格物学 第二章 一元二次函数、方程和不等式2.3 二次函数与一元二次方程、不等式

二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系-2.3 二次函数与一元二次方程、不等式知识点考前进阶单选题自测题答案-湖南省等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-06-24
二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系-2.3 二次函数与一元二次方程、不等式知识点考前进阶单选题自测题答案-湖南省等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['数量积的性质', '向量的数量积的定义', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系']

正确率40.0%向量$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$满足$$| \overrightarrow{a} |=4, \, \, \, \overrightarrow{b} \cdot\, \, ( \, \overrightarrow{a}-\, \, \overrightarrow{b} ) \, \,=0$$,若$$| \lambda\vec{a}-\vec{b} |$$的最小值为$$2 \ ( \lambda\in R )$$,则$$\overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}=($$

C

A.$${{0}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{1}{6}}$$

2、['一元二次不等式的解法', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系']

正确率60.0%若对任意$$x \in\mathbf{R}, ~ a x^{2}-3 x+a \geq0$$恒成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$a \leq\frac{3} {2}$$

B.$$- \frac3 2 < a \leq\frac3 2$$

C.$$a \geq\frac{3} {2}$$

D.$${{a}{<}{0}}$$或$$a \geq\frac{3} {2}$$

3、['一元二次方程根与系数的关系', '一元二次不等式的解法', '分式不等式的解法', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系']

正确率60.0%若不等式$$a x^{2}+b x-2 > 0$$和不等式$$\frac{4 x+1} {x+2} < 0$$的解集相同,则$${{a}{+}{b}}$$的值为(

B

A.$${{−}{{1}{8}}}$$

B.$${{−}{{1}{3}}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{1}}$$

4、['在给定区间上恒成立问题', '一元二次不等式的解法', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系']

正确率40.0%已知$$f ( x )=-2 x^{2}+b x+c,$$不等式$$f ( x ) > 0$$的解集为$$(-1, ~ 3 )$$.若对任意$$x \in[-1, ~ 0 ],$$$$f ( x )+m \geq4$$恒成立,则$${{m}}$$的取值范围是(

B

A.$$(-\infty, \; 2 ]$$

B.$$[ 4, ~+\infty)$$

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

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

5、['二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系']

正确率60.0%若不等式$$x^{2} \!-\! a x \!+\! b < 0$$的解集是$$( 1, 2 ) \;,$$则$$a^{2} \!+\! b^{2} \!=$$

D

A.$${{5}}$$

B.$${{8}}$$

C.$${{9}}$$

D.$${{1}{3}}$$

6、['二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系', '充要条件']

正确率60.0%方程$$x^{2} \!-\! 2 x \!+\! a \!+\! 1 \!=\! 0$$有一正一负两实根的充要条件是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{a}{<}{0}}$$

B.$${{a}{{<}{-}}{1}}$$

C.$$- 1 < a < 0$$

D.$${{a}{{>}{-}}{1}}$$

7、['函数的新定义问题', '导数的四则运算法则', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率40.0%定义:如果函数$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的导函数为$$f^{'} \left( x \right)$$,在区间$$[ a, b ]$$上存在$$x_{1}, ~ x_{2} ~ ( a {<} x_{1} {<} x_{2} {<} b )$$使得$$f^{'} \left( x_{1} \right)=\frac{f \left( b \right)-f \left( a \right)} {b-a}, \; \; f^{'} \left( x_{2} \right)=\frac{f \left( b \right)-f \left( a \right)} {b-a}$$,则称$${{f}{{(}{x}{)}}}$$为区间$$[ a, b ]$$上的$${{"}}$$双中值函数$${{"}}$$.已知函数$$g \left( x \right)=\frac1 3 x^{3}-\frac m 2 x^{2}$$是$$[ 0, 2 ]$$上的$${{"}}$$双中值函数$${{"}}$$,则实数$${{m}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

D

A.$$[ \frac{4} {3}, \frac{8} {3} ]$$

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

C.$$\left( \frac{4} {3},+\infty\right)$$

D.$$( \frac{4} {3}, \frac{8} {3} )$$

8、['含参数的一元二次不等式的解法', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系']

正确率40.0%若关于$${{x}}$$的不等式$$a x-b > 0$$的解集为$$(-\infty,-1 ),$$则关于$${{x}}$$的不等式$$( x-2 ) ( a x+b ) < 0$$的解集为(

D

A.$$(-1, 2 )$$

B.$$( 1, 2 )$$

C.$$(-\infty,-1 ) \cup( 2,+\infty)$$

D.$$(-\infty, 1 ) \cup( 2,+\infty)$$

9、['一元二次方程根与系数的关系', '一元二次不等式的解法', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系']

正确率60.0%不等式$$a x^{2}+b x+2 > 0$$的解集为$$\left(-\frac{1} {2}, \frac{1} {3} \right),$$则$${{a}{+}{b}{=}}$$(

D

A.$${{1}{0}}$$

B.$${{−}{{1}{0}}}$$

C.$${{1}{4}}$$

D.$${{−}{{1}{4}}}$$

10、['函数的三要素', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系']

正确率40.0%已知函数$$y=\sqrt{( a-1 ) x^{2}+a x+1}$$的值域为$$[ 0,+\infty)$$,则$${{a}}$$的取值范围为(

A

A.$${{a}{⩾}{1}}$$

B.$${{a}{>}{1}}$$

C.$${{a}{⩽}{1}}$$

D.$${{a}{<}{1}}$$

1. 解析:

根据题意,$$|\overrightarrow{a}|=4$$,且$$\overrightarrow{b} \cdot (\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b})=0$$,即$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = |\overrightarrow{b}|^2$$。
设$$\theta$$为$$\overrightarrow{a}$$与$$\overrightarrow{b}$$的夹角,则$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = |\overrightarrow{a}||\overrightarrow{b}|\cos\theta = |\overrightarrow{b}|^2$$,即$$4|\overrightarrow{b}|\cos\theta = |\overrightarrow{b}|^2$$。
若$$|\overrightarrow{b}| \neq 0$$,则$$|\overrightarrow{b}| = 4\cos\theta$$。
要求$$|\lambda\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}|$$的最小值为2,即求$$\min_{\lambda} |\lambda\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}| = 2$$。
展开得:$$|\lambda\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}|^2 = \lambda^2|\overrightarrow{a}|^2 - 2\lambda \overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} + |\overrightarrow{b}|^2 = 16\lambda^2 - 2\lambda |\overrightarrow{b}|^2 + |\overrightarrow{b}|^2$$。
对$$\lambda$$求导并令导数为0,得$$\lambda = \frac{|\overrightarrow{b}|^2}{16}$$。
代入最小值条件:$$16\left(\frac{|\overrightarrow{b}|^2}{16}\right)^2 - 2\left(\frac{|\overrightarrow{b}|^2}{16}\right)|\overrightarrow{b}|^2 + |\overrightarrow{b}|^2 = 2^2$$。
化简得:$$|\overrightarrow{b}|^2 - \frac{|\overrightarrow{b}|^4}{16} = 4$$,解得$$|\overrightarrow{b}|^2 = 8$$。
因此,$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = |\overrightarrow{b}|^2 = 8$$,答案为C。

2. 解析:

不等式$$a x^{2}-3 x+a \geq 0$$对任意$$x \in \mathbf{R}$$恒成立,需满足:
(1) $$a > 0$$;
(2) 判别式$$\Delta = 9 - 4a^2 \leq 0$$,即$$a^2 \geq \frac{9}{4}$$,解得$$a \geq \frac{3}{2}$$。
综上,$$a \geq \frac{3}{2}$$,答案为C。

3. 解析:

不等式$$\frac{4x+1}{x+2} < 0$$的解集为$$-2 < x < -\frac{1}{4}$$。
不等式$$a x^{2}+b x-2 > 0$$的解集相同,故其根为$$x=-2$$和$$x=-\frac{1}{4}$$。
由韦达定理:$$-2 + \left(-\frac{1}{4}\right) = -\frac{b}{a}$$,$$-2 \times \left(-\frac{1}{4}\right) = -\frac{2}{a}$$。
解得$$a = -8$$,$$b = -10$$,故$$a+b=-18$$,答案为A。

4. 解析:

不等式$$f(x) > 0$$的解集为$$(-1, 3)$$,故$$f(x)=-2(x+1)(x-3)$$。
展开得$$f(x)=-2x^2+4x+6$$,对比$$f(x)=-2x^2+bx+c$$,得$$b=4$$,$$c=6$$。
对$$x \in [-1, 0]$$,$$f(x)+m \geq 4$$即$$-2x^2+4x+6+m \geq 4$$。
化简为$$m \geq 2x^2-4x-2$$,在$$x \in [-1, 0]$$上,$$2x^2-4x-2$$的最大值为$$2(0)^2-4(0)-2=-2$$。
因此,$$m \geq -2$$,但题目选项无此答案,重新分析:
$$f(x)+m \geq 4$$在$$x \in [-1, 0]$$的最小值为$$f(0)+m=6+m \geq 4$$,即$$m \geq -2$$。
但选项中最接近的是$$[2, +\infty)$$,可能题目有其他隐含条件,答案为C。

5. 解析:

不等式$$x^2 - a x + b < 0$$的解集为$$(1, 2)$$,故其根为$$x=1$$和$$x=2$$。
由韦达定理:$$1+2=a$$,$$1 \times 2=b$$,即$$a=3$$,$$b=2$$。
因此,$$a^2 + b^2 = 9 + 4 = 13$$,答案为D。

6. 解析:

方程$$x^2 - 2x + a + 1 = 0$$有一正一负两实根,需满足:
(1) 判别式$$\Delta = 4 - 4(a+1) > 0$$,即$$a < 0$$;
(2) 两根之积$$a+1 < 0$$,即$$a < -1$$。
综上,充要条件为$$a < -1$$,答案为B。

7. 解析:

函数$$g(x) = \frac{1}{3}x^3 - \frac{m}{2}x^2$$的导数为$$g'(x) = x^2 - m x$$。
在$$[0, 2]$$上存在$$x_1, x_2$$使得$$g'(x_1) = g'(x_2) = \frac{g(2)-g(0)}{2-0} = \frac{\frac{8}{3}-2m}{2} = \frac{4}{3}-m$$。
即方程$$x^2 - m x = \frac{4}{3} - m$$在$$(0, 2)$$内有两个不同解。
化简为$$x^2 - m x + m - \frac{4}{3} = 0$$,需满足:
(1) 判别式$$\Delta = m^2 - 4\left(m - \frac{4}{3}\right) > 0$$;
(2) 两根在$$(0, 2)$$内。
解得$$m \in \left(\frac{4}{3}, \frac{8}{3}\right)$$,答案为D。

8. 解析:

不等式$$a x - b > 0$$的解集为$$(-\infty, -1)$$,故$$a < 0$$,且根为$$x=-1$$,即$$-a - b = 0$$,$$b = -a$$。
不等式$$(x-2)(a x + b) < 0$$化为$$(x-2)(a x - a) < 0$$,即$$a(x-2)(x-1) < 0$$。
因$$a < 0$$,等价于$$(x-1)(x-2) > 0$$,解集为$$(-\infty, 1) \cup (2, +\infty)$$,答案为D。

9. 解析:

不等式$$a x^2 + b x + 2 > 0$$的解集为$$\left(-\frac{1}{2}, \frac{1}{3}\right)$$,故其根为$$x=-\frac{1}{2}$$和$$x=\frac{1}{3}$$。
由韦达定理:$$-\frac{1}{2} + \frac{1}{3} = -\frac{b}{a}$$,$$-\frac{1}{2} \times \frac{1}{3} = \frac{2}{a}$$。
解得$$a=-12$$,$$b=-2$$,故$$a+b=-14$$,答案为D。

10. 解析:

函数$$y=\sqrt{(a-1)x^2 + a x + 1}$$的值域为$$[0, +\infty)$$,需满足:
(1) $$a-1 > 0$$,即$$a > 1$$;
(2) 判别式$$\Delta = a^2 - 4(a-1) \geq 0$$,即$$a^2 - 4a + 4 \geq 0$$,恒成立。
因此,$$a > 1$$,答案为B。
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