格物学

分段函数与方程、不等式问题-函数的拓展与综合知识点课后进阶选择题自测题解析-江西省等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-04-27
分段函数与方程、不等式问题-函数的拓展与综合知识点课后进阶选择题自测题解析-江西省等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['分段函数与方程、不等式问题']

正确率40.0%$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {-x^{2}-6 x-3, x \leq0} \\ {3^{x}-4, x > 0} \\ \end{matrix} \right.$$,则函数$${{y}{=}{f}{[}{f}{(}{x}{)}{]}}$$的零点个数为(

A

A.$${{7}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{3}}$$

2、['分段函数与方程、不等式问题', '不等式的解集与不等式组的解集']

正确率60.0%已知$$f \left( \begin{array} {l} {x} \\ {x} \\ \end{array} \right)=\left\{\begin{array} {l l} {\frac{-2 x+1} {x^{2}}} & {x > 0} \\ {\frac{1} {x}} & {x < 0} \\ \end{array} \right.$$,则$${{f}{(}{x}{)}{>}{−}{1}}$$的解集为(

B

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

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

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

D.$${({−}{1}{,}{0}{)}{∪}{(}{0}{,}{1}{)}}$$

3、['分段函数与方程、不等式问题', '对数(型)函数的单调性', '函数零点个数的判定', '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$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {| l g x |, x > 0} \\ {-x ( x+4 ), x \leqslant0} \\ \end{matrix} \right.$$,则方程$${{f}{(}{x}{)}{−}{3}{=}{0}}$$的解的个数为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

4、['分段函数与方程、不等式问题', '不等式的解集与不等式组的解集']

正确率60.0%设$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {x+2, ( x \leqslant-1 )} \\ {x^{2}, (-1 < x < 2 )} \\ {2 x, ( x \geqslant2 )} \\ \end{array} \right.$$,若$${{f}{(}{x}{)}{=}{3}}$$,则$${{x}{=}{(}{)}}$$

D

A.$${{1}}$$

B.$${{±}{\sqrt {3}}}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

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

5、['分段函数与方程、不等式问题', '导数与单调性', '利用导数求参数的取值范围', '不等式的解集与不等式组的解集', '函数单调性的应用', '函数性质的综合应用']

正确率19.999999999999996%定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{{(}{x}{)}}}$$周期为$${{8}}$$,且$${{x}{∈}{{(}{0}{,}{4}{]}}}$$时,$$f \left( x \right)=\frac{e^{x}} {x}$$,关于$${{x}}$$的不等式$${{f}^{2}{{(}{x}{)}}{+}{a}{f}{{(}{x}{)}}{>}{0}}$$在$${{[}{−}{{2}{0}{0}}{,}{{2}{0}{0}}{]}}$$上有且只有$${{2}{0}{0}}$$个整数解,则实数$${{a}}$$的取值范围是

C

A.$$\left(-\frac{1} {3} \operatorname{l n} 6, \operatorname{l n} 2 \right]$$

B.$$\left(-\mathrm{l n} 2,-\frac{1} {3} \mathrm{l n} 6 \right)$$

C.$$\left(-\mathrm{l n} 2,-\frac{1} {3} \mathrm{l n} 6 \right]$$

D.$$\left(-\frac{1} {3} \mathrm{l n} 6, \mathrm{l n} 2 \right)$$

6、['分段函数与方程、不等式问题', '一元二次不等式的解法', '分段函数的单调性']

正确率60.0%已知$${{a}{>}{0}}$$且$${{a}{≠}{1}}$$,函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {( a-2 ) x+3 a-6 ( x \leq0 )} \\ {a^{x} ( x > 0 )} \\ \end{matrix} \right.$$,满足对任意实数$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}{(}{{x}_{1}}{≠}{{x}_{2}}{)}}$$,都有$${{(}{{x}_{1}}{−}{{x}_{2}}{)}{[}{f}{(}{{x}_{1}}{)}{−}{f}{(}{{x}_{2}}{)}{]}{>}{0}}$$成立,则实数 $${{a}}$$的取值范围是(

D

A.$${{(}{2}{,}{3}{)}}$$

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

C.$$( 2, \frac{7} {3} )$$

D.$$( 2, \frac{7} {3} ]$$

7、['分段函数与方程、不等式问题', '绝对值的概念与几何意义', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{|}{1}{−}{|}{x}{−}{1}{|}{|}}$$,若关于$${{x}}$$的方程$${{[}{f}{(}{x}{)}{{]}^{2}}{+}{a}{f}{(}{x}{)}{=}{0}{(}{a}{∈}{R}{)}}$$有$${{n}}$$个不同实数根,则$${{n}}$$的值不可能为(

A

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{6}}$$

8、['分段函数与方程、不等式问题']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {2^{x-1}, x > 0} \\ {x+3, x \leqslant0} \\ \end{matrix} \right.$$,若$${{f}{(}{a}{)}{+}{f}{(}{1}{)}{=}{0}}$$,则实数$${{a}}$$的值为(

A

A.$${{−}{4}}$$

B.$${{−}{1}}$$或$${{2}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{−}{3}}$$或$${{1}}$$

9、['利用函数单调性解不等式', '分段函数与方程、不等式问题']

正确率60.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {x^{2}+( 4 a-3 ) x+3 a, x < 0} \\ {l o g_{a} ( x+1 )+2, x \geq0} \\ \end{matrix} \right. \left( \begin{matrix} {a > 0} \\ {a > 0} \\ \end{matrix} \right.$$且$${{a}{≠}{1}{)}}$$是$${{R}}$$上的单调函数,则$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$( \; 0, \; \; \frac{3} {4} ]$$

B.$$[ \frac{3} {4}, \ 1 )$$

C.$$[ \frac{2} {3}, \ \frac{3} {4} ]$$

D.$$[ \; \frac{2} {3}, \; \; \frac{3} {4} ]$$

10、['分段函数与方程、不等式问题', '分段函数求值']

正确率60.0%已知函数$$\mathbf{f} ( \mathbf{x} )=\left\{\begin{matrix} \mathbf{-x-4, x \leqslant-1} \\ \mathbf{x^{2}-5, x >-1} \\ \end{matrix} \right.$$则满足$${{f}{(}{a}{)}{-}{{1}{1}}{=}{0}}$$的实数$${{a}}$$的值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{-}{{1}{5}}}$$或$${{-}{4}}$$

B.$${{-}{4}}$$或$${{4}}$$

C.$${{-}{{1}{5}}}$$或$${{4}}$$

D.$${{-}{{1}{5}}}$$或$${{-}{4}}$$或$${{4}}$$

1. 解析:首先分析函数 $$f(x)$$ 的分段情况:

当 $$x \leq 0$$ 时,$$f(x) = -x^2 - 6x - 3$$,其零点为 $$x = -3 \pm \sqrt{6}$$,但只有 $$x = -3 + \sqrt{6}$$ 满足 $$x \leq 0$$。

当 $$x > 0$$ 时,$$f(x) = 3^x - 4$$,其零点为 $$x = \log_3 4$$。

接下来求 $$f[f(x)] = 0$$ 的解,即 $$f(x) = -3 \pm \sqrt{6}$$ 或 $$f(x) = \log_3 4$$。

对于 $$f(x) = -3 \pm \sqrt{6}$$,需解 $$-x^2 - 6x - 3 = -3 \pm \sqrt{6}$$ 和 $$3^x - 4 = -3 \pm \sqrt{6}$$,分别得到若干解。

对于 $$f(x) = \log_3 4$$,需解 $$3^x - 4 = \log_3 4$$,解得 $$x = \log_3 (4 + \log_3 4)$$。

综上,总共有 6 个零点,故选 B。

2. 解析:题目描述有误,假设函数为 $$f(x)$$ 直接分段定义。

当 $$x > 0$$ 时,解 $$\frac{-2x + 1}{x^2} > -1$$,即 $$-2x + 1 > -x^2$$,整理得 $$x^2 - 2x + 1 > 0$$,即 $$(x - 1)^2 > 0$$,解为 $$x > 0$$ 且 $$x \neq 1$$。

当 $$x < 0$$ 时,解 $$\frac{1}{x} > -1$$,即 $$1 < -x$$(因为 $$x < 0$$),解得 $$x < -1$$。

综上,解集为 $$(-\infty, -1) \cup (0, 1) \cup (1, +\infty)$$,故选 B。

3. 解析:解方程 $$f(x) - 3 = 0$$,即 $$f(x) = 3$$。

当 $$x > 0$$ 时,$$|\lg x| = 3$$,解得 $$x = 10^3$$ 或 $$x = 10^{-3}$$。

当 $$x \leq 0$$ 时,$$-x(x + 4) = 3$$,即 $$x^2 + 4x + 3 = 0$$,解得 $$x = -1$$ 或 $$x = -3$$。

综上,共有 4 个解,故选 D。

4. 解析:解 $$f(x) = 3$$。

当 $$x \leq -1$$ 时,$$x + 2 = 3$$,解得 $$x = 1$$(不满足 $$x \leq -1$$,舍去)。

当 $$-1 < x < 2$$ 时,$$x^2 = 3$$,解得 $$x = \sqrt{3}$$(舍去负根)。

当 $$x \geq 2$$ 时,$$2x = 3$$,解得 $$x = 1.5$$(不满足 $$x \geq 2$$,舍去)。

综上,唯一解为 $$x = \sqrt{3}$$,故选 D。

5. 解析:函数周期为 8,只需分析 $$x \in (0, 4]$$ 时 $$f(x) = \frac{e^x}{x}$$ 的性质。

不等式 $$f^2(x) + a f(x) > 0$$ 可化为 $$f(x)(f(x) + a) > 0$$,即 $$f(x) > 0$$ 且 $$f(x) + a > 0$$,或 $$f(x) < 0$$ 且 $$f(x) + a < 0$$。

由于 $$f(x) > 0$$ 在 $$(0, 4]$$ 上成立,只需 $$f(x) + a > 0$$,即 $$a > -f(x)$$。

要求不等式在 $$[-200, 200]$$ 上有 200 个整数解,结合周期性分析可得 $$a \in \left(-\frac{1}{3} \ln 6, \ln 2\right]$$,故选 A。

6. 解析:函数单调递增,需满足:

(1) $$a - 2 > 0$$,即 $$a > 2$$;

(2) 当 $$x = 0$$ 时,$$(a - 2) \cdot 0 + 3a - 6 \leq a^0$$,即 $$3a - 6 \leq 1$$,解得 $$a \leq \frac{7}{3}$$。

综上,$$a \in \left(2, \frac{7}{3}\right]$$,故选 D。

7. 解析:函数 $$f(x) = |1 - |x - 1||$$ 的图像为“W”形,最大值 1,最小值 0。

方程 $$[f(x)]^2 + a f(x) = 0$$ 可化为 $$f(x)(f(x) + a) = 0$$,即 $$f(x) = 0$$ 或 $$f(x) = -a$$。

$$f(x) = 0$$ 有 2 个解;$$f(x) = -a$$ 的解数取决于 $$-a$$ 的值,可能为 0、2 或 4 个解。

因此,总解数 $$n$$ 可能为 2、4 或 6,不可能为 3 或 5,故选 A。

8. 解析:首先计算 $$f(1) = 2^{1-1} = 1$$。

由 $$f(a) + f(1) = 0$$,得 $$f(a) = -1$$。

当 $$a > 0$$ 时,$$2^{a-1} = -1$$ 无解;

当 $$a \leq 0$$ 时,$$a + 3 = -1$$,解得 $$a = -4$$。

故选 A。

9. 解析:函数单调需满足:

(1) $$x < 0$$ 时,二次函数 $$x^2 + (4a - 3)x + 3a$$ 单调递减,即对称轴 $$\frac{3 - 4a}{2} \geq 0$$,解得 $$a \leq \frac{3}{4}$$;

(2) $$x \geq 0$$ 时,对数函数 $$\log_a (x + 1) + 2$$ 单调递减,即 $$0 < a < 1$$;

(3) 在 $$x = 0$$ 处连续,即 $$3a = \log_a 1 + 2$$,解得 $$a = \frac{2}{3}$$。

综上,$$a \in \left[\frac{2}{3}, \frac{3}{4}\right]$$,故选 C。

10. 解析:解 $$f(a) - 11 = 0$$,即 $$f(a) = 11$$。

当 $$a \leq -1$$ 时,$$-a - 4 = 11$$,解得 $$a = -15$$;

当 $$a > -1$$ 时,$$a^2 - 5 = 11$$,解得 $$a = \pm 4$$,其中 $$a = 4$$ 满足 $$a > -1$$。

综上,解为 $$a = -15$$ 或 $$a = 4$$,故选 C。

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