{,} \ g \left( x \right)=x^{2}+b x, \ a < b < 0$$,当$$f^{'} ( x ) \cdot g^{'} ( x ) \geq0$$在区间$${{I}}$$时成立,则称$${{f}{(}{x}{)}}$$和$${{g}{(}{x}{)}}$$在区间$${{I}}$$上单调性一致;若$${{f}{(}{x}{)}}$$和$${{g}{(}{x}{)}}$$在区间$$( a, b )$$上的单调性一致,则实数$${{a}}$$的最小值为

C

A.$${{−}{3}}$$

B.$$- \frac{1} {2}$$

C.$$- \frac{1} {3}$$

D.$${{−}{2}}$$

9、['利用函数单调性求参数的取值范围', '导数与单调性']

正确率40.0%$$f ( x )=\frac{1} {3} x^{3}-\frac{1} {2} a x^{2}+( a-1 ) x$$在区间$$( 1, 4 )$$单调递减,在$$( 6,+\infty)$$单调递增,则$${{a}}$$的范围是(

A

A.$$[ 5, 7 ]$$

B.$$( 5, 7 )$$

C.$$[ 5, 7 )$$

D.$$( 5, 7 ]$$

10、['利用函数单调性求参数的取值范围', '对数型复合函数的应用']

正确率40.0%已知函数$$y=\operatorname{l o g}_{\frac{1} {2}} ( x^{2}-a x+3 a )$$在$$[ 2,+\infty)$$上为减函数,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

D

A.$${{a}{⩽}{4}}$$

B.$${{a}{⩾}{4}}$$

C.$${{a}{<}{−}{4}}$$或$${{a}{⩾}{4}}$$

D.$$- 4 < a \leqslant4$$

1. 解析:

由题意,函数$$f(x) = \sin(\omega x + \varphi)$$在$$x = -\frac{\pi}{4}$$处为零点,即$$\sin\left(-\frac{\omega \pi}{4} + \varphi\right) = 0$$,因此$$-\frac{\omega \pi}{4} + \varphi = k\pi$$($$k \in \mathbb{Z}$$)。

又$$x = \frac{\pi}{4}$$为对称轴,故$$f\left(\frac{\pi}{4}\right)$$为极值点,即$$\sin\left(\frac{\omega \pi}{4} + \varphi\right) = \pm 1$$,因此$$\frac{\omega \pi}{4} + \varphi = \frac{\pi}{2} + m\pi$$($$m \in \mathbb{Z}$$)。

联立两式,解得$$\omega = 2(m - k) + 1$$。由于$$\omega > 0$$,取$$m - k = 1$$,得$$\omega = 3$$;取$$m - k = 2$$,得$$\omega = 5$$;取$$m - k = 3$$,得$$\omega = 7$$。

再验证单调性:当$$\omega = 5$$时,$$f(x)$$在$$\left(\frac{\pi}{18}, \frac{7\pi}{36}\right)$$上单调;当$$\omega = 7$$时,不满足单调性。因此$$\omega$$的最大值为$$5$$,选B。

2. 解析:

函数$$f(x)$$在$$(-1, 1)$$上为偶函数,且在$$(-1, 0]$$上单调递减,故在$$[0, 1)$$上单调递增。

不等式$$f(2m + 1) < f(m - 1)$$需满足$$|2m + 1| < |m - 1|$$且$$m - 1 \in (-1, 1)$$。

解得$$m \in (-2, 0)$$,但还需满足$$2m + 1 \in (-1, 1)$$,即$$m \in (-1, 0)$$,选C。

3. 解析:

函数$$f(x) = x^2 - a x - 3$$为开口向上的抛物线,对称轴为$$x = \frac{a}{2}$$。

在$$(-\infty, 4]$$上单调递减,需满足$$\frac{a}{2} \geq 4$$,即$$a \geq 8$$,选A。

4. 解析:

分段函数$$f(x)$$单调递减需满足:

(1) 第一段斜率$$\frac{1}{2} - a < 0$$,即$$a > \frac{1}{2}$$;

(2) 第二段指数函数底数$$0 < a < 1$$;

(3) 在$$x = 4$$处连续,即$$\left(\frac{1}{2} - a\right) \cdot 4 + 1 \geq a^{4-3}$$,解得$$a \leq \frac{3}{5}$$。

综上,$$a \in \left(\frac{1}{2}, \frac{3}{5}\right]$$,选A。

5. 解析:

函数$$f(x)$$在$$\mathbb{R}$$上为增函数,需满足:

(1) 左侧二次函数$$-x^2 + (2 - a)x$$在$$x \leq 0$$上递增,即对称轴$$\frac{2 - a}{2} \geq 0$$,解得$$a \leq 2$$;

(2) 右侧线性函数$$(2a - 1)x + a - 1$$斜率$$2a - 1 > 0$$,即$$a > \frac{1}{2}$$;

(3) 在$$x = 0$$处连续,即$$0 \leq a - 1$$,即$$a \geq 1$$。

综上,$$a \in [1, 2]$$,选B。

6. 解析:

函数$$f(x) = \log_a(x^2 - 2x + 3)$$在区间$$(1, 2)$$上单调递减,需满足:

(1) 内函数$$u(x) = x^2 - 2x + 3$$在$$(1, 2)$$上递减,而$$u(x)$$对称轴为$$x = 1$$,确实递减;

(2) 外函数$$\log_a u$$递减,故$$0 < a < 1$$;

(3) 定义域要求$$u(x) > 0$$,在$$(1, 2)$$上成立。

综上,$$a \in (0, 1)$$,但选项为$$(0, \frac{1}{2}]$$,选B。

7. 解析:

线性函数$$y = m x + b$$在$$\mathbb{R}$$上为减函数,需斜率$$m < 0$$,选D。

8. 解析:

函数$$f(x) = x^3 + a x$$和$$g(x) = x^2 + b x$$的导数分别为$$f'(x) = 3x^2 + a$$和$$g'(x) = 2x + b$$。

在区间$$(a, b)$$上单调性一致,需$$f'(x) \cdot g'(x) \geq 0$$对所有$$x \in (a, b)$$成立。

由于$$a < b < 0$$,$$g'(x) = 2x + b$$在$$(a, b)$$上为负,故$$f'(x) \leq 0$$,即$$3x^2 + a \leq 0$$。

需$$3a^2 + a \leq 0$$,解得$$a \in \left[-\frac{1}{3}, 0\right)$$,因此$$a$$的最小值为$$-\frac{1}{3}$$,选C。

9. 解析:

函数$$f(x) = \frac{1}{3}x^3 - \frac{1}{2}a x^2 + (a - 1)x$$的导数为$$f'(x) = x^2 - a x + a - 1$$。

由题意,$$f'(x) \leq 0$$在$$(1, 4)$$上成立,且$$f'(x) \geq 0$$在$$(6, +\infty)$$上成立。

解$$f'(x) = 0$$得$$x = 1$$或$$x = a - 1$$。因此需$$a - 1 \in [4, 6]$$,即$$a \in [5, 7]$$,选A。

10. 解析:

函数$$y = \log_{\frac{1}{2}}(x^2 - a x + 3a)$$在$$[2, +\infty)$$上为减函数,需:

(1) 内函数$$u(x) = x^2 - a x + 3a$$在$$[2, +\infty)$$上递增且$$u(x) > 0$$;

(2) 对数函数底数$$\frac{1}{2} < 1$$,故$$u(x)$$需递增。

对称轴$$\frac{a}{2} \leq 2$$,即$$a \leq 4$$;且$$u(2) = 4 - 2a + 3a > 0$$,即$$a > -4$$。

综上,$$a \in (-4, 4]$$,选D。

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