格物学

利用函数单调性解不等式-函数的拓展与综合知识点教师选题进阶选择题自测题解析-黑龙江省等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-04-27
利用函数单调性解不等式-函数的拓展与综合知识点教师选题进阶选择题自测题解析-黑龙江省等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['利用函数单调性解不等式', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率40.0%已知定义域为$${{R}}$$的奇函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{(}{−}{∞}{,}{0}{)}}$$上单调递增,且$${{f}{(}{−}{5}{)}{=}{0}{,}}$$则满足$${{(}{2}{−}{x}{)}{f}{(}{x}{)}{⩾}{0}}$$的$${{x}}$$的取值范围是(

D

A.$${{(}{−}{∞}{,}{−}{5}{]}{∪}{[}{5}{,}{+}{∞}{)}}$$

B.$${{[}{−}{5}{,}{2}{]}}$$

C.$${{[}{−}{5}{,}{0}{)}{∪}{(}{0}{,}{2}{)}}$$

D.$${{[}{−}{5}{,}{0}{]}{∪}{[}{2}{,}{5}{]}}$$

2、['利用函数单调性解不等式', '函数奇、偶性的定义', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{x}^{3}}{+}{(}{a}{−}{2}{)}{{x}^{2}}{+}{2}{x}{+}{b}}$$的定义域为$${{[}{−}{2}{c}{−}{1}{,}{c}{+}{3}{]}{,}}$$且$${{f}{(}{x}{)}}$$为奇函数,则不等式$${{f}{(}{2}{x}{+}{1}{)}{+}{f}{(}{a}{+}{b}{+}{c}{)}{>}{0}}$$的解集为(

C

A.$${{(}{−}{2}{,}{4}{]}}$$

B.$${{(}{−}{3}{,}{5}{]}}$$

C.$$\left(-\frac{5} {2}, \; 2 \right]$$

D.$${{(}{−}{2}{,}{2}{]}}$$

3、['利用函数单调性解不等式']

正确率40.0%定义在$${{(}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$\frac{x_{1} f ( x_{1} )-x_{2} f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} < ~ 0,$$且$${{f}{(}{2}{)}{=}{4}{,}}$$则不等式$$f ( x )-\frac{8} {x} > 0$$的解集为(

B

A.$${{(}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

B.$${{(}{0}{,}{2}{)}}$$

C.$${{(}{0}{,}{4}{)}}$$

D.$${{(}{4}{,}{+}{∞}{)}}$$

4、['利用函数单调性解不等式', '五个常见幂函数的图象与性质', '幂函数的定义']

正确率60.0%若幂函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图像过点$${{(}{9}{,}{3}{)}{,}}$$则不等式$${{f}{(}{x}{)}{<}{f}{(}{{x}^{2}}{)}}$$的解集为(

D

A.$${{(}{−}{∞}{,}{0}{)}{∪}{(}{1}{,}{+}{∞}{)}}$$

B.$${{(}{0}{,}{1}{)}}$$

C.$${{(}{−}{∞}{,}{0}{)}}$$

D.$${{(}{1}{,}{+}{∞}{)}}$$

5、['利用函数单调性解不等式', '绝对值不等式的解法', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率40.0%已知定义域为$${{[}{−}{7}{,}{7}{]}}$$的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象是一条连续不断的曲线,且满足$${{f}{(}{−}{x}{)}{+}{f}{(}{x}{)}{=}{0}}$$$${{.}}$$若$${{∀}{{x}_{1}}{,}{{x}_{2}}{∈}{(}{0}{,}{7}{]}}$$,当$${{x}_{1}{<}{{x}_{2}}}$$时,总有$$\frac{f \left( x_{2} \right)} {x_{1}} > \frac{f \left( x_{1} \right)} {x_{2}}$$,则满足$${{(}{2}{m}{−}{1}{)}{f}{(}{2}{m}{−}{1}{)}}$$$${{⩽}}$$$${{(}{m}{+}{4}{)}{f}{(}{m}{+}{4}{)}}$$的实数$${{m}}$$的取值范围为 (

A

A.$${{[}{−}{1}{,}{3}{]}}$$

B.$${{[}{−}{1}{,}{5}{]}}$$

C.$${{[}{−}{3}{,}{5}{]}}$$

D.$${{[}{−}{3}{,}{3}{]}}$$

6、['函数奇偶性的应用', '利用函数单调性解不等式', '利用导数讨论函数单调性']

正确率40.0%已知定义域为$${({−}{3}{,}{3}{)}}$$的函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{2}{7}}{x}{−}{{x}^{3}}}$$,如果$${{f}{(}{3}{−}{m}{)}{+}{f}{(}{3}{−}{{m}^{2}}{)}{<}{0}}$$,则实数$${{m}}$$的取值范围为(

A

A.$${({2}{,}{\sqrt {6}}{)}}$$

B.$${({−}{\sqrt {6}}{,}{\sqrt {6}}{)}}$$

C.$${({−}{\sqrt {6}}{,}{−}{2}{)}}$$

D.$${({−}{\sqrt {6}}{,}{−}{2}{)}{∪}{(}{2}{,}{\sqrt {6}}{)}}$$

7、['利用函数单调性解不等式', '一元二次不等式的解法']

正确率40.0%已知定义在$${({0}{,}{+}{∞}{)}}$$上的单调函数$${{f}{(}{x}{)}}$$,满足$${{f}{(}{f}{(}{x}{)}{−}{{x}^{2}}{)}{=}{2}}$$,则不等式$${{f}{(}{x}{)}{>}{7}{x}{−}{{1}{1}}}$$的解集为(

C

A.$${{∅}}$$

B.$$\{x | 0 < x < \frac{7-\sqrt{1 3}} {7} \sharp x > \frac{7+\sqrt{1 3}} {2} \}$$

C.$${{\{}{x}{|}{0}{<}{x}{<}{3}}$$或$${{x}{>}{4}{\}}}$$

D.$$\{x | 3 < x < \frac{7+\sqrt{1 3}} {2} \}$$

8、['函数奇偶性的应用', '利用函数单调性解不等式', '函数单调性的判断']

正确率40.0%已知奇函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的定义域是$${{(}{−}{∞}{,}{0}{)}{∪}{(}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$,当$${{x}{>}{0}}$$时$${{f}{(}{x}{)}{=}{{l}{g}}{x}}$$,则不等式$$\frac{f ( x )} {x} < 0$$的解集为

D

A.$${{\{}{x}{|}{−}{1}{<}{x}{<}{0}}$$或$${{x}{>}{1}{\}}}$$

B.$${{\{}{x}{|}{x}{<}{−}{1}}$$或$${{0}{<}{x}{<}{1}{\}}}$$

C.$${{\{}{x}{|}{x}{<}{−}{1}}$$或$${{x}{>}{1}{\}}}$$

D.$${{\{}{x}{|}{−}{1}{<}{x}{<}{0}}$$或$${{0}{<}{x}{<}{1}{\}}}$$

9、['利用函数单调性解不等式', '导数与单调性', '导数中的函数构造问题']

正确率60.0%函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的导函数$${{f}{^{′}}{(}{x}{)}}$$,对$${{∀}{x}{∈}{R}{,}}$$都有$${{f}{^{′}}{(}{x}{)}{>}{f}{(}{x}{)}}$$成立,若$${{f}{(}{{l}{n}}{2}{)}{=}{2}}$$,则满足不等式$${{f}{(}{x}{)}{>}{{e}^{x}}}$$的$${{x}}$$的范围是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{x}{>}{1}}$$

B.$${{0}{<}{x}{<}{1}}$$

C.$${{0}{<}{x}{<}{{l}{n}}{2}}$$

D.$${{x}{>}{{l}{n}}{2}}$$

10、['利用函数单调性解不等式', '利用导数讨论函数单调性']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的定义域是$${{R}}$$,其导函数是$${{f}^{′}{(}{x}{)}}$$,且$${{f}^{′}{(}{x}{)}{⩾}{0}}$$,则满足不等式$${{f}{(}{l}{n}{t}{)}{+}{l}{n}{t}{−}{1}{⩽}{f}{(}{1}{)}}$$的实数$${{t}}$$的集合是(

C

A.$${{[}{e}{,}{+}{∞}{)}}$$

B.$${{[}{1}{,}{+}{∞}{)}}$$

C.$${({0}{,}{e}{]}}$$

D.$$[ e^{-1}, ~ e ]$$

1. 解析:

由于 $$f(x)$$ 是奇函数且在 $$(-\infty, 0)$$ 上单调递增,根据奇函数性质,$$f(x)$$ 在 $$(0, +\infty)$$ 上也单调递增。已知 $$f(-5) = 0$$,则 $$f(5) = -f(-5) = 0$$。

不等式 $$(2 - x)f(x) \geq 0$$ 分两种情况讨论:

(1)当 $$x \leq 2$$ 时,$$2 - x \geq 0$$,不等式等价于 $$f(x) \geq 0$$。由于 $$f(x)$$ 在 $$(-\infty, 0)$$ 上递增且 $$f(-5) = 0$$,故 $$x \in [-5, 0]$$;在 $$(0, +\infty)$$ 上递增且 $$f(5) = 0$$,故 $$x \in [0, 5]$$。综上,$$x \in [-5, 5]$$。

(2)当 $$x > 2$$ 时,$$2 - x < 0$$,不等式等价于 $$f(x) \leq 0$$。由于 $$f(x)$$ 在 $$(0, +\infty)$$ 上递增且 $$f(5) = 0$$,故 $$x \in (0, 5]$$。但 $$x > 2$$,所以 $$x \in (2, 5]$$。

综合两种情况,解集为 $$[-5, 0] \cup [2, 5]$$,故选 D。

2. 解析:

由于 $$f(x)$$ 是奇函数,定义域关于原点对称,故 $$-2c - 1 + c + 3 = 0$$,解得 $$c = 2$$。定义域为 $$[-5, 5]$$。

奇函数满足 $$f(0) = 0$$,代入得 $$b = 0$$。又 $$f(-x) = -f(x)$$,代入得 $$a = 2$$。因此 $$f(x) = x^3 + 2x$$。

不等式 $$f(2x + 1) + f(4) > 0$$ 化为 $$f(2x + 1) > -f(4) = f(-4)$$。由于 $$f(x)$$ 单调递增,故 $$2x + 1 > -4$$ 且 $$2x + 1 \leq 5$$(定义域限制),解得 $$x \in \left(-\frac{5}{2}, 2\right]$$,故选 C。

3. 解析:

由条件 $$\frac{x_1 f(x_1) - x_2 f(x_2)}{x_1 - x_2} < 0$$,可知 $$x f(x)$$ 单调递减。设 $$g(x) = x f(x)$$,则 $$g(2) = 8$$。

不等式 $$f(x) - \frac{8}{x} > 0$$ 可化为 $$g(x) > 8$$。由于 $$g(x)$$ 单调递减,故 $$x < 2$$ 且 $$x > 0$$(定义域限制),解集为 $$(0, 2)$$,故选 B。

4. 解析:

设幂函数为 $$f(x) = x^a$$,代入点 $$(9, 3)$$ 得 $$9^a = 3$$,故 $$a = \frac{1}{2}$$,即 $$f(x) = \sqrt{x}$$。

不等式 $$\sqrt{x} < \sqrt{x^2}$$ 等价于 $$\sqrt{x} < |x|$$,解得 $$x \in (1, +\infty)$$(因为 $$x > 0$$ 且 $$x > 1$$),故选 D。

5. 解析:

由 $$f(-x) + f(x) = 0$$ 知 $$f(x)$$ 是奇函数。条件 $$\frac{f(x_2)}{x_1} > \frac{f(x_1)}{x_2}$$ 可化为 $$x_2 f(x_2) > x_1 f(x_1)$$,故 $$x f(x)$$ 在 $$(0, 7]$$ 上单调递增。

不等式 $$(2m - 1)f(2m - 1) \leq (m + 4)f(m + 4)$$ 需满足 $$|2m - 1| \leq 7$$ 且 $$|m + 4| \leq 7$$,解得 $$m \in [-3, 3]$$。由于 $$x f(x)$$ 为偶函数(奇函数乘以 $$x$$),故 $$|2m - 1| \leq |m + 4|$$,解得 $$m \in [-1, 3]$$。综上,$$m \in [-1, 3]$$,故选 A。

6. 解析:

函数 $$f(x) = 27x - x^3$$ 是奇函数,且在 $$(-3, 3)$$ 上单调递减。不等式 $$f(3 - m) + f(3 - m^2) < 0$$ 可化为 $$f(3 - m) < -f(3 - m^2) = f(m^2 - 3)$$。

由单调性得 $$3 - m > m^2 - 3$$ 且 $$|3 - m| < 3$$,$$|m^2 - 3| < 3$$,解得 $$m \in (- \sqrt{6}, -2) \cup (2, \sqrt{6})$$,故选 D。

7. 解析:

设 $$f(x) - x^2 = k$$,由 $$f(k) = 2$$ 得 $$f(x) = x^2 + k$$。代入 $$f(k) = 2$$ 得 $$k^2 + k - 2 = 0$$,解得 $$k = 1$$ 或 $$k = -2$$。

若 $$k = -2$$,$$f(x) = x^2 - 2$$ 不单调,舍去;故 $$k = 1$$,$$f(x) = x^2 + 1$$。

不等式 $$x^2 + 1 > 7x - 11$$ 化为 $$x^2 - 7x + 12 > 0$$,解得 $$x < 3$$ 或 $$x > 4$$,但 $$x > 0$$,故解集为 $$\{x | 0 < x < 3 \text{ 或 } x > 4\}$$,故选 C。

8. 解析:

当 $$x > 0$$ 时,$$f(x) = \lg x$$;由奇函数性质,$$x < 0$$ 时 $$f(x) = -\lg(-x)$$。

不等式 $$\frac{f(x)}{x} < 0$$ 分两种情况:

(1)$$x > 0$$ 时,$$\frac{\lg x}{x} < 0$$,即 $$\lg x < 0$$,解得 $$0 < x < 1$$。

(2)$$x < 0$$ 时,$$\frac{-\lg(-x)}{x} < 0$$,即 $$\lg(-x) > 0$$,解得 $$x < -1$$。

综上,解集为 $$\{x | x < -1 \text{ 或 } 0 < x < 1\}$$,故选 B。

9. 解析:

由 $$f'(x) > f(x)$$,构造 $$g(x) = \frac{f(x)}{e^x}$$,则 $$g'(x) = \frac{f'(x) - f(x)}{e^x} > 0$$,故 $$g(x)$$ 单调递增。

已知 $$f(\ln 2) = 2$$,则 $$g(\ln 2) = 1$$。不等式 $$f(x) > e^x$$ 等价于 $$g(x) > 1$$,由单调性得 $$x > \ln 2$$,故选 D。

10. 解析:

由 $$f'(x) \geq 0$$ 知 $$f(x)$$ 单调递增。不等式 $$f(\ln t) + \ln t - 1 \leq f(1)$$ 可化为 $$f(\ln t) + \ln t \leq f(1) + 1$$。

设 $$g(x) = f(x) + x$$,则 $$g'(x) = f'(x) + 1 \geq 1 > 0$$,故 $$g(x)$$ 单调递增。不等式化为 $$\ln t \leq 1$$,解得 $$t \leq e$$,又 $$t > 0$$,故 $$t \in (0, e]$$,故选 C。

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