格物学 第四章 指数函数与对数函数函数的拓展与综合

分段函数与方程、不等式问题-函数的拓展与综合知识点月考进阶单选题自测题解析-西藏自治区等高一数学必修,平均正确率46.0%

2025-08-13
分段函数与方程、不等式问题-函数的拓展与综合知识点月考进阶单选题自测题解析-西藏自治区等高一数学必修,平均正确率46.0%
1、['分段函数与方程、不等式问题', '函数中的存在性问题', '根据函数零点个数求参数范围', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} \operatorname{l n} ( x+1 )+m, x \geqslant0} \\ {} & {{} a x-b+1, x < 0,} \\ \end{aligned} \right. ( m <-1 )$$,对于任意$${{s}{∈}{R}}$$且$${{s}{≠}{0}}$$,均存在唯一实数$${{t}}$$,使得$$f \left( s \right)=f \left( t \right)$$,且$${{s}{≠}{t}}$$.若关于$${{x}}$$的方程$$\left| f \left( x \right) \right|=f \left( \frac{m} {2} \right)$$有$${{4}}$$个不相等的实数根,则$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$(-2,-1 )$$

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

C.$$(-4,-2 )$$

D.$$(-4,-1 ) \cup(-1, 0 )$$

2、['分段函数与方程、不等式问题', '对数的性质', '已知函数值(值域)求自变量或参数', '对数的运算性质']

正确率60.0%设函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {a \cdot2^{x}, x \leq2} \\ {l o g_{2} x, x > 2} \\ \end{array} \right. ( a \in R )$$,若$$f \left( f \left( 4 \right) \right) ~=~ 1$$,则$${{a}}$$的值为(

D

A.$${{2}}$$

B.$${{1}}$$

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

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

3、['分段函数与方程、不等式问题', '函数零点的值或范围问题']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {| \mathrm{l g} x |-a, 0 < x \leqslant3,} \\ {| \mathrm{l g} ( 6-x ) |-a, 3 < x < 6} \\ \end{array} \right.$$(其中$$a \in\mathbf{R} ),$$若$${{f}{(}{x}{)}}$$的四个零点从小到大依次为$$x_{1}, ~ x_{2}, ~ x_{3}, ~ x_{4},$$则$$x_{1} x_{2}+\sum_{i=1}^{4} x_{i}$$​的值
是(

B

A.$${{1}{6}}$$

B.$${{1}{3}}$$

C.$${{1}{2}}$$

D.$${{1}{0}}$$

4、['分段函数与方程、不等式问题', '已知函数值(值域)求自变量或参数', '分段函数求值', '分段函数的定义']

正确率60.0%设函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {2^{x}+1, x < 1} \\ {x^{2}+a x, x \geq1} \\ \end{array} \right.$$,若$$f ( f ( 0 ) )=4 a$$,则实数$${{a}}$$等于$${{(}{)}}$$

C

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

B.$$\frac{4} {5}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{9}}$$

5、['利用函数单调性求参数的取值范围', '分段函数与方程、不等式问题', '分段函数的图象']

正确率40.0%若函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{matrix} {a^{x}, x > 1} \\ {\left( 4-\frac{a} {2} \right) x+2, x \leqslant1} \\ \end{matrix} \right.$$是$${{R}}$$上的单调增函数,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

D

A.$$\mathrm{( 1,+\ l i n f t y ~ )}$$

B.$$( 1, 8 )$$

C.$$( 4, 8 )$$

D.$$[ 4, 8 )$$

6、['利用函数单调性求参数的取值范围', '分段函数与方程、不等式问题', '分段函数的单调性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {x^{2}-a x,} & {x \geqslant2} \\ {a^{x-1}-2,} & {x < 2} \\ \end{array} \right.$$满足对于任意实数$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$,都有$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} > 0$$成立,那么$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$( 1, 4 ]$$

B.$$( 1,+\infty)$$

C.$$( 1, 2 ]$$

D.$$[ 2, 4 ]$$

7、['分段函数与方程、不等式问题', '根据函数零点个数求参数范围', '分段函数的图象']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{aligned} {-x^{2}-4 x, x \leqslant0,} \\ {e^{x}-2, x > 0,} \\ \end{aligned} \right.$$函数$$g ( x )=f ( x )+m$$有$${{3}}$$个不同的零点$$x_{1}, ~ x_{2}, ~ x_{3}$$,且$$x_{1} < x_{2} < x_{3}$$,则$$\frac{x_{1} x_{2}} {x_{3}}$$的取值范围为(

D

A.$$[ \frac{1} {\operatorname{l n} 3}, \frac{4} {\operatorname{l n} 6} )$$

B.$$[ l n 2, l n 6 )$$

C.$$[-1, \frac{4} {\operatorname{l n} 6} )$$

D.$$[ 0, \frac{4} {\operatorname{l n} 6} )$$

8、['分段函数与方程、不等式问题', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率40.0%$$e=2. 7 1 8 \cdots$$为自然对数的底数,已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {} & {\frac{x} {8}+1, x < 1,} \\ {} & {\operatorname{l n} x-1, x \geq1.} \\ \end{array} \right.$$,若关于$${{x}}$$的方程$$f ( x ) \!=\! a x$$有唯一实数根,则实数$${{a}}$$的取值范围是

A

A.$$\{a | a <-1$$或$$a=\frac{1} {e^{2}}$$或$$a \! > \! \frac{9} {8} \}$$

B.$$\{a | a <-1$$或$$\frac{1} {8} \leqslant a \leqslant\frac{1} {e^{2}} \}$$

C.$$\{a | a >-1$$或$$\frac{1} {e^{2}} \! < \! a \! < \! \frac{9} {8} \}$$

D.$$\{a | a >-1$$或$$a \! > \! \frac{9} {8} \}$$

9、['分段函数与方程、不等式问题']

正确率60.0%设函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{array} {l l} {} & {2^{1-x}, \qquad x > 1} \\ {} & {1-\operatorname{l o g}_{2} x, x \leqslant1} \\ \end{array} \right.$$,则不等式$${{f}{{(}{x}{)}}{⩽}{2}}$$的解集是(

B

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

B.$$[ \frac{1} {2},+\infty)$$

C.$$[ 0, 1 ]$$

D.$$\left[ \frac{1} {2}, 1 \right]$$

10、['分段函数与方程、不等式问题', '函数求值域', '分段函数求值']

正确率40.0%设集合$$A=[ 0, 1 ), \, \, \, B=[ 1, 2 ]$$,已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{matrix} {x+1, x \in A,} \\ {4-2 x, x \in B,} \\ \end{matrix} \right.$$若$${{x}_{0}{∈}{A}}$$,且$${{f}{{(}{f}{{(}{{x}_{0}}{)}}{)}}{∈}{A}}$$,则$${{x}_{0}}$$的取值范围为

D

A.$$\left( \frac{1} {4}, \frac{1} {2} \right]$$

B.$$\left( \frac{1} {2}, 1 \right]$$

C.$$\left( \frac{1} {4}, \frac{1} {2} \right)$$

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

1. 题目分析:函数$$f(x)$$在$$x \geq 0$$时为$$\ln(x+1)+m$$,在$$x < 0$$时为$$ax-b+1$$。条件要求对于任意$$s \neq 0$$,存在唯一$$t \neq s$$使得$$f(s)=f(t)$$,且方程$$|f(x)|=f\left(\frac{m}{2}\right)$$有4个实数根。

步骤1:由$$m < -1$$,$$f\left(\frac{m}{2}\right)$$在$$x \geq 0$$时为$$\ln\left(\frac{m}{2}+1\right)+m$$,由于$$\frac{m}{2}+1 < 1$$,$$\ln\left(\frac{m}{2}+1\right) < 0$$,故$$f\left(\frac{m}{2}\right) < m < -1$$,因此$$|f(x)|=f\left(\frac{m}{2}\right)$$等价于$$f(x)=-f\left(\frac{m}{2}\right)$$。

步骤2:由于$$f(x)$$在$$x \geq 0$$单调递增,在$$x < 0$$为线性函数,要求有4个解,需$$-f\left(\frac{m}{2}\right)$$在$$f(0^-)$$和$$f(0^+)$$之间。计算得$$f(0^+)=m$$,$$f(0^-)=-b+1$$,故$$m < -f\left(\frac{m}{2}\right) < -b+1$$。

步骤3:由唯一性条件,$$f(x)$$在$$x < 0$$必须严格单调,故$$a \neq 0$$。进一步分析可得$$a \in (-2,-1)$$。

答案:A

2. 题目分析:函数$$f(x)$$在$$x \leq 2$$时为$$a \cdot 2^x$$,在$$x > 2$$时为$$\log_2 x$$。已知$$f(f(4))=1$$。

步骤1:计算$$f(4)=\log_2 4=2$$。

步骤2:计算$$f(f(4))=f(2)=a \cdot 2^2=4a=1$$,解得$$a=\frac{1}{4}$$。

答案:D

3. 题目分析:函数$$f(x)$$在$$0 < x \leq 3$$时为$$|\lg x|-a$$,在$$3 < x < 6$$时为$$|\lg(6-x)|-a$$,有四个零点$$x_1, x_2, x_3, x_4$$。

步骤1:设$$|\lg x|=a$$,解得$$x=10^{\pm a}$$;$$|\lg(6-x)|=a$$,解得$$x=6-10^{\pm a}$$。

步骤2:四个零点为$$x_1=10^{-a}$$,$$x_2=10^a$$,$$x_3=6-10^a$$,$$x_4=6-10^{-a}$$。

步骤3:计算$$x_1 x_2 + \sum_{i=1}^4 x_i = 1 + (10^{-a} + 10^a + 6 - 10^a + 6 - 10^{-a}) = 13$$。

答案:B

4. 题目分析:函数$$f(x)$$在$$x < 1$$时为$$2^x+1$$,在$$x \geq 1$$时为$$x^2+ax$$,已知$$f(f(0))=4a$$。

步骤1:计算$$f(0)=2^0+1=2$$。

步骤2:计算$$f(f(0))=f(2)=4+2a=4a$$,解得$$a=2$$。

答案:C

5. 题目分析:函数$$f(x)$$在$$x > 1$$时为$$a^x$$,在$$x \leq 1$$时为$$\left(4-\frac{a}{2}\right)x+2$$,要求$$f(x)$$在$$\mathbb{R}$$上单调递增。

步骤1:在$$x \leq 1$$时,斜率$$4-\frac{a}{2} > 0$$,即$$a < 8$$。

步骤2:在$$x > 1$$时,$$a > 1$$。

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

综上,$$a \in [4,8)$$。

答案:D

6. 题目分析:函数$$f(x)$$在$$x \geq 2$$时为$$x^2-ax$$,在$$x < 2$$时为$$a^{x-1}-2$$,要求对于任意$$x_1 \neq x_2$$,$$\frac{f(x_1)-f(x_2)}{x_1-x_2} > 0$$,即$$f(x)$$严格递增。

步骤1:在$$x < 2$$时,$$a > 1$$。

步骤2:在$$x \geq 2$$时,导数$$2x-a > 0$$,即$$a < 4$$。

步骤3:在$$x=2$$处连续,$$4-2a \geq a^{1}-2$$,解得$$a \leq 2$$。

综上,$$a \in (1,2]$$。

答案:C

7. 题目分析:函数$$f(x)$$在$$x \leq 0$$时为$$-x^2-4x$$,在$$x > 0$$时为$$e^x-2$$,$$g(x)=f(x)+m$$有三个零点$$x_1 < x_2 < x_3$$。

步骤1:$$f(x)$$在$$x \leq 0$$的最大值为$$f(-2)=4$$,在$$x > 0$$单调递增,$$f(0)=-2$$。

步骤2:$$g(x)$$有三个零点需$$m \in (0,4)$$,此时$$x_1=-2-\sqrt{4+m}$$,$$x_2=-2+\sqrt{4+m}$$,$$x_3=\ln(2-m)$$。

步骤3:计算$$\frac{x_1 x_2}{x_3} = \frac{m}{\ln(2-m)}$$,当$$m \in (0,4)$$时,其取值范围为$$[0, \frac{4}{\ln 6})$$。

答案:D

8. 题目分析:函数$$f(x)$$在$$x < 1$$时为$$\frac{x}{8}+1$$,在$$x \geq 1$$时为$$\ln x-1$$,方程$$f(x)=ax$$有唯一实数根。

步骤1:在$$x < 1$$时,$$\frac{x}{8}+1=ax$$,解得$$x=\frac{8}{8a-1}$$,需$$a \neq \frac{1}{8}$$且$$x < 1$$。

步骤2:在$$x \geq 1$$时,$$\ln x-1=ax$$,分析可得$$a=\frac{1}{e^2}$$或$$a > \frac{9}{8}$$。

步骤3:综合得$$a \in \{a | a < -1 \text{或} a=\frac{1}{e^2} \text{或} a > \frac{9}{8}\}$$。

答案:A

9. 题目分析:函数$$f(x)$$在$$x > 1$$时为$$2^{1-x}$$,在$$x \leq 1$$时为$$1-\log_2 x$$,解不等式$$f(x) \leq 2$$。

步骤1:在$$x > 1$$时,$$2^{1-x} \leq 2$$恒成立。

步骤2:在$$x \leq 1$$时,$$1-\log_2 x \leq 2$$,即$$\log_2 x \geq -1$$,解得$$x \geq \frac{1}{2}$$。

综上,解集为$$[\frac{1}{2}, +\infty)$$。

答案:B

10. 题目分析:函数$$f(x)$$在$$x \in [0,1)$$时为$$x+1$$,在$$x \in [1,2]$$时为$$4-2x$$,$$x_0 \in A$$且$$f(f(x_0)) \in A$$。

步骤1:$$f(x_0)=x_0+1 \in [1,2)$$。

步骤2:$$f(f(x_0))=4-2(x_0+1) \in [0,1)$$,解得$$x_0 \in (\frac{1}{2},1)$$。

答案:D

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