格物学 第四章 指数函数与对数函数函数的拓展与综合

函数求值域-函数的拓展与综合知识点考前进阶选择题自测题解析-海南省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-05-30
函数求值域-函数的拓展与综合知识点考前进阶选择题自测题解析-海南省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['交集', '函数求值域', '函数求定义域']

正确率60.0%已知集合$$M=\{x | y=\sqrt{3-x} \}, \, \, \, N=\{y | y=x^{2}-2 x-3 \}$$,则集合$$M \cap N=\alpha$$

C

A.$$\{x | x \leqslant3 \}$$

B.$$\{x | x \geq-4 \}$$

C.$$\{x |-4 \leqslant x \leqslant3 \}$$

D.$$\{x | x \geqslant0 \}$$

2、['函数求值域', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%函数$$y=x^{2}-4 x+3, x \in[ 0, 3 ]$$的值域为

C

A.$$[ 0, 3 ]$$

B.$$[-1, 0 ]$$

C.$$[-1, 3 ]$$

D.$$[ 0, 2 ]$$

3、['函数求值域', '两角和与差的正弦公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%函数$$y=\frac{1} {2} \operatorname{s i n} 2 x+\operatorname{s i n}^{2} x, \, \, \, x \in R$$的值域是(

B

A.$$[-\frac{1} {2}, \ \frac{3} {2} ]$$

B.$$[-\frac{\sqrt{2}} {2}+\frac{1} {2}, \ \frac{\sqrt{2}} {2}+\frac{1} {2} ]$$

C.$$[-\frac{3} {2}, ~ \frac{1} {2} ]$$

D.$$[-\frac{\sqrt{2}} {2}-\frac{1} {2}, \ \frac{\sqrt{2}} {2}-\frac{1} {2} ]$$

4、['函数求值域', '余弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的单调性', '余弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%关于函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right) ~=| \operatorname{c o s} x |+\operatorname{c o s} | 2 x |$$有下列三个结论:$${①{π}}$$是$${{f}{(}{x}{)}}$$的一个周期;$$\odot f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)$$在$$[ \frac{3 \pi} {4}, ~ \frac{5 \pi} {4} ]$$上单调递增;$$\odot f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)$$的值域为$$[-2, ~ 2 ]$$.则上述结论中,正确的个数为(

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

5、['函数求值域', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%函数$$y=x^{2}-2 x-1, x \in[-2, 2 ]$$的值域是

B

A.$$[-1, 7 ]$$

B.$$[-2, 7 ]$$

C.$$[-2,+\infty)$$

D.$$[-1,+\infty)$$

6、['分段函数与方程、不等式问题', '函数求值域', '函数单调性的判断', '分段函数求值', '分段函数的单调性']

正确率40.0%已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{array} {l} {2 a x+1, 0 < x < a} \\ {l o g_{\frac{1} {2}} \, x+2, a \leqslant x < 1} \\ \end{array} \right.$$且$$f \left( a^{2} \right)=\frac{5} {2}$$,若当$$0 < x_{1} < x_{2} < 1$$时,$$f \left( x_{1} \right)=f \left( x_{2} \right)$$,则$$x_{1} \cdot f \left( x_{2} \right)$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

B

A.$$\left( \frac{1} {6}, \frac{1} {3} \right]$$

B.$$\left( \frac{1} {3}, 1 \right]$$

C.$$[ \frac{1} {6}, \frac{1} {3} )$$

D.$$\left[ \frac{1} {3}, 1 \right)$$

7、['函数求值域', '利用导数讨论函数单调性', '已知函数值(值域)求自变量或参数']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {} & {{\frac{x} {3}} \quad( 0 \leqslant x \leqslant{\frac{1} {2}} )} \\ {} & {{\frac{2 x^{3}} {x+1}} \quad( {\frac{1} {2}} < x < 1 )} \\ \end{array} \right.$$,若函数$$g ( x )=a x-\frac{a} {2}+3 ( a > 0 )$$,若对$$\forall x_{1} \in[ 0, 1 ],$$总$$\exists x_{2} \in[ 0, \frac{1} {2} ],$$使得$$f ( x_{1} )=g ( x_{2} )$$成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$(-\infty, 6 ]$$

B.$$[ 6,+\infty)$$

C.$$(-\infty,-4 ]$$

D.$$[-4,+\infty)$$

8、['函数的新定义问题', '函数求值域']

正确率40.0%规定$$a \otimes b=\sqrt{a b}+2 a+b, \, \, \, a, \, \, \, b \in R^{+}$$,若$$1 \otimes k=4$$,则函数$$f ( x )=k \otimes x$$的值域$${{(}{)}}$$

A

A.$$( 2,+\infty)$$

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

C.$$[ \frac{7} {8},+\infty)$$

D.$$[ \frac{7} {4},+\infty)$$

9、['函数求值域', '函数求定义域']

正确率60.0%已知函数$$y=f ( x )$$定义域为$${{R}}$$,值域为$$(-1, 1 )$$,则值域一定也是$$(-1, 1 )$$的函数是(

A

A.$$y=f ( x-1 )$$

B.$$y=f ( x )-1$$

C.$$y=| f ( x ) |$$

D.$$y=f ( | x | )$$

10、['函数求值域', '函数求定义域']

正确率60.0%函数$$y=\sqrt{2 \operatorname{c o s} x+1}$$的定义域是(

D

A.$$[ 2 k \pi-\frac{\pi} {3}, 2 k \pi+\frac{\pi} {3} ] ( k \in Z )$$

B.$$[ 2 k \pi-\frac{\pi} {6}, 2 k \pi+\frac{\pi} {6} ] ( k \in Z )$$

C.$$[ 2 k \pi+\frac{\pi} {3}, 2 k \pi+\frac{2 \pi} {3} ] ( k \in Z )$$

D.$$[ 2 k \pi-\frac{2 \pi} {3}, 2 k \pi+\frac{2 \pi} {3} ] ( k \in Z )$$

1. 解析:首先确定集合$$M$$和$$N$$的范围。

$$M=\{x | y=\sqrt{3-x}\}$$,定义域要求$$3-x \geq 0$$,即$$x \leq 3$$,所以$$M=(-\infty, 3]$$。
$$N=\{y | y=x^{2}-2x-3\}$$,二次函数$$y=x^{2}-2x-3$$的最小值为$$y_{\text{min}}=-\frac{b^{2}-4ac}{4a}=-4$$,所以$$N=[-4, +\infty)$$。
$$M \cap N = [-4, 3]$$,对应选项C。

2. 解析:求函数$$y=x^{2}-4x+3$$在区间$$[0, 3]$$的值域。

二次函数对称轴为$$x=2$$,在$$[0, 3]$$上: - 最小值在$$x=2$$处,$$y_{\text{min}}=-1$$; - 最大值在端点$$x=0$$处,$$y=3$$。
所以值域为$$[-1, 3]$$,对应选项C。

3. 解析:化简函数$$y=\frac{1}{2}\sin 2x + \sin^{2}x$$并求值域。

利用三角恒等式: $$y=\frac{1}{2}\sin 2x + \frac{1-\cos 2x}{2} = \frac{1}{2}\sin 2x - \frac{1}{2}\cos 2x + \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{2}}{2}\sin(2x-\frac{\pi}{4})+\frac{1}{2}$$。
由于$$\sin(2x-\frac{\pi}{4}) \in [-1, 1]$$,所以$$y \in [-\frac{\sqrt{2}}{2}+\frac{1}{2}, \frac{\sqrt{2}}{2}+\frac{1}{2}]$$,对应选项B。

4. 解析:分析函数$$f(x)=|\cos x| + \cos|2x|$$的性质。

① 周期验证:$$f(x+\pi)=|\cos(x+\pi)| + \cos|2(x+\pi)|=|\cos x| + \cos|2x|=f(x)$$,所以$${π}$$是周期,正确。
② 单调性:在$$[\frac{3\pi}{4}, \frac{5\pi}{4}]$$上,$$\cos x \leq 0$$,$$f(x)=-\cos x + \cos 2x$$,求导得$$f'(x)=\sin x - 2\sin 2x = \sin x(1-4\cos x)$$。由于$$\cos x \in [-\frac{\sqrt{2}}{2}, 0]$$,$$f'(x) \geq 0$$,单调递增,正确。
③ 值域:$$|\cos x| \in [0, 1]$$,$$\cos|2x| \in [-1, 1]$$,但$$f(x)$$的最大值为$$2$$(当$$\cos x=1$$时),最小值为$$-1$$(当$$\cos x=0$$且$$\cos 2x=-1$$时),所以值域为$$[-1, 2]$$,原结论错误。
综上,正确结论有2个,对应选项C。

5. 解析:求函数$$y=x^{2}-2x-1$$在区间$$[-2, 2]$$的值域。

二次函数对称轴为$$x=1$$,在$$[-2, 2]$$上: - 最小值在$$x=1$$处,$$y_{\text{min}}=-2$$; - 最大值在端点$$x=-2$$处,$$y=7$$。
所以值域为$$[-2, 7]$$,对应选项B。

6. 解析:根据分段函数条件求解$$x_1 \cdot f(x_2)$$的范围。

由$$f(a^2)=\frac{5}{2}$$,且$$a^2 \in [a, 1)$$,解得$$a=\frac{1}{2}$$。
当$$0 < x_1 < \frac{1}{2}$$,$$\frac{1}{2} \leq x_2 < 1$$时,$$f(x_1)=f(x_2)$$,即$$x_1+1=-\log_2 x_2 + 2$$,得$$x_1=1-\log_2 x_2$$。
$$x_1 \cdot f(x_2) = (1-\log_2 x_2)(-\log_2 x_2 + 2)$$,设$$t=-\log_2 x_2 \in (0, 1]$$,则表达式为$$(1+t)(2-t)=2 + t - t^2$$,范围为$$(2, \frac{9}{4}]$$,但选项不匹配,需重新分析。
更简单方法:$$x_1 \in (0, \frac{1}{2})$$,$$f(x_2) \in (\frac{1}{2}, 2)$$,乘积范围为$$(0, 1)$$,但选项无此范围,可能题目理解有误。
重新推导:$$x_1 \cdot f(x_2) = x_1 \cdot (-\log_2 x_2 + 2) = x_1 \cdot (x_1 + 1)$$,$$x_1 \in (0, \frac{1}{2})$$,所以$$x_1(x_1+1) \in (0, \frac{3}{4})$$,仍不匹配选项。
可能题目答案为A,但推导不明确。

7. 解析:求实数$$a$$的范围,使得$$g(x_2)$$能覆盖$$f(x_1)$$的值域。

$$f(x)$$在$$[0, \frac{1}{2}]$$上为$$y=\frac{x}{3}$$,值域$$[0, \frac{1}{6}]$$;在$$(\frac{1}{2}, 1)$$上为$$y=\frac{2x^3}{x+1}$$,单调递增,值域$$(\frac{1}{6}, 1)$$。
$$g(x)=a x - \frac{a}{2} + 3$$在$$[0, \frac{1}{2}]$$上的值域为$$[3-\frac{a}{2}, 3]$$。
为使$$g(x_2)$$覆盖$$f(x_1)$$,需满足$$3-\frac{a}{2} \leq 0$$且$$3 \geq 1$$,即$$a \geq 6$$,对应选项B。

8. 解析:根据定义$$1 \otimes k = \sqrt{k} + 2 + k = 4$$,解得$$k=1$$。

$$f(x)=1 \otimes x = \sqrt{x} + 2 + x$$,定义域$$x > 0$$。
当$$x > 0$$时,$$f(x)$$单调递增,最小值为$$f(0^+)=2$$,值域为$$(2, +\infty)$$,对应选项A。

9. 解析:分析各选项的值域是否保持$$(-1, 1)$$。

A. $$y=f(x-1)$$是平移变换,值域不变,正确; B. $$y=f(x)-1$$值域变为$$(-2, 0)$$,错误; C. $$y=|f(x)|$$值域变为$$[0, 1)$$,错误; D. $$y=f(|x|)$$值域可能缩小,错误。
只有A符合,对应选项A。

10. 解析:求函数$$y=\sqrt{2\cos x + 1}$$的定义域。

要求$$2\cos x + 1 \geq 0$$,即$$\cos x \geq -\frac{1}{2}$$。
解为$$x \in [2k\pi - \frac{2\pi}{3}, 2k\pi + \frac{2\pi}{3}]$$,$$k \in \mathbb{Z}$$,对应选项D。
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