格物学 第四章 指数函数与对数函数函数的拓展与综合

利用函数单调性解不等式-函数的拓展与综合知识点月考进阶选择题自测题解析-湖北省等高一数学必修,平均正确率40.0%

2025-07-28
利用函数单调性解不等式-函数的拓展与综合知识点月考进阶选择题自测题解析-湖北省等高一数学必修,平均正确率40.0%
1、['利用函数单调性解不等式', '正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的奇偶性', '对数(型)函数的单调性', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{2} \frac{1+x} {1-x}+\mathrm{s i n} x,$$则不等式$$f ( x )+f ( 2 x+1 ) < 0$$的解集为(

B

A.$$\left(-\infty, ~-\frac{1} {3} \right)$$

B.$$\left( \begin{matrix} {-1,} & {-\frac{1} {3}} \\ \end{matrix} \right)$$

C.$$\left(-\frac{1} {2}, ~-\frac{1} {3} \right)$$

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

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、['函数奇偶性的应用', '利用函数单调性解不等式']

正确率60.0%若偶函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$( 0,+\infty)$$上单调递减,且$$f ( 2 )=0$$,则不等式$$\frac{f ( x )+f (-x )} {3 x} < 0$$的解集为(

B

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

B.$$(-2, 0 ) \cup( 2,+\infty)$$

C.$$(-\infty,-2 ) \cup( 2,+\infty)$$

D.$$(-\infty,-2 ) \cup( 0, 2 )$$

4、['函数奇偶性的应用', '利用函数单调性解不等式', '不等式的解集与不等式组的解集']

正确率40.0%已知定义在$$(-2, 2 )$$上的奇函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ 0, 2 )$$上单调递减,若$$f ( 2 m-1 )+f ( 1-m ) < 0$$,则实数$${{m}}$$的取值范围为(

B

A.$${{m}{>}{0}}$$

B.$$0 < m < \frac{3} {2}$$

C.$$- 1 < m < 3$$

D.$$- \frac1 2 < m < \frac3 2$$

5、['函数奇偶性的应用', '利用函数单调性解不等式', '导数的四则运算法则', '基本初等函数的导数', '利用导数讨论函数单调性']

正确率19.999999999999996%设函数$$f^{\prime} ( x )$$是奇函数$$f ( x ) ( x \in R )$$的导函数,且$$f (-2 )=0$$,当$${{x}{>}{0}}$$时,$$x f^{\prime} ( x )-f ( x ) < 0$$,则使得$$f ( x ) > 0$$成立的$${{x}}$$的取值范围是(

A

A.$$(-\infty,-2 ) \bigcup\, ( 0, 2 )$$

B.$$(-2, 0 ) \bigcup\, ( 2,+\infty)$$

C.$$(-\infty,-2 ) \bigcup\, (-2, 0 )$$

D.$$( 0, 2 ) \bigcup\, ( 2,+\infty)$$

6、['利用函数单调性解不等式', '函数单调性的判断', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率40.0%已知定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是满足对任意$${{x}}$$都有$$f ( x )+f (-x )=0$$成立,且对于区间$$(-\infty, 0 )$$上任意$$x_{1}, x_{2} ( x_{1} \neq x_{2} )$$都有$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} < 0$$成立,且$$f ( 5 )=0$$,则使$${{f}{{(}{x}{)}}{<}{0}}$$的$${{x}}$$取值范围是(

A

A.$$(-5, 0 ) \cup( 5,+\infty)$$

B.$$(-5, 0 ) \cup( 0, 5 )$$

C.$$(-\infty,-5 ) \cup( 0, 5 )$$

D.$$(-\infty,-5 ) \cup( 5,+\infty)$$

7、['函数奇偶性的应用', '利用函数单调性解不等式', '对数(型)函数的定义域', '对数(型)函数的单调性', '对数方程与对数不等式的解法']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=l n \frac{1-x} {1+x}$$,则不等式$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)+f \left( \begin{matrix} {1} \\ {-3 x} \\ \end{matrix} \right) \ge0$$的解集为(

D

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

B.$${( \frac{1} {3}, ~ \frac{1} {2} ]}$$

C.$$[ \frac{1} {4}, \ \frac{2} {3} )$$

D.$$[ \frac{1} {2}, \ \frac{2} {3} )$$

8、['利用函数单调性解不等式', '导数与单调性', '利用导数讨论函数单调性']

正确率40.0%已知定义在$$[ e, ~+\infty)$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)+x l n x f^{\prime} \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) < 0$$且$$f \ ( \ 2 0 1 8 ) \ =0$$,其中$$f^{\prime} \textsubscript{\textit{( x )}}$$是函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的导函数,$${{e}}$$是自然对数的底数,则不等式$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) > 0$$的解集为(

A

A.$$[ e, \ 2 0 1 8 )$$

B.$$[ 2 0 1 8,$$

C.$$( \textit{e}, \textit{}+\infty)$$

D.$$[ e, ~ e+1 )$$

9、['利用函数单调性解不等式', '导数与单调性', '利用导数讨论函数单调性']

正确率40.0%定义在$$( 0, \, \frac{\pi} {2} )$$上的函数$${{f}{{(}{x}{)}}}$$,其导函数为$$f^{\prime} ( x )$$,若$$f^{\prime} ( x ) > 0$$和$$f^{\prime} ( x )+f ( x ) \cdot\operatorname{t a n} x < 0$$ 都恒成立,对于$$0 < \alpha< \beta< \frac{\pi} {2}$$ ,下列结论中 成立的是 $${{(}{)}}$$

D

A.$$f \left( \alpha\right) \operatorname{c o s} \beta> f \left( \beta\right) \operatorname{c o s} \alpha$$

B.$$f \left( \alpha\right) \operatorname{c o s} \alpha< f \left( \beta\right) \operatorname{c o s} \beta$$

C.$$f \left( \alpha\right) \operatorname{s i n} \beta< f \left( \beta\right) \operatorname{s i n} \alpha$$

D.$$f \left( \alpha\right) \operatorname{s i n} \! \alpha> f \left( \beta\right) \operatorname{s i n} \! \beta$$

10、['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%设函数$$f ( x )=| x |-\frac{1} {2 0 1 9+x^{2}}$$,则使得$$f ( x ) > f ( 2 x-1 )$$成立的$${{x}}$$的取值范围是(

A

A.$$( {\frac{1} {3}}, 1 )$$

B.$$(-\infty, \frac{1} {3} ) \bigcup( 1,+\infty)$$

C.$$(-\frac{1} {3}, \frac{1} {3} )$$

D.$$(-\infty,-\frac{1} {3} ) \bigcup( \frac{1} {3},+\infty)$$

以下是各题的详细解析: --- ### 第1题

首先分析函数 $$f(x) = \log_2 \frac{1+x}{1-x} + \sin x$$ 的定义域为 $$(-1, 1)$$。

注意到 $$f(-x) = \log_2 \frac{1-x}{1+x} + \sin(-x) = -\log_2 \frac{1+x}{1-x} - \sin x = -f(x)$$,故 $$f(x)$$ 为奇函数。

不等式 $$f(x) + f(2x+1) < 0$$ 可转化为 $$f(x) < -f(2x+1) = f(-2x-1)$$。

由于 $$\log_2 \frac{1+x}{1-x}$$ 在 $$(-1, 1)$$ 上单调递增,而 $$\sin x$$ 在 $$(-1, 1)$$ 上也单调递增,因此 $$f(x)$$ 单调递增。

故不等式等价于 $$x < -2x-1$$ 且 $$x, 2x+1 \in (-1, 1)$$,解得 $$x < -\frac{1}{3}$$ 且 $$x \in (-1, 0)$$。

综合得解集为 $$(-1, -\frac{1}{3})$$,对应选项 B

--- ### 第2题

函数 $$f(x) = x^3 + (a-2)x^2 + 2x + b$$ 为奇函数,故 $$f(-x) = -f(x)$$。

展开后比较系数得 $$a-2 = 0$$ 且 $$b = 0$$,即 $$a = 2$$,$$b = 0$$。

定义域 $$[-2c-1, c+3]$$ 关于原点对称,故 $$-2c-1 = -(c+3)$$,解得 $$c = 2$$。

因此 $$f(x) = x^3 + 2x$$,不等式 $$f(2x+1) + f(a+b+c) > 0$$ 即 $$f(2x+1) + f(4) > 0$$。

由于 $$f(x)$$ 单调递增且为奇函数,化简得 $$f(2x+1) > -f(4) = f(-4)$$,即 $$2x+1 > -4$$,解得 $$x > -\frac{5}{2}$$。

结合定义域 $$2x+1 \in [-5, 5]$$,得解集为 $$(-\frac{5}{2}, 2]$$,对应选项 C

--- ### 第3题

偶函数 $$f(x)$$ 满足 $$f(-x) = f(x)$$,故不等式 $$\frac{f(x) + f(-x)}{3x} < 0$$ 化简为 $$\frac{2f(x)}{3x} < 0$$。

由 $$f(x)$$ 在 $$(0, +\infty)$$ 上单调递减且 $$f(2) = 0$$,可知:

  • 当 $$x > 2$$ 时,$$f(x) < 0$$;
  • 当 $$0 < x < 2$$ 时,$$f(x) > 0$$。

结合奇偶性,解集为 $$(-\infty, -2) \cup (0, 2)$$,对应选项 D

--- ### 第4题

奇函数 $$f(x)$$ 在 $$[0, 2)$$ 上单调递减,故在 $$(-2, 2)$$ 上单调递减。

不等式 $$f(2m-1) + f(1-m) < 0$$ 转化为 $$f(2m-1) < -f(1-m) = f(m-1)$$。

由单调性得 $$2m-1 > m-1$$ 且 $$-2 < 2m-1 < 2$$,$$-2 < m-1 < 2$$,解得 $$0 < m < \frac{3}{2}$$,对应选项 B

--- ### 第5题

构造函数 $$g(x) = \frac{f(x)}{x}$$,由条件 $$xg'(x) = \frac{xf'(x) - f(x)}{x^2} < 0$$,故 $$g(x)$$ 单调递减。

由 $$f(-2) = 0$$ 得 $$g(-2) = 0$$,且 $$g(x)$$ 为奇函数(因 $$f(x)$$ 为奇函数)。

不等式 $$f(x) > 0$$ 即 $$xg(x) > 0$$,解得 $$x \in (-\infty, -2) \cup (0, 2)$$,对应选项 A

--- ### 第6题

函数 $$f(x)$$ 为奇函数且在 $$(-\infty, 0)$$ 上单调递减,故在 $$(0, +\infty)$$ 上也单调递减。

由 $$f(5) = 0$$ 得 $$f(-5) = 0$$,不等式 $$f(x) < 0$$ 的解集为 $$(-5, 0) \cup (5, +\infty)$$,对应选项 A

--- ### 第7题

函数 $$f(x) = \ln \frac{1-x}{1+x}$$ 为奇函数,定义域为 $$(-1, 1)$$。

不等式 $$f(x) + f\left(\frac{1}{-3x}\right) \geq 0$$ 转化为 $$f(x) \geq -f\left(-\frac{1}{3x}\right) = f\left(\frac{1}{3x}\right)$$。

由于 $$f(x)$$ 单调递减,故 $$x \leq \frac{1}{3x}$$ 且 $$x, \frac{1}{3x} \in (-1, 1)$$,解得 $$x \in \left[\frac{1}{2}, \frac{2}{3}\right)$$,对应选项 D

--- ### 第8题

构造函数 $$g(x) = f(x) \ln x$$,由条件 $$g'(x) = f'(x) \ln x + \frac{f(x)}{x} < 0$$,故 $$g(x)$$ 单调递减。

由 $$f(2018) = 0$$ 得 $$g(2018) = 0$$,不等式 $$f(x) > 0$$ 即 $$g(x) > 0$$,解得 $$x \in [e, 2018)$$,对应选项 A

--- ### 第9题

由条件 $$f'(x) + f(x) \tan x < 0$$ 可改写为 $$\frac{d}{dx}(f(x) \cos x) < 0$$,故 $$f(x) \cos x$$ 单调递减。

对于 $$0 < \alpha < \beta < \frac{\pi}{2}$$,有 $$f(\alpha) \cos \alpha > f(\beta) \cos \beta$$,因此选项 B 不成立。

--- ### 第10题

函数 $$f(x) = |x| - \frac{1}{2019 + x^2}$$ 为偶函数,且在 $$[0, +\infty)$$ 上单调递增。

不等式 $$f(x) > f(2x-1)$$ 转化为 $$|x| > |2x-1|$$,解得 $$x \in \left(\frac{1}{3}, 1\right)$$,对应选项 A

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