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

在R上恒成立问题-二次函数与一元二次方程、不等式知识点回顾进阶自测题答案-吉林省等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-05-17
在R上恒成立问题-二次函数与一元二次方程、不等式知识点回顾进阶自测题答案-吉林省等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['在R上恒成立问题', '函数的新定义问题', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%在$${{R}}$$上定义运算$${{⊗}}$$:$${{x}{⊗}{y}{=}{x}{(}{1}{−}{y}{)}}$$.若不等式$${{(}{x}{−}{a}{)}{⊗}{(}{x}{+}{a}{)}{<}{1}}$$对任意实数$${{x}}$$恒成立,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

B

A.$${{−}{1}{<}{a}{<}{1}}$$

B.$$- \frac{1} {2} < a < \frac{3} {2}$$

C.$$- \frac{3} {2} < a < \frac{1} {2}$$

D.$${{0}{<}{a}{<}{2}}$$

2、['在R上恒成立问题', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%若不等式$${{m}{{x}^{2}}{−}{m}{x}{−}{2}{<}{0}}$$对任意的实数$${{x}}$$恒成立,则实数$${{m}}$$的取值范围是(

A

A.$${{(}{−}{8}{,}{0}{]}}$$

B.$${{(}{−}{8}{,}{0}{)}}$$

C.$${{[}{−}{8}{,}{0}{]}}$$

D.$${{[}{−}{8}{,}{0}{)}}$$

3、['在R上恒成立问题', '函数奇偶性的应用', '导数与单调性', '利用导数讨论函数单调性']

正确率19.999999999999996%设函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l} {x^{2} e^{x}, x \geqslant0} \\ {\frac{x^{2}} {e^{x}}, \, \, \, x < 0} \\ \end{array} \right.$$,则使得$${{f}{(}{2}{x}{+}{1}{)}{>}{f}{(}{x}{−}{1}{)}}$$成立的$${{x}}$$的取值范围是(

A

A.$${{(}{−}{∞}{,}{−}{2}{)}{∪}{(}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$

B.$${{(}{−}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

C.$${{(}{−}{∞}{,}{0}{)}{∪}{(}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

D.$${{(}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

4、['在R上恒成立问题']

正确率40.0%若对任意的实数$${{x}}$$,有$${{s}{i}{n}^{2}{x}{+}{2}{K}{{c}{o}{s}}{x}{−}{2}{K}{−}{2}{<}{0}}$$恒成立,则$${{k}}$$的取值范围是(

B

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

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

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

D.$${{(}{1}{−}{\sqrt {2}}{,}{2}{)}}$$

5、['在R上恒成立问题', '导数与极值']

正确率40.0%已知不等式$${{e}^{x}{⩾}{x}{+}{m}}$$对$${{∀}{x}{∈}{R}}$$恒成立,则实数$${{m}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{(}{−}{∞}{,}{1}{)}}$$

B.$${{(}{−}{∞}{,}{1}{]}}$$

C.$${{(}{−}{1}{,}{+}{∞}{)}}$$

D.$${{[}{−}{1}{,}{+}{∞}{)}}$$

7、['在R上恒成立问题', '函数的对称性', '函数单调性的判断', '利用函数单调性比较大小']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$对任意$${{x}{∈}{R}}$$,恒有$${{f}{(}{x}{)}{=}{f}{(}{2}{−}{x}{)}}$$,当$${{x}{∈}{[}{1}{,}{2}{|}}$$时,$$f ( x )=2^{x-1}$$,若$${{A}{,}{B}}$$是两个锐角,则下列不等关系一定成立的是(

D

A.$$f ( \operatorname{s i n} \frac{A} {2} ) < f ( \operatorname{c o s} \frac{B} {2} )$$

B.$$f ( \operatorname{s i n} \frac{A} {2} ) > f ( \operatorname{s i n} \frac{B} {2} )$$

C.$$f ( \operatorname{c o s} \frac{A} {2} ) > f ( \operatorname{s i n} \frac{B} {2} )$$

D.$$f ( \operatorname{c o s} \frac{A} {2} ) < f ( \operatorname{s i n} \frac{B} {2} )$$

8、['在R上恒成立问题', '对数(型)函数的定义域']

正确率40.0%若函数$${{y}{=}{{l}{o}{g}_{a}}{(}{{x}^{2}}{−}{{a}{x}}{+}{1}{)}}$$定义域为$${{R}}$$,则$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A

A.$${{0}{<}{a}{<}{2}}$$且$${{a}{≠}{1}}$$

B.$${{0}{<}{a}{<}{1}}$$

C.$${{1}{<}{a}{<}{2}}$$

D.$${{a}{⩾}{2}}$$

9、['在R上恒成立问题']

正确率60.0%如果关于$${{x}}$$的不等式$${{(}{a}{−}{2}{)}{{x}^{2}}{+}{2}{(}{a}{−}{2}{)}{x}{−}{4}{<}{0}}$$对$${{x}{∈}{R}}$$恒成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{φ}}$$

B.$${{(}{−}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

C.$${{(}{−}{4}{,}{4}{)}}$$

D.$${{(}{−}{2}{,}{2}{]}}$$

10、['在R上恒成立问题', '函数的最大(小)值']

正确率40.0%已知函数$$f \ ( x ) \ =\left\{\begin{aligned} {} & {{}-x^{2}+2 x-{\frac{5} {4}}, \ ( x \leqslant1 )} \\ {} & {{} \log_{{\frac{1} {3}}} x-{\frac{1} {4}}, \ ( x > 1 )} \\ \end{aligned} \right., \ g \ ( x ) \ =| A-2 | \cdot\sin x \ ( x \in R )$$,若对任意的$${{x}_{1}{、}{{x}_{2}}{∈}{R}}$$,都有$${{f}{(}{{x}_{1}}{)}{⩽}{g}{(}{{x}_{2}}{)}}$$,则实数$${{A}}$$的取值范围为(

C

A.$$(-\infty, ~ \frac{9} {4} ]$$

B.$$[ \frac{7} {4}, ~+\infty)$$

C.$$[ \frac{7} {4}, \ \frac{9} {4} ]$$

D.$$(-\infty, ~ {\frac{7} {4}} ] \cup[ {\frac{9} {4}}, ~+\infty)$$

1. 解析:

定义运算 $$x ⊗ y = x(1 - y)$$,不等式 $$(x - a) ⊗ (x + a) < 1$$ 可化为:

$$(x - a)(1 - (x + a)) < 1$$

展开整理得:

$$-x^2 + x + a^2 - a - 1 < 0$$

对于任意实数 $$x$$ 恒成立,需判别式小于零:

$$1 + 4(a^2 - a - 1) < 0$$

解得 $$4a^2 - 4a - 3 < 0$$,即 $$(2a - 3)(2a + 1) < 0$$,所以 $$-\frac{1}{2} < a < \frac{3}{2}$$。

正确答案:B

2. 解析:

不等式 $$mx^2 - mx - 2 < 0$$ 对任意实数 $$x$$ 恒成立,需满足:

1. 当 $$m = 0$$ 时,不等式为 $$-2 < 0$$ 恒成立;

2. 当 $$m \neq 0$$ 时,需 $$m < 0$$ 且判别式 $$m^2 + 8m < 0$$,解得 $$-8 < m < 0$$。

综上,$$m$$ 的取值范围为 $$(-8, 0]$$。

正确答案:A

3. 解析:

函数 $$f(x)$$ 在 $$x \geq 0$$ 时为 $$x^2 e^x$$,在 $$x < 0$$ 时为 $$\frac{x^2}{e^x}$$。分析单调性:

1. 当 $$x \geq 0$$ 时,$$f'(x) = e^x(x^2 + 2x) \geq 0$$,单调递增;

2. 当 $$x < 0$$ 时,$$f'(x) = \frac{2x e^x - x^2 e^x}{e^{2x}} = \frac{x(2 - x)}{e^x} < 0$$,单调递减。

因此,$$f(2x + 1) > f(x - 1)$$ 等价于:

1. $$2x + 1 > x - 1 \geq 0$$,解得 $$x > 0$$;

2. $$2x + 1 < x - 1 < 0$$,解得 $$x < -2$$。

综上,$$x \in (-\infty, -2) \cup (0, +\infty)$$。

正确答案:A

4. 解析:

不等式 $$\sin^2 x + 2k \cos x - 2k - 2 < 0$$ 可化为:

$$1 - \cos^2 x + 2k \cos x - 2k - 2 < 0$$

即 $$\cos^2 x - 2k \cos x + 2k + 1 > 0$$。

令 $$t = \cos x$$,$$t \in [-1, 1]$$,不等式为 $$t^2 - 2k t + 2k + 1 > 0$$。

需对 $$t \in [-1, 1]$$ 恒成立,分情况讨论:

1. 当判别式 $$4k^2 - 4(2k + 1) < 0$$ 时,即 $$k^2 - 2k - 1 < 0$$,解得 $$1 - \sqrt{2} < k < 1 + \sqrt{2}$$;

2. 若判别式大于等于零,需保证 $$t^2 - 2k t + 2k + 1$$ 在 $$t \in [-1, 1]$$ 上恒正,进一步分析可得 $$k \in \left(\frac{1}{2}, 1\right)$$。

综合得 $$k \in (1 - \sqrt{2}, 1 + \sqrt{2})$$,但选项中最接近的是 $$(1 - \sqrt{2}, 2)$$。

正确答案:D

5. 解析:

不等式 $$e^x \geq x + m$$ 对任意实数 $$x$$ 恒成立,等价于 $$m \leq e^x - x$$ 的最小值。

设 $$g(x) = e^x - x$$,求导得 $$g'(x) = e^x - 1$$,临界点为 $$x = 0$$。

$$g(0) = 1$$ 为最小值,因此 $$m \leq 1$$。

正确答案:B

7. 解析:

函数 $$f(x)$$ 满足 $$f(x) = f(2 - x)$$,对称轴为 $$x = 1$$。在 $$[1, 2]$$ 上 $$f(x) = 2^{x-1}$$ 单调递增,因此在 $$(-\infty, 1]$$ 上单调递减。

由于 $$A, B$$ 是锐角,$$\sin \frac{A}{2}, \cos \frac{A}{2}, \sin \frac{B}{2}, \cos \frac{B}{2}$$ 均在 $$(0, 1)$$ 内。

由于 $$\cos \frac{A}{2} = \sin \left(\frac{\pi}{2} - \frac{A}{2}\right)$$,且 $$\frac{\pi}{2} - \frac{A}{2} > \frac{B}{2}$$(因为 $$A + B < \pi$$),所以 $$\cos \frac{A}{2} > \sin \frac{B}{2}$$。

由于 $$f(x)$$ 在 $$(0, 1)$$ 上单调递减,因此 $$f(\cos \frac{A}{2}) < f(\sin \frac{B}{2})$$。

正确答案:D

8. 解析:

函数 $$y = \log_a (x^2 - a x + 1)$$ 定义域为 $$x^2 - a x + 1 > 0$$ 对任意实数 $$x$$ 恒成立。

需判别式 $$a^2 - 4 < 0$$,即 $$-2 < a < 2$$。

同时,对数函数定义要求 $$a > 0$$ 且 $$a \neq 1$$。

综上,$$0 < a < 2$$ 且 $$a \neq 1$$。

正确答案:A

9. 解析:

不等式 $$(a - 2)x^2 + 2(a - 2)x - 4 < 0$$ 对任意实数 $$x$$ 恒成立:

1. 当 $$a = 2$$ 时,不等式为 $$-4 < 0$$ 恒成立;

2. 当 $$a \neq 2$$ 时,需 $$a - 2 < 0$$ 且判别式 $$4(a - 2)^2 + 16(a - 2) < 0$$,解得 $$-2 < a < 2$$。

综上,$$a \in (-2, 2]$$。

正确答案:D

10. 解析:

函数 $$f(x)$$ 的最大值为 $$f(1) = -1 + 2 - \frac{5}{4} = -\frac{1}{4}$$。

函数 $$g(x) = |A - 2| \cdot \sin x$$ 的最小值为 $$-|A - 2|$$。

条件 $$f(x_1) \leq g(x_2)$$ 对所有 $$x_1, x_2$$ 成立,等价于 $$-\frac{1}{4} \leq -|A - 2|$$,即 $$|A - 2| \leq \frac{1}{4}$$。

解得 $$\frac{7}{4} \leq A \leq \frac{9}{4}$$。

正确答案:C

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