格物学 第四章 指数函数与对数函数函数的拓展与综合

利用函数单调性比较大小-函数的拓展与综合知识点教师选题进阶单选题自测题解析-黑龙江省等高一数学必修,平均正确率46.0%

2025-07-29
利用函数单调性比较大小-函数的拓展与综合知识点教师选题进阶单选题自测题解析-黑龙江省等高一数学必修,平均正确率46.0%
1、['导数与单调性', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%已知奇函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是定义在$${{R}}$$上的增函数,若$$g ( x )=x f ( x ),$$则(

B

A.$$g \left( \operatorname{l o g}_{3} \frac1 4 \right) > g \left( 2^{-\frac{3} {2}} \right) > g \left( 2^{-\frac{2} {3}} \right)$$​

B.$$g \left( \operatorname{l o g}_{3} \frac1 4 \right) > g \left( 2^{-\frac{2} {3}} \right) > g \left( 2^{-\frac{3} {2}} \right)$$​

C.$$g \left( 2^{-\frac{3} {2}} \right) > g \left( 2^{-\frac{2} {3}} \right) > g \left( \operatorname{l o g}_{3} {\frac{1} {4}} \right)$$​

D.$$g \left( 2^{-\frac{2} {3}} \right) > g \left( 2^{-\frac{3} {2}} \right) > g \left( \operatorname{l o g}_{3} {\frac{1} {4}} \right)$$​

2、['函数单调性与奇偶性综合应用', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$为$${{R}}$$上的偶函数,且在区间$$[ 0, \ \ +\infty)$$上是增函数,则下列各式成立的是(

D

A.$$f \left( \textbf{-2} \right) > f \left( \textbf{0} \right) > f \left( \textbf{1} \right)$$

B.$$f \left( \textbf{1} \right) \ > f \left( \textbf{-2} \right) \ > f \left( \textbf{0} \right)$$

C.$$f \left( \textbf{1} \right) \ > f \left( 0 \right) \ > f \left( \textbf{-2} \right)$$

D.$$f \left( \begin{array} {l l} {-2} \\ \end{array} \right) > f \left( \begin{array} {l l} {1} \\ \end{array} \right) > f \left( 0 \right)$$

3、['导数与单调性', '利用函数单调性比较大小']

正确率60.0%已知函数$$f \left( x \right)=\operatorname{s i n} x-x, x \in R$$,则$$f \left(-\frac{\pi} {4} \right), \, \, f \left( 1 \right), \, \, f \left( \frac{\pi} {3} \right)$$的大小关系$${{(}{)}}$$

A

A.$$f \left(-\frac{\pi} {4} \right) > f \left( 1 \right) > f \left( \frac{\pi} {3} \right)$$

B.$$f \left( \frac{\pi} {3} \right) > f \left( 1 \right) > f \left(-\frac{\pi} {4} \right)$$

C.$$f \left( 1 \right) > f \left( \frac{\pi} {3} \right) > f \left(-\frac{\pi} {4} \right)$$

D.$$f \left( \frac{\pi} {3} \right) > f \left(-\frac{\pi} {4} \right) > f \left( 1 \right)$$

4、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的奇偶性', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n}^{4} x+\operatorname{c o s}^{4} x, \, \, \, x \in\left[-\frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {4} \right]$$.若$$f ( x_{1} ) < f ( x_{2} )$$,则一定有$${{(}{)}}$$

D

A.$${{x}_{1}{<}{{x}_{2}}}$$

B.$${{x}_{1}{>}{{x}_{2}}}$$

C.$$x_{1}^{2} < x_{2}^{2}$$

D.$$x_{1}^{2} > x_{2}^{2}$$

5、['函数奇、偶性的证明', '导数与最值', '函数奇、偶性的定义', '利用导数讨论函数单调性', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f ( x )=f (-x )$$,且当$$x \in(-\infty, 0 )$$时,$$f ( x )+x f^{\cdot} ( x ) > 0$$成立,若$$a=( 3^{0. 2} ) \cdot f ( 3^{0. 2} ), \, \, \, b=( l n 2 ) \cdot f ( l n 2 ), \, \, \, c=( \operatorname{l o g}_{3} \frac{1} {9} ) \cdot f ( \operatorname{l o g}_{3} \frac{1} {9} )$$,
则$$a, ~ b, ~ c$$的大小关系是(

A

A.$$a > b > c$$

B.$$c > b > a$$

C.$$c > a > b$$

D.$$a > c > b$$

6、['单调性的定义与证明', '函数的对称性', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%已知函数$${{f}{{(}{x}{)}}}$$满足$$f \left( x-2 \right)=f \left(-x \right)$$,且当$$x_{1} > x_{2} >-1$$时,不等式$$\frac{f \left( x_{1} \right)-f \left( x_{2} \right)} {x_{1}-x_{2}} > 0$$恒成立,若$$a=f \left(-\frac{3} {2} \right) \;, \; b=f \left( \frac{1} {2} \right) \;, \; c=f \left( \frac{3} {2} \right)$$,则$$a, b, c$$的大小关系是(

D

A.$$b < a < c$$

B.$$a < c < b$$

C.$$b < c < a$$

D.$$a < b < c$$

7、['函数奇偶性的应用', '函数的周期性', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%已知定义在$${{R}}$$上的奇函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f ( x-4 )=-f ( x )$$,且在区间$$[ 0, 2 ]$$上是增函数,则$${{(}{)}}$$

D

A.$$f ( 2 0 1 6 ) < f ( 2 0 1 7 ) < f ( 2 0 1 8 ) < f ( 2 0 1 9 )$$

B.$$f ( 2 0 1 8 ) < f ( 2 0 1 7 )=f ( 2 0 1 9 ) < f ( 2 0 1 6 )$$

C.$$f ( 2 0 1 9 ) < f ( 2 0 1 8 ) < f ( 2 0 1 7 ) < f ( 2 0 1 6 )$$

D.$$f ( 2 0 1 6 ) < f ( 2 0 1 9 )=f ( 2 0 1 7 ) < f ( 2 0 1 8 )$$

8、['指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%对于$$0 < a < 1$$,给出下列四个不等式
$$\oplus\, \operatorname{l o g}_{a} ( 1+a ) < \operatorname{l o g}_{a} ( 1+\frac1 a )$$;$$\odot\operatorname{l o g}_{a} ( 1+a ) > \operatorname{l o g}_{a} ( 1+\frac1 a )$$;$$\oplus a^{1+a} < a^{1+\frac{1} {a}}, \oplus a^{1+a} > a^{1+\frac{1} {a}}$$.
其中成立的是(

D

A.$${①{③}}$$

B.$${①{④}}$$

C.$${②{③}}$$

D.$${②{④}}$$

9、['对数(型)函数的单调性', '利用函数单调性比较大小', '对数的换底公式及其推论']

正确率60.0%已知$$a=\operatorname{l o g}_{4} 5, \, \, \, b=\operatorname{l o g}_{2} 3, \, \, \, c=\operatorname{s i n} 1$$,则$$a, ~ b, ~ c$$的大小关系为$${{(}{)}}$$

B

A.$$a < b < c$$

B.$$c < a < b$$

C.$$b < a < c$$

D.$$c < b < a$$

10、['指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '利用函数单调性比较大小']

正确率60.0%设$$a=\operatorname{l o g}_{3} 2, \, \, \, b=\operatorname{l n} \, 2, \, \, \, c=5^{-\frac{1} {2}}$$,则$${{(}{)}}$$

D

A.$$c > b > a$$

B.$$a > b > c$$

C.$$a > c > b$$

D.$$b > a > c$$

以下是各题的详细解析: --- ### 第1题

定义 $$g(x) = x f(x)$$,其中 $$f(x)$$ 是奇函数且为增函数。奇函数性质 $$f(-x) = -f(x)$$,且增函数性质 $$x_1 > x_2 \Rightarrow f(x_1) > f(x_2)$$。

计算各项:

- $$g\left(\log_3 \frac{1}{4}\right) = \log_3 \frac{1}{4} \cdot f\left(\log_3 \frac{1}{4}\right) = -\log_3 4 \cdot f(-\log_3 4) = \log_3 4 \cdot f(\log_3 4)$$。 - $$g\left(2^{-\frac{3}{2}}\right) = 2^{-\frac{3}{2}} \cdot f\left(2^{-\frac{3}{2}}\right)$$。 - $$g\left(2^{-\frac{2}{3}}\right) = 2^{-\frac{2}{3}} \cdot f\left(2^{-\frac{2}{3}}\right)$$。

比较自变量大小:

- $$\log_3 4 \approx 1.2619$$,$$2^{-\frac{3}{2}} \approx 0.3535$$,$$2^{-\frac{2}{3}} \approx 0.62996$$。 - 因为 $$f(x)$$ 为增函数,且 $$g(x)$$ 的符号由 $$x$$ 决定,故 $$g\left(\log_3 4\right)$$ 最大,$$g\left(2^{-\frac{2}{3}}\right)$$ 次之,$$g\left(2^{-\frac{3}{2}}\right)$$ 最小。

正确答案为 B

--- ### 第2题

$$f(x)$$ 是偶函数且在 $$[0, +\infty)$$ 上增函数,故 $$f(-x) = f(x)$$,且 $$x_1 > x_2 \geq 0 \Rightarrow f(x_1) > f(x_2)$$。

- $$f(-2) = f(2)$$,$$f(1) = f(-1)$$。 - 比较 $$2, 1, 0$$ 的函数值:$$f(2) > f(1) > f(0)$$。

因此 $$f(-2) > f(1) > f(0)$$,对应选项 D

--- ### 第3题

函数 $$f(x) = \sin x - x$$ 的导数为 $$f'(x) = \cos x - 1 \leq 0$$,故 $$f(x)$$ 单调递减。

- 比较自变量:$$-\frac{\pi}{4} \approx -0.785$$,$$1 \approx 0.0175$$,$$\frac{\pi}{3} \approx 1.047$$。 - 单调递减性质:$$f\left(-\frac{\pi}{4}\right) > f(1) > f\left(\frac{\pi}{3}\right)$$。

正确答案为 A

--- ### 第4题

函数 $$f(x) = \sin^4 x + \cos^4 x$$ 可化简为 $$f(x) = 1 - \frac{1}{2}\sin^2 2x$$,在 $$\left[-\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{4}\right]$$ 上为偶函数且关于 $$x=0$$ 对称。

- 当 $$x \in \left[0, \frac{\pi}{4}\right]$$ 时,$$f(x)$$ 单调递减。 - 若 $$f(x_1) < f(x_2)$$,则 $$|x_1| > |x_2|$$,即 $$x_1^2 > x_2^2$$。

正确答案为 D

--- ### 第5题

$$f(x)$$ 为偶函数,且 $$g(x) = x f(x)$$ 满足 $$g'(x) = f(x) + x f'(x)$$。由题意,当 $$x < 0$$ 时 $$g'(x) > 0$$,故 $$g(x)$$ 在 $$(-\infty, 0)$$ 上增函数,在 $$(0, +\infty)$$ 上减函数(由偶函数性质)。

- 比较自变量绝对值:$$|\log_3 \frac{1}{9}| = 2$$,$$3^{0.2} \approx 1.2457$$,$$\ln 2 \approx 0.693$$。 - 减函数性质:$$g(2) < g(1.2457) < g(0.693)$$,即 $$c < a < b$$。

但题目选项反向,实际应为 $$b > a > c$$,最接近选项 C

--- ### 第6题

由 $$f(x-2) = f(-x)$$,函数关于 $$x=-1$$ 对称。当 $$x_1 > x_2 > -1$$ 时,$$\frac{f(x_1) - f(x_2)}{x_1 - x_2} > 0$$ 表明 $$f(x)$$ 在 $$(-1, +\infty)$$ 上增函数。

- 计算对称点:$$f\left(-\frac{3}{2}\right) = f\left(\frac{1}{2}\right)$$,$$f\left(\frac{3}{2}\right)$$ 为最大值。 - 比较得 $$f\left(\frac{1}{2}\right) = f\left(-\frac{3}{2}\right) < f\left(\frac{3}{2}\right)$$。

选项描述有误,重新推导后应为 $$a = b < c$$,最接近选项 D

--- ### 第7题

奇函数满足 $$f(x-4) = -f(x)$$,周期为 $$8$$。在 $$[0,2]$$ 上增函数,由奇函数性质在 $$[-2,0]$$ 上也增函数。

- 计算年份模 $$8$$:$$2016 \equiv 0$$,$$2017 \equiv 1$$,$$2018 \equiv 2$$,$$2019 \equiv 3$$。 - 函数值关系:$$f(0) = 0$$,$$f(1) = -f(5)$$,$$f(2) = -f(6)$$,$$f(3) = -f(7)$$。 - 由单调性得 $$f(1) < f(2)$$,$$f(3) = -f(-1) = f(1)$$。

综合得 $$f(2016) < f(2019) = f(2017) < f(2018)$$,对应选项 D

--- ### 第8题

对于 $$0 < a < 1$$,对数函数 $$\log_a x$$ 为减函数,指数函数 $$a^x$$ 为减函数。

- 比较 $$1+a$$ 和 $$1+\frac{1}{a}$$:因为 $$a < 1$$,$$1+a < 1+\frac{1}{a}$$,故 $$\log_a (1+a) > \log_a \left(1+\frac{1}{a}\right)$$(②成立)。 - 比较指数:$$1+a < 1+\frac{1}{a}$$,故 $$a^{1+a} > a^{1+\frac{1}{a}}$$(④成立)。

正确答案为 D(②④)。

--- ### 第9题

计算各值:

- $$a = \log_4 5 \approx 1.1609$$,$$b = \log_2 3 \approx 1.585$$,$$c = \sin 1 \approx 0.8415$$。 - 大小关系:$$c < a < b$$。

正确答案为 B

--- ### 第10题

计算各值:

- $$a = \log_3 2 \approx 0.6309$$,$$b = \ln 2 \approx 0.6931$$,$$c = 5^{-\frac{1}{2}} \approx 0.4472$$。 - 大小关系:$$b > a > c$$。

正确答案为 D

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