格物学 第四章 指数函数与对数函数函数的拓展与综合

函数求解析式-函数的拓展与综合知识点回顾进阶选择题自测题解析-河北省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-07-18
函数求解析式-函数的拓展与综合知识点回顾进阶选择题自测题解析-河北省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['函数的奇偶性', '函数求解析式']

正确率40.0%已知$${{f}{(}{x}{)}}$$是偶函数,$${{g}{(}{x}{)}}$$是奇函数,且$$f ( x )+g ( x )=2 x^{2}-2 x+1$$,则$$f (-1 )=( \textsubscript{\Pi} )$$

A.$${{3}}$$

B.$${{−}{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{−}{2}}$$

2、['函数求解析式']

正确率80.0%已知$$f ( \sqrt{x}+1 )=x+2 \sqrt{x}$$,则$${{f}{(}{x}{)}}$$的解析式为$${{(}{)}}$$

A.$$f ( x )=x^{2}-1$$

B.$$f ( x )=x^{2}-1 ( x > 1 )$$

C.$$f ( x )=x^{2}-1 ( x \geq1 )$$

D.$$f ( x )=x^{2}-1 ( x \geqslant0 )$$

3、['三角函数的图象变换', '函数求解析式', '三角函数的性质综合']

正确率40.0%若函数$$f \ ( \textbf{x} ) \ =\operatorname{s i n} \ ( \textbf{3} x-\frac{\pi} {4} )$$的图象向左平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位长度后,得到函数$$y=g \emph{\left( x \right)}$$的图象,向量关于函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的说法中,不正确的是(

C

A.函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象关于直线$$x=\frac{\pi} {1 2}$$对称

B.函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象关于点$$( \frac{\pi} {4}, \ 0 )$$对称

C.函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的单调递增区间为$$[-{\frac{\pi} {4}}+2 k \pi, ~ {\frac{\pi} {1 2}}+2 k \pi], ~ k \in Z$$

D.函数$$g ( x-\frac{\pi} {1 2} )$$是奇函数

4、['函数求解析式', '函数中的恒成立问题', '函数零点个数的判定']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是定义在$${{R}}$$上的单调递增函数,且满足对任意实数$${{x}}$$都有$$f [ f ~^{(} ~ x ) ~-2^{x} ]=3$$,当$${{x}{⩾}{0}}$$时,函数$$g ~ ( \textbf{x} ) ~=f ~ ( \textbf{x} ) ~-3 1 \operatorname{s i n} \pi x-1$$零点的个数为(

C

A.$${{4}}$$

B.$${{5}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{7}}$$

5、['角α与π±α的三角函数值之间的关系', '函数图象的平移变换', '函数求解析式', '余弦曲线的对称中心']

正确率60.0%将函数$$y=\operatorname{c o s} ( x+\pi)$$的图象向左平移$$\frac{\pi} {3}$$个单位长度,然后将各点的横坐标伸长到原来的$${{2}}$$倍(纵坐标不变$${{)}}$$,所得函数图象的对称中心为

A

A.$$\left( \frac{\pi} {3}+2 k \pi, 0 \right) ( k \in{\bf Z} )$$

B.$$\left( \frac{\pi} {4}+2 k \pi, 0 \right) ( k \in{\bf Z} )$$

C.$$\left( \frac{\pi} {2}+2 k \pi, 0 \right) ( k \in{\bf Z} )$$

D.$$\left( \pi+2 k \pi, 0 \right) \left( k \in{\bf Z} \right)$$

6、['函数求值', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '函数求解析式']

正确率60.0%若$$f ( \operatorname{s i n} x )=5-\operatorname{c o s} 2 x$$,则$$f ( \operatorname{c o s} x )$$等于(

D

A.$$5-\operatorname{c o s} 2 x$$

B.$$5+\operatorname{s i n} 2 x$$

C.$$5-\operatorname{s i n} 2 x$$

D.$$5+\operatorname{c o s} 2 x$$

7、['函数求解析式', '幂函数的特征']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{array} {c} {x} \\ \end{array} \right)=x^{\alpha}$$的图象经过点$$( 9, ~ \frac{1} {3} )$$,则$$f ( \frac{1} {9} )$$等于(

B

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

B.$${{3}}$$

C.$${{9}}$$

D.$${{8}{1}}$$

8、['函数求值', '函数求解析式']

正确率40.0%若$$f ( \frac{1} {x} )=x+1$$,则$$f \left( \begin{matrix} {2} \\ {2} \\ \end{matrix} \right) \ =\textsubscript{(}$$

B

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

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

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

9、['函数求解析式']

正确率60.0%已知$$f ( \frac{1} {x} )=\frac{x} {1-x}$$,则$${{f}{(}{x}{)}}$$的解析式是$${{(}{)}}$$

C

A.$$f ( x )=\frac{1-x} {x} ( x \neq0$$,且$${{x}{≠}{1}{)}}$$

B.$$f ( x )=\frac{1} {1-x} ( x \neq0$$,且$${{x}{≠}{1}{)}}$$

C.$$f ( x )=\frac{1} {x-1} ( x \neq0$$,且$${{x}{≠}{1}{)}}$$

D.$$f ( x )=\frac{x} {1-x} ( x \neq0$$,且$${{x}{≠}{1}{)}}$$

10、['分段函数与方程、不等式问题', '函数求解析式', '函数零点的概念', '分段函数求值']

正确率40.0%已知函数$$f \sp{( \textbf{x} )}=\left\{\begin{matrix} {x+1, \ x \leqslant0,} \\ {l o g_{2} x, \ x > 0,} \\ \end{matrix} \right.$$则函数$$y=f [ f ~ ( x ) ~ ]+1$$的零点个数是(

A

A.$${{4}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

1. 已知$$f(x)$$是偶函数,$$g(x)$$是奇函数,且$$f(x)+g(x)=2x^2-2x+1$$。求$$f(-1)$$。

解析:

利用函数奇偶性:

$$f(-x) = f(x)$$(偶函数性质)

$$g(-x) = -g(x)$$(奇函数性质)

将$$x$$替换为$$-x$$得:

$$f(-x) + g(-x) = 2x^2 + 2x + 1$$

即:

$$f(x) - g(x) = 2x^2 + 2x + 1$$

与原式联立:

$$f(x) + g(x) = 2x^2 - 2x + 1$$

解得:

$$f(x) = 2x^2 + 1$$

因此:

$$f(-1) = 2(-1)^2 + 1 = 3$$

答案为:A

2. 已知$$f(\sqrt{x}+1) = x + 2\sqrt{x}$$,求$$f(x)$$的解析式。

解析:

设$$t = \sqrt{x} + 1$$,则$$\sqrt{x} = t - 1$$,$$x = (t-1)^2$$。

代入得:

$$f(t) = (t-1)^2 + 2(t-1) = t^2 - 1$$

定义域:

$$t = \sqrt{x} + 1 \geq 1$$,因此$$f(x) = x^2 - 1$$($$x \geq 1$$)。

答案为:C

3. 函数$$f(x) = \sin(3x - \frac{\pi}{4})$$向左平移$$\frac{\pi}{6}$$后得到$$g(x)$$,判断选项。

解析:

平移后函数:

$$g(x) = \sin\left(3\left(x + \frac{\pi}{6}\right) - \frac{\pi}{4}\right) = \sin(3x + \frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{4}) = \sin(3x + \frac{\pi}{4})$$

选项分析:

A. 对称轴$$x = \frac{\pi}{12}$$:

$$g\left(\frac{\pi}{12}\right) = \sin\left(\frac{\pi}{4} + \frac{\pi}{4}\right) = \sin\left(\frac{\pi}{2}\right) = 1$$(最大值,对称轴正确)。

B. 对称点$$(\frac{\pi}{4}, 0)$$:

$$g\left(\frac{\pi}{4}\right) = \sin\left(\frac{3\pi}{4} + \frac{\pi}{4}\right) = \sin(\pi) = 0$$(正确)。

C. 单调递增区间:

$$-\frac{\pi}{2} + 2k\pi \leq 3x + \frac{\pi}{4} \leq \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$

解得:

$$-\frac{\pi}{4} + \frac{2k\pi}{3} \leq x \leq \frac{\pi}{12} + \frac{2k\pi}{3}$$

与选项区间不符。

D. $$g\left(x - \frac{\pi}{12}\right) = \sin\left(3x - \frac{\pi}{4} + \frac{\pi}{4}\right) = \sin(3x)$$是奇函数(正确)。

答案为:C

4. 函数$$f(x)$$单调递增且满足$$f(f(x) - 2^x) = 3$$,求$$g(x) = f(x) - 31\sin(\pi x) - 1$$在$$x \geq 0$$的零点个数。

解析:

设$$f(x) - 2^x = C$$(常数),则$$f(C) = 3$$。

因为$$f(x)$$单调递增,$$C$$唯一,且$$f(x) = 2^x + C$$。

代入$$f(C) = 3$$得:

$$2^C + C = 3$$,解得$$C = 1$$。

因此$$f(x) = 2^x + 1$$。

$$g(x) = 2^x + 1 - 31\sin(\pi x) - 1 = 2^x - 31\sin(\pi x)$$。

零点条件:

$$2^x = 31\sin(\pi x)$$。

分析$$x \in [0, 6]$$:

$$x = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6$$时,$$\sin(\pi x) = 0$$,但$$2^x > 0$$,无解。

在$$(0,1)$$、$$(1,2)$$、$$(2,3)$$、$$(3,4)$$、$$(4,5)$$、$$(5,6)$$各区间内,$$2^x$$单调增,$$\sin(\pi x)$$先增后减,最多一个交点。

验证:

$$x \in (0,1)$$:$$2^0 = 1 < 31\sin(\pi \cdot 0.5) = 31$$,$$2^1 = 2 > 31\sin(\pi \cdot 1) = 0$$,有一个零点。

类似分析其他区间,共6个零点。

答案为:C

5. 函数$$y = \cos(x + \pi)$$平移变换后的对称中心。

解析:

平移后函数:

$$y = \cos\left(2\left(x + \frac{\pi}{3}\right) + \pi\right) = \cos(2x + \frac{2\pi}{3} + \pi) = \cos(2x + \frac{5\pi}{3})$$。

对称中心满足:

$$2x + \frac{5\pi}{3} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$

解得:

$$x = -\frac{7\pi}{12} + \frac{k\pi}{2}$$

与选项不符,重新检查变换步骤:

正确变换应为:

1. 左移$$\frac{\pi}{3}$$:$$y = \cos\left(x + \frac{\pi}{3} + \pi\right) = \cos\left(x + \frac{4\pi}{3}\right)$$。

2. 横坐标伸长2倍:$$y = \cos\left(\frac{x}{2} + \frac{4\pi}{3}\right)$$。

对称中心满足:

$$\frac{x}{2} + \frac{4\pi}{3} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$

解得:

$$x = -\frac{5\pi}{3} + 2k\pi$$

选项无匹配,可能题目描述有误。

答案为:无正确选项

6. 已知$$f(\sin x) = 5 - \cos 2x$$,求$$f(\cos x)$$。

解析:

利用$$\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$$:

$$f(\sin x) = 5 - (1 - 2\sin^2 x) = 4 + 2\sin^2 x$$

因此$$f(t) = 4 + 2t^2$$。

$$f(\cos x) = 4 + 2\cos^2 x = 5 + \cos 2x$$(因$$2\cos^2 x = 1 + \cos 2x$$)。

答案为:D

7. 函数$$f(x) = x^\alpha$$过点$$(9, \frac{1}{3})$$,求$$f\left(\frac{1}{9}\right)$$。

解析:

由$$9^\alpha = \frac{1}{3}$$得:

$$\alpha = -\frac{1}{2}$$

因此:

$$f\left(\frac{1}{9}\right) = \left(\frac{1}{9}\right)^{-1/2} = 3$$

答案为:B

8. 已知$$f\left(\frac{1}{x}\right) = x + 1$$,求$$f(2)$$。

解析:

设$$t = \frac{1}{x}$$,则$$x = \frac{1}{t}$$。

$$f(t) = \frac{1}{t} + 1$$

因此:

$$f(2) = \frac{1}{2} + 1 = \frac{3}{2}$$

答案为:B

9. 已知$$f\left(\frac{1}{x}\right) = \frac{x}{1 - x}$$,求$$f(x)$$。

解析:

设$$t = \frac{1}{x}$$,则$$x = \frac{1}{t}$$。

$$f(t) = \frac{\frac{1}{t}}{1 - \frac{1}{t}} = \frac{1}{t - 1}$$

因此:

$$f(x) = \frac{1}{x - 1}$$($$x \neq 0$$且$$x \neq 1$$)

答案为:C

10. 函数$$f(x) = \begin{cases} x + 1, & x \leq 0 \\ \log_2 x, & x > 0 \end{cases}$$,求$$y = f(f(x)) + 1$$的零点个数。

解析:

分情况讨论:

1. $$x \leq 0$$:$$f(x) = x + 1$$。

- 若$$f(x) \leq 0$$(即$$x \leq -1$$):$$f(f(x)) = (x + 1) + 1 = x + 2$$,零点$$x + 3 = 0$$(无解)。

- 若$$f(x) > 0$$(即$$-1 < x \leq 0$$):$$f(f(x)) = \log_2(x + 1)$$,零点$$\log_2(x + 1) + 1 = 0$$,即$$x = -\frac{1}{2}$$。

2. $$x > 0$$:$$f(x) = \log_2 x$$。

- 若$$f(x) \leq 0$$(即$$0 < x \leq 1$$):$$f(f(x)) = \log_2 x + 1$$,零点$$\log_2 x + 2 = 0$$,即$$x = 2^{-2} = \frac{1}{4}$$。

- 若$$f(x) > 0$$(即$$x > 1$$):$$f(f(x)) = \log_2(\log_2 x)$$,零点$$\log_2(\log_2 x) + 1 = 0$$,即$$x = 2^{2^{-1}} = \sqrt{2}$$。

共3个零点:$$x = -\frac{1}{2}, \frac{1}{4}, \sqrt{2}$$。

答案为:B

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