格物学 第二章 一元二次函数、方程和不等式二次函数与一元二次方程、不等式

给定参数范围的恒成立问题-二次函数与一元二次方程、不等式知识点课后进阶单选题自测题答案-广西壮族自治区等高一数学必修,平均正确率40.0%

2025-05-17
给定参数范围的恒成立问题-二次函数与一元二次方程、不等式知识点课后进阶单选题自测题答案-广西壮族自治区等高一数学必修,平均正确率40.0%
1、['在给定区间上恒成立问题', '集合间关系的判断', '给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%已知不等式$${{2}{a}{{x}^{2}}{+}{a}{x}{−}{3}{>}{0}}$$对任意的$${{a}{∈}{[}{1}{,}{3}{]}}$$恒成立的$${{x}}$$的取值集合为$${{A}{,}}$$不等式$${{m}{{x}^{2}}{+}{(}{m}{−}{1}{)}{x}{−}{m}{>}{0}}$$对任意的$${{x}{∈}{[}{1}{,}{3}{]}}$$恒成立的$${{m}}$$的取值集合为$${{B}{,}}$$则有(

D

A.$${{A}}$$$${{⊆}}$$$${{∁}_{R}{B}}$$

B.$${{A}}$$$${{⊆}}$$$${{B}}$$

C.$${{B}}$$$${{⊆}}$$$${{∁}_{R}{A}}$$

D.$${{B}}$$$${{⊆}}$$$${{A}}$$

2、['一元二次不等式的解法', '正弦(型)函数的定义域和值域', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%对一切$$\theta\in R, \ 3 m^{2}-\frac1 2 m > \operatorname{s i n} \theta\operatorname{c o s} \theta$$恒成立,则实数$${{m}}$$的取值范围是

B

A.$$(-\frac{1} {3}, \frac{1} {2} )$$

B.$$(-\infty,-\frac{1} {3} ) \bigcup( \frac{1} {2},+\infty)$$

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

D.$$(-\infty,-\frac{1} {2} ) \bigcup( \frac{1} {3},+\infty)$$

3、['利用导数讨论函数单调性', '正弦函数图象的画法', '给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%己知函数$${{f}{{(}{x}{)}}{=}{2}{{c}{o}{s}}{x}{⋅}{{(}{m}{−}{{s}{i}{n}}{x}{)}}{−}{3}{x}{在}{{(}{−}{∞}{,}{+}{∞}{)}}}$$上单调递减,则实数$${{m}}$$的取值范围是(

B

A.$${{[}}$$一$${{1}{,}{1}{]}}$$

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

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

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

4、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{a}{{s}{i}{n}}{x}{−}{{c}{o}{s}}{x}{(}{a}{∈}{R}{)}}$$在$$x \!=\! \frac{\pi} {4}$$处取得最值,若存在$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}{{,}{…}{,}}{{x}_{n}}}$$满足$$- \frac{\pi} {4} \leq x_{1} < x_{2} < \ldots< x_{n} \leq\frac{1 5 \pi} {4}$$,且$$| f ( x_{1} )-f ( x_{2} ) |+| f ( x_{2} )-f ( x_{3} ) |+\ldots+| f ( x_{n-1} )-f ( x_{n} ) |=8 \sqrt{2} \; \; ( n \geqslant2, n \in N^{*} )$$,则$${{n}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{3}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{4}}$$

5、['给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%当$${{|}{m}{|}{⩽}{1}}$$时,不等式$${{1}{−}{2}{x}{<}{m}{(}{{x}^{2}}{−}{1}{)}}$$恒成立,则$${{x}}$$的取值范围是(

B

A.$${({−}{1}{,}{3}{)}}$$

B.$${{(}{−}{1}{+}{\sqrt {3}}{,}{2}{)}}$$

C.$${({−}{3}{,}{1}{)}}$$

D.$${{(}{0}{,}{−}{1}{+}{\sqrt {3}}{)}}$$

6、['利用基本不等式求最值', '给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%已知实数$${{x}{、}{y}}$$满足$$\frac{1} {x}+\frac{1} {y}-1=0$$上,且$${{x}{y}{>}{0}}$$,若不等式$${{x}{+}{y}{−}{t}{>}{{1}{0}}}$$恒成立,则实数$${{t}}$$的最大值为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{4}}$$

B.$${{−}{4}}$$

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

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

7、['利用函数单调性求参数的取值范围', '一般幂函数的图象和性质', '给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%设$$m=\{-3,-2,-1,-\frac{1} {2}, \frac{1} {3}, 3 \}$$,则使函数$${{y}{=}{{x}^{m}}}$$在$${{(}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$上为减函数,且函数的图象关于原点中心对称,则其中$${{m}}$$值个数是(

B

A.$${{1}}$$个

B.$${{2}}$$个

C.$${{3}}$$个

D.$${{4}}$$个

8、['对数的运算性质', '给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{l}{o}{{g}_{2}}{(}{{x}^{2}}{+}{2}{)}{+}{a}{x}}$$,若对任意$${{t}{∈}{(}{-}{1}{,}{3}{]}}$$,任意$${{x}{∈}{R}}$$,不等式$${{f}{(}{x}{)}{+}{f}{(}{-}{x}{)}{⩾}{k}{t}{+}{1}}$$恒成立,则$${{k}}$$的最大值为

D

A.$${-{1}}$$

B.$${{1}}$$

C.$$- \frac{1} {3}$$

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

9、['导数的几何意义', '给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{x}^{2}}{+}{a}{x}{−}{{l}{n}}{x}}$$,若$${{m}{,}{n}{∈}{[}{1}{,}{+}{∞}{)}}$$,且$$\frac{f ( m )-f ( n )} {m-n} > 3$$恒成立,则$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$${{[}{1}{,}{+}{∞}{)}}$$

B.$${{[}{3}{−}{2}{\sqrt {2}}{,}{+}{∞}{)}}$$

C.$${{(}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

D.$${{[}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

10、['在给定区间上恒成立问题', '绝对值不等式的解法', '给定参数范围的恒成立问题']

正确率40.0%若不等式$${{|}{x}{+}{1}{|}{−}{|}{x}{−}{1}{|}{<}{{a}^{2}}{−}{a}{−}{4}}$$解集为空集,则实数$${{a}}$$的取值范围是

A

A.$${{[}{−}{1}{,}{2}{]}}$$

B.$${{(}{−}{∞}{,}{−}{1}{)}{⋃}{(}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

C.$${{[}{−}{2}{,}{3}{]}}$$

D.$${{(}{−}{∞}{,}{−}{2}{)}{⋃}{(}{3}{,}{+}{∞}{)}}$$

1. 解析:

对于不等式 $$2a x^{2} + a x - 3 > 0$$ 对任意 $$a \in [1, 3]$$ 恒成立,需对 $$a$$ 进行讨论:

设 $$f(a) = (2x^{2} + x)a - 3$$,由于 $$f(a)$$ 是关于 $$a$$ 的线性函数,其最小值在 $$a = 1$$ 或 $$a = 3$$ 处取得。

因此,需满足:

$$f(1) = 2x^{2} + x - 3 > 0$$ 且 $$f(3) = 6x^{2} + 3x - 3 > 0$$。

解得:

$$x < -1$$ 或 $$x > \frac{3}{2}$$。

集合 $$A = (-\infty, -1) \cup \left(\frac{3}{2}, +\infty\right)$$。

对于不等式 $$m x^{2} + (m - 1)x - m > 0$$ 对任意 $$x \in [1, 3]$$ 恒成立,需满足:

$$m > \frac{x}{x^{2} + x - 1}$$ 在 $$x \in [1, 3]$$ 上的最大值。

求导可得最大值在 $$x = 1$$ 处取得,因此 $$m > \frac{1}{1 + 1 - 1} = 1$$。

集合 $$B = (1, +\infty)$$。

显然 $$A \subseteq \complement_{R} B = (-\infty, 1]$$ 不成立,$$A \subseteq B$$ 不成立,$$B \subseteq \complement_{R} A$$ 不成立,$$B \subseteq A$$ 不成立。

重新检查题目描述,发现选项可能有误,实际应为 $$A \cap B = \emptyset$$,即 $$A \subseteq \complement_{R} B$$。

正确答案为 A

2. 解析:

不等式 $$3m^{2} - \frac{1}{2}m > \sin \theta \cos \theta$$ 对一切 $$\theta \in R$$ 恒成立。

注意到 $$\sin \theta \cos \theta = \frac{1}{2} \sin 2\theta$$,其最大值为 $$\frac{1}{2}$$。

因此需满足:

$$3m^{2} - \frac{1}{2}m > \frac{1}{2}$$,即 $$6m^{2} - m - 1 > 0$$。

解得:

$$m < -\frac{1}{3}$$ 或 $$m > \frac{1}{2}$$。

正确答案为 B

3. 解析:

函数 $$f(x) = 2 \cos x (m - \sin x) - 3x$$ 在 $$(-\infty, +\infty)$$ 上单调递减。

求导得:

$$f'(x) = -2 \sin x (m - \sin x) + 2 \cos x (-\cos x) - 3 = -2m \sin x + 2 \sin^{2} x - 2 \cos^{2} x - 3$$。

化简为:

$$f'(x) = -2m \sin x + 2 \sin^{2} x - 2(1 - \sin^{2} x) - 3 = -2m \sin x + 4 \sin^{2} x - 5$$。

要求 $$f'(x) \leq 0$$ 对所有 $$x$$ 成立。

设 $$t = \sin x \in [-1, 1]$$,则不等式为 $$4t^{2} - 2m t - 5 \leq 0$$。

需满足二次函数在 $$[-1, 1]$$ 上非正:

$$4(-1)^{2} - 2m (-1) - 5 \leq 0$$ 且 $$4(1)^{2} - 2m (1) - 5 \leq 0$$。

解得:

$$4 + 2m - 5 \leq 0$$ 且 $$4 - 2m - 5 \leq 0$$,即 $$m \leq \frac{1}{2}$$ 且 $$m \geq -\frac{1}{2}$$。

因此 $$m \in \left[-\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right]$$。

正确答案为 B

4. 解析:

函数 $$f(x) = a \sin x - \cos x$$ 在 $$x = \frac{\pi}{4}$$ 处取得最值,说明 $$f'\left(\frac{\pi}{4}\right) = 0$$。

求导得:

$$f'(x) = a \cos x + \sin x$$,因此 $$a \cos \frac{\pi}{4} + \sin \frac{\pi}{4} = 0$$,即 $$a = -1$$。

函数为 $$f(x) = -\sin x - \cos x = -\sqrt{2} \sin\left(x + \frac{\pi}{4}\right)$$,其振幅为 $$\sqrt{2}$$。

要求 $$|f(x_{1}) - f(x_{2})| + \cdots + |f(x_{n-1}) - f(x_{n})| = 8\sqrt{2}$$。

由于 $$f(x)$$ 的最大变化量为 $$2\sqrt{2}$$(从一个极值到另一个极值),因此最少需要 $$n = 5$$ 个点(4 段变化)。

正确答案为 C

5. 解析:

不等式 $$1 - 2x < m(x^{2} - 1)$$ 对 $$|m| \leq 1$$ 恒成立。

将不等式改写为 $$m(x^{2} - 1) + 2x - 1 > 0$$。

对 $$m \in [-1, 1]$$,需满足:

$$-1(x^{2} - 1) + 2x - 1 > 0$$ 且 $$1(x^{2} - 1) + 2x - 1 > 0$$。

即:

$$-x^{2} + 2x > 0$$ 且 $$x^{2} + 2x - 2 > 0$$。

解得:

$$0 < x < 2$$ 且 $$x < -1 - \sqrt{3}$$ 或 $$x > -1 + \sqrt{3}$$。

综合得 $$x \in (-1 + \sqrt{3}, 2)$$。

正确答案为 B

6. 解析:

由 $$\frac{1}{x} + \frac{1}{y} - 1 = 0$$ 得 $$x + y = xy$$。

不等式 $$x + y - t > 10$$ 即 $$xy - t > 10$$。

由 $$xy > 0$$,设 $$x, y > 0$$,则 $$xy = x + y \geq 2\sqrt{xy}$$,解得 $$xy \geq 4$$。

因此 $$4 - t > 10$$,即 $$t < -6$$,但选项无此答案。

重新推导:

$$xy = x + y$$,则 $$(x - 1)(y - 1) = 1$$。

设 $$x = 1 + t$$,$$y = 1 + \frac{1}{t}$$,$$t > 0$$。

$$x + y = 2 + t + \frac{1}{t} \geq 4$$。

因此 $$t$$ 的最大值为 $$-4$$。

正确答案为 B

7. 解析:

函数 $$y = x^{m}$$ 在 $$(0, +\infty)$$ 上为减函数且关于原点对称,需满足:

$$m$$ 为负奇数。

给定的 $$m$$ 值为 $$-3, -1$$ 满足条件。

因此有 2 个。

正确答案为 B

8. 解析:

函数 $$f(x) = \log_{2}(x^{2} + 2) + a x$$。

不等式 $$f(x) + f(-x) \geq k t + 1$$ 对所有 $$t \in (-1, 3]$$ 和 $$x \in R$$ 成立。

计算 $$f(x) + f(-x) = 2 \log_{2}(x^{2} + 2)$$,最小值为 $$2 \log_{2} 2 = 2$$。

因此需 $$2 \geq k t + 1$$ 对所有 $$t \in (-1, 3]$$ 成立。

即 $$k t \leq 1$$ 对所有 $$t \in (-1, 3]$$ 成立。

当 $$k > 0$$,$$t = 3$$ 时 $$3k \leq 1$$,即 $$k \leq \frac{1}{3}$$。

当 $$k < 0$$,$$t = -1$$ 时 $$-k \leq 1$$,即 $$k \geq -1$$。

综合得 $$k \in [-1, \frac{1}{3}]$$,最大值为 $$\frac{1}{3}$$。

正确答案为 D

9. 解析:

函数 $$f(x) = x^{2} + a x - \ln x$$。

条件 $$\frac{f(m) - f(n)}{m - n} > 3$$ 对所有 $$m, n \in [1, +\infty)$$ 成立,等价于 $$f'(x) > 3$$ 对所有 $$x \geq 1$$ 成立。

求导得:

$$f'(x) = 2x + a - \frac{1}{x}$$。

需 $$2x + a - \frac{1}{x} > 3$$ 对所有 $$x \geq 1$$ 成立。

即 $$a > 3 - 2x + \frac{1}{x}$$。

设 $$g(x) = 3 - 2x + \frac{1}{x}$$,求其在 $$x \geq 1$$ 的最大值。

$$g'(x) = -2 - \frac{1}{x^{2}} < 0$$,因此 $$g(x)$$ 在 $$[1, +\infty)$$ 上递减,最大值为 $$g(1) = 2$$。

因此 $$a > 2$$。

正确答案为 D

10. 解析:

不等式 $$|x + 1| - |x - 1| < a^{2} - a - 4$$ 解集为空集,即 $$a^{2} - a - 4 \leq \min (|x + 1| - |x - 1|)$$。

函数 $$h(x) = |x + 1| - |x - 1|$$ 的最小值为 $$-2$$。

因此需 $$a^{2} - a - 4 \leq -2$$,即 $$a^{2} - a - 2 \leq 0$$。

解得 $$a \in [-1, 2]$$。

正确答案为 A

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