格物学

在R上恒成立问题-二次函数与一元二次方程、不等式知识点教师选题基础单选题自测题解析-北京市等高一数学必修,平均正确率60.0%

2025-04-23
在R上恒成立问题-二次函数与一元二次方程、不等式知识点教师选题基础单选题自测题解析-北京市等高一数学必修,平均正确率60.0%
1、['在R上恒成立问题', '指数方程与指数不等式的解法']

正确率40.0%若不等式$${{(}{{\frac{1}{2}}}{)}^{{x}^{2}{−}{2}{a}{x}}{<}{{2}{{3}{x}{+}{{a}^{2}}}}}$$恒成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$${{(}{0}{,}{1}{)}}$$

B.$${{(}{{\frac{3}{4}}}{,}{+}{∞}{)}}$$

C.$${{(}{0}{,}{{\frac{3}{4}}}{)}}$$

D.$${{(}{−}{∞}{,}{{\frac{3}{4}}}{)}}$$

3、['在R上恒成立问题', '数列的递推公式', '等比数列前n项和的性质', '数列的通项公式']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$${{a}_{1}{+}{2}{{a}_{2}}{+}{3}{{a}_{3}}{+}{…}{+}{n}{{a}_{n}}{=}{(}{2}{n}{−}{1}{)}{⋅}{{2}^{n}}}$$,设$${{b}_{n}{=}{{\frac^{{2}{n}{+}{1}}_{{n}{{a}_{n}}}}}{,}{{S}_{n}}}$$为数列$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和.若$${{S}_{n}{<}{t}}$$对$${{n}{∈}{{N}^{∗}}}$$恒成立,则实数$${{t}}$$的最小值是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{1}}$$

B.$${{\frac{3}{2}}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{\frac{5}{2}}}$$

4、['古典概型的概率计算公式', '在R上恒成立问题']

正确率60.0%已知$${{a}{∈}{\{}{−}{1}{,}{0}{,}{1}{,}{2}{\}}{,}{b}{∈}{\{}{−}{1}{,}{0}{,}{1}{\}}}$$,则对任意实数$${{x}{∈}{R}}$$,不等式$${{a}{{x}^{2}}{−}{a}{x}{+}{b}{⩾}{0}}$$恒成立的概率为(

C

A.$${{\frac{1}{6}}}$$

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

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

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

5、['在R上恒成立问题']

正确率60.0%关于$${{x}}$$的不等式$${{(}{{a}^{2}}{−}{1}{)}{{x}^{2}}{−}{(}{a}{−}{1}{)}{x}{−}{1}{<}{0}}$$的解集为$${{R}}$$,则$${{a}}$$的取值范围为(

D

A.$${{−}{{\frac{3}{5}}}{<}{a}{<}{1}}$$

B.$${{−}{{\frac{3}{5}}}{⩽}{a}{⩽}{1}}$$

C.$${{−}{{\frac{3}{5}}}{<}{a}{⩽}{1}}$$或$${{a}{=}{−}{1}}$$

D.$${{−}{{\frac{3}{5}}}{<}{a}{⩽}{1}}$$

6、['在R上恒成立问题', '不等式的解集与不等式组的解集']

正确率60.0%函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的定义域为$${{R}{,}{f}{(}{−}{2}{)}{=}{2}}$$,对任意$${{x}{∈}{R}}$$,都有$${{x}{f}{(}{x}{)}{>}{−}{f}{(}{x}{)}}$$,则$${{x}{f}{(}{x}{)}{<}{−}{4}}$$的解集为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{(}{−}{2}{,}{2}{)}}$$

B.$${{(}{−}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

C.$${{(}{−}{∞}{,}{−}{2}{)}}$$

D.$${{(}{−}{∞}{,}{+}{∞}{)}}$$

8、['在R上恒成立问题', '含参数的一元二次不等式的解法']

正确率40.0%若一元二次不等式$${{2}{k}{{x}^{2}}{+}{k}{x}{−}{{\frac{3}{8}}}{<}{0}}$$对一切实数$${{x}}$$都成立,则$${{k}}$$的取值范围是(

B

A.$${{(}{−}{3}{,}{0}{)}}$$

B.$${{(}{{−}{3}{,}{0}{]}}}$$

C.$${{(}{−}{∞}{,}{−}{3}{)}{∪}{{(}{0}{,}{+}{∞}{)}}}$$

D.$${{(}{−}{∞}{,}{−}{3}{)}{∪}{{[}{{0}{,}{+}{∞}{)}}}}$$

9、['在R上恒成立问题', '充分、必要条件的判定']

正确率40.0%已知$${{a}{∈}{R}}$$,则$${{“}{{\frac{1}{a}}}{+}{{\frac{1}{4}}}{<}{0}{”}}$$是$${{“}{a}{{x}^{2}}{+}{a}{x}{−}{1}{<}{0}}$$对$${{∀}{x}{∈}{R}}$$恒成立$${{”}}$$的

B

A.充要条件

B.充分不必要条件

C.必要不充分条件

D.既不充分也不必要条件

10、['在R上恒成立问题', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%若关于$${{x}}$$的不等式$${{(}{m}{−}{1}{)}{{x}^{2}}{+}{(}{m}{−}{1}{)}{x}{+}{2}{>}{0}}$$的解集是$${{R}}$$,则$${{m}}$$的取值范围是(

A

A.$${{[}{1}{,}{9}{)}}$$

B.$${{(}{1}{,}{9}{)}}$$

C.$${{(}{−}{∞}{,}{1}{]}{∪}{(}{9}{,}{+}{∞}{)}}$$

D.$${{(}{−}{∞}{,}{1}{)}{∪}{(}{9}{,}{+}{∞}{)}}$$

1. 不等式恒成立问题解析:

原不等式为 $${\left(\frac{1}{2}\right)^{x^2-2ax} < 2^{3x+a^2}}$$,可转化为指数不等式 $$2^{-(x^2-2ax)} < 2^{3x+a^2}$$。由于底数相同,比较指数得:

$$-x^2 + 2ax < 3x + a^2$$

整理为二次不等式 $$x^2 + (3-2a)x + a^2 > 0$$ 对所有 $$x$$ 恒成立。因此判别式需小于零:

$$(3-2a)^2 - 4 \cdot 1 \cdot a^2 < 0$$

解得 $$a < \frac{3}{4}$$,故选 D。

3. 数列与不等式恒成立问题解析:

由题意,数列 $$\{a_n\}$$ 满足 $$S_n = (2n-1) \cdot 2^n$$,通过递推关系可得 $$a_n = 4n \cdot 2^{n-1}$$。

定义 $$b_n = \frac{2n+1}{n a_n} = \frac{2n+1}{n \cdot 4n \cdot 2^{n-1}} = \frac{2n+1}{4n^2 \cdot 2^{n-1}}$$。

计算前几项和 $$S_n$$ 并观察其极限,发现 $$S_n$$ 单调递增且趋近于 $$\frac{3}{2}$$,故 $$t$$ 的最小值为 $$\frac{3}{2}$$,选 B。

4. 概率与不等式恒成立问题解析:

不等式 $$ax^2 - ax + b \geq 0$$ 对所有 $$x$$ 恒成立的条件是:

1. $$a > 0$$ 且判别式 $$\Delta = a^2 - 4ab \leq 0$$;

2. $$a = 0$$ 且 $$b \geq 0$$。

枚举 $$a \in \{-1, 0, 1, 2\}$$ 和 $$b \in \{-1, 0, 1\}$$,符合条件的组合有 $$(0, 0)$$, $$(0, 1)$$, $$(1, 1)$$, $$(2, 1)$$,共 4 种。

总组合数为 $$4 \times 3 = 12$$,概率为 $$\frac{4}{12} = \frac{1}{3}$$,选 C。

5. 不等式解集为全体实数问题解析:

不等式 $$(a^2-1)x^2 - (a-1)x - 1 < 0$$ 对所有 $$x$$ 成立的条件是:

1. 二次项系数 $$a^2 - 1 < 0$$,即 $$-1 < a < 1$$;

2. 判别式 $$\Delta = (a-1)^2 + 4(a^2-1) < 0$$,解得 $$-\frac{3}{5} < a < 1$$。

综合得 $$-\frac{3}{5} < a \leq 1$$,选 D。

6. 函数不等式解析:

由题意,$$x f(x) > -f(x)$$ 可改写为 $$(x+1)f(x) > 0$$。构造 $$g(x) = x f(x)$$,则不等式 $$g(x) < -4$$ 的解集需结合 $$f(-2) = 2$$ 推导。

通过分析函数性质,解集为 $$(-\infty, -2)$$,选 C。

8. 二次不等式恒成立问题解析:

不等式 $$2k x^2 + k x - \frac{3}{8} < 0$$ 对所有 $$x$$ 成立的条件是:

1. $$k < 0$$;

2. 判别式 $$\Delta = k^2 + 3k < 0$$,解得 $$-3 < k < 0$$。

故选 A。

9. 充要条件问题解析:

不等式 $$\frac{1}{a} + \frac{1}{4} < 0$$ 等价于 $$a < -4$$。

不等式 $$a x^2 + a x - 1 < 0$$ 对所有 $$x$$ 成立的条件是 $$a < 0$$ 且判别式 $$\Delta = a^2 + 4a < 0$$,即 $$-4 < a < 0$$。

前者是后者的充分不必要条件,选 B。

10. 不等式解集为全体实数问题解析:

不等式 $$(m-1)x^2 + (m-1)x + 2 > 0$$ 对所有 $$x$$ 成立的条件是:

1. $$m-1 > 0$$,即 $$m > 1$$;

2. 判别式 $$\Delta = (m-1)^2 - 8(m-1) < 0$$,解得 $$1 < m < 9$$。

综合得 $$1 < m < 9$$,选 B。

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