正确率40.0%已知$$p \colon\; \exists x \in\left[ 0, \; \; \frac{\pi} {4} \right], \; \operatorname{s i n} 2 x+\operatorname{c o s} 2 x > a$$是假命题,则实数 $${{a}}$$ 的取值范围是()
D
A.$$(-\infty, ~ 1 )$$
B.$$(-\infty, ~ \sqrt{2} )$$
C.$$[ 1, ~+\infty)$$
D.$$[ \sqrt{2}, ~+\infty)$$
2、['在给定区间上恒成立问题', '函数的最大(小)值', '函数单调性的判断', '二次函数的图象分析与判断']正确率19.999999999999996%已知二次函数$$f ( x )=x^{2}+b x+c$$,若对任意的$$x_{1}, ~ x_{2} \in[-1, 1 ]$$,有$$| f ( x_{1} )-f ( x_{2} ) | \leqslant6$$,则$${{b}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$
C
A.$$[-5, 5 ]$$
B.$$[-4, 4 ]$$
C.$$[-3, 3 ]$$
D.$$[-2, 2 ]$$
3、['在给定区间上恒成立问题', '利用基本不等式求最值']正确率60.0%若不等式$$x^{2}+a x+1 \geq0$$在$$x \in[-2, ~ 0 )$$时恒成立,则实数$${{a}}$$的最大值为()
B
A.$${{0}}$$
B.$${{2}}$$
C.$$\frac{5} {2}$$
D.$${{3}}$$
4、['在给定区间上恒成立问题', '利用函数单调性解不等式', '导数与单调性', '函数奇、偶性的定义', '函数单调性与奇偶性综合应用', '函数中的恒成立问题']正确率19.999999999999996%已知定义在$${{R}}$$上的偶函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ 0, \ \ +\infty)$$上递减,若不等式$$f ( \b-a x+\operatorname{l n} \, x+1 ) \ +f ( a x-\operatorname{l n} \, x-1 ) \ \geqslant2 f ( 1 )$$对$$x \in[ 1, ~ 3 ]$$恒成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是()
D
A.$$[ 2, \; e ]$$
B.$$[ \frac{1} {e}, ~+\infty)$$
C.$$[ \frac{1} {e}, \; e ]$$
D.$$[ \frac{1} {e}, \mathrm{\} \frac{2+l n 3} {3} ]$$
5、['在给定区间上恒成立问题', '导数与最值']正确率40.0%已知函数$$f ( x )=x^{3}+x$$,对于任意$$x \in[ 0, 2 ]$$,都有$$| f ( a x-e^{x}+1 ) | \leqslant2$$成立,则$${{a}}$$的取值范围是 ()
D
A.$$[ 0, e ]$$
B.$$[ 1, e ]$$
C.$$[ \frac{e} {2}, \frac{e^{2}} {2}-1 ]$$
D.$$\left[ \frac{e^{2}} {2}-1, e \right]$$
6、['在给定区间上恒成立问题', '导数与单调性', '利用导数求参数的取值范围']正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=e^{x} \ \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right) \ \ \left( \begin{matrix} {b} \\ {\in R} \\ \end{matrix} \right)$$,若对任意$$x \in\textsubscript{( 2, 3 )}$$,使得$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)-x f^{\prime} \begin{matrix} {( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} )} \\ \end{matrix} > 0$$,则实数$${{b}}$$的取值范围
为()
B
A.$$( \mathrm{~-\infty, ~} \frac{9} {2} ]$$
B.$$(-\infty, \ 4 ]$$
C.$$[ 4, ~+\infty)$$
D.$$[ \frac{9} {2}, ~+\infty)$$
8、['在给定区间上恒成立问题', '导数与最值', '利用导数讨论函数单调性']正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=x^{2} \mathrm{l n} x-a ( x^{2}-1 ) ( a \in R )$$,若$${{f}{{(}{x}{)}}{⩾}{0}}$$在$$0 < x \leqslant1$$恒成立,则实数$${{a}}$$的取值范围为()
C
A.$${{a}{⩾}{2}}$$
B.$${{a}{⩾}{1}}$$
C.$$a \geqslant\frac{1} {2}$$
D.$$a \geq\frac{\sqrt{2}} {4}$$
9、['在给定区间上恒成立问题', '函数的最大(小)值', '一元二次不等式的解法', '二次函数的图象分析与判断']正确率40.0%已知函数$$f \left( x \right)=x^{2} \!+\! x+6$$,存在$$x \in[ 0, 2 ]$$,使得$$f \left( x \right) \! \geq\! a^{2} \!-\! a$$成立,则实数$${{a}}$$的取值范围 ( )
A
A.$$[-3, 4 ]$$
B.$$[-2, 3 ]$$
C.$$(-\infty,-2 ] \cup[ 3,+\infty)$$
D.$$(-\infty,-3 ] \cup[ 4,+\infty)$$
10、['在给定区间上恒成立问题', '指数(型)函数的单调性']正确率60.0%若对任意$$x \in(-\infty,-1 )$$,都有$$( 3 m-1 ) 2^{x} < 1$$成立,则$${{m}}$$的取值范围是()
A
A.$$(-\infty, 1 ]$$
B.$$(-\infty, 1 )$$
C.$$\left(-\infty, \frac{1} {3} \right)$$
D.$$(-\infty, \frac{1} {3} \ ]$$
1. 已知命题 $$p: \exists x \in [0, \frac{\pi}{4}], \sin 2x + \cos 2x > a$$ 为假,即对于所有 $$x \in [0, \frac{\pi}{4}]$$,有 $$\sin 2x + \cos 2x \leq a$$ 恒成立。需找到 $$a$$ 的最小上界。
设 $$f(x) = \sin 2x + \cos 2x = \sqrt{2} \sin(2x + \frac{\pi}{4})$$,当 $$x \in [0, \frac{\pi}{4}]$$ 时,$$2x + \frac{\pi}{4} \in [\frac{\pi}{4}, \frac{3\pi}{4}]$$,$$\sin$$ 在该区间最大值为 1(在 $$x = \frac{\pi}{8}$$ 时取得),最小值为 $$\frac{\sqrt{2}}{2}$$(在端点取得)。因此 $$f(x) \in [1, \sqrt{2}]$$。
要使 $$\sin 2x + \cos 2x \leq a$$ 对所有 $$x$$ 成立,需 $$a \geq \max f(x) = \sqrt{2}$$。故 $$a \in [\sqrt{2}, +\infty)$$,对应选项 D。
2. 二次函数 $$f(x) = x^2 + b x + c$$,对任意 $$x_1, x_2 \in [-1,1]$$ 有 $$|f(x_1) - f(x_2)| \leq 6$$。即 $$f(x)$$ 在区间 $$[-1,1]$$ 上的振幅不超过 6。
由于 $$f(x)$$ 是二次函数,其最大值和最小值在端点或顶点处取得。计算 $$f(1) = 1 + b + c$$,$$f(-1) = 1 - b + c$$,顶点在 $$x = -\frac{b}{2}$$,值为 $$c - \frac{b^2}{4}$$。
振幅最大可能为 $$\max f(x) - \min f(x) \leq 6$$。考虑对称轴位置:若 $$|b| \leq 2$$,则顶点在区间内,极差为 $$\frac{b^2}{4} + |b|$$;若 $$|b| > 2$$,则极差为 $$2|b|$$。令极差 $$\leq 6$$,解得 $$|b| \leq 4$$,对应选项 B。
3. 不等式 $$x^2 + a x + 1 \geq 0$$ 在 $$x \in [-2, 0)$$ 恒成立。求实数 $$a$$ 的最大值。
整理为 $$a x \geq -x^2 - 1$$,由于 $$x < 0$$,不等式等价于 $$a \leq \frac{-x^2 - 1}{x} = -x - \frac{1}{x}$$(注意除负值变号)。
令 $$g(x) = -x - \frac{1}{x}$$,在 $$x \in [-2, 0)$$ 上,$$g(x)$$ 为增函数(导数 $$g'(x) = -1 + \frac{1}{x^2} > 0$$ 当 $$x \in [-2,0)$$),最小值在 $$x = -2$$,$$g(-2) = 2 + \frac{1}{2} = \frac{5}{2}$$。
为使 $$a \leq g(x)$$ 恒成立,需 $$a \leq \min g(x) = \frac{5}{2}$$。故 $$a$$ 的最大值为 $$\frac{5}{2}$$,对应选项 C。
4. 偶函数 $$f(x)$$ 在 $$[0, +\infty)$$ 递减,不等式 $$f(b - a x + \ln x + 1) + f(a x - \ln x - 1) \geq 2 f(1)$$ 对 $$x \in [1,3]$$ 恒成立。
由于 $$f$$ 是偶函数,有 $$f(t) = f(-t)$$,且 $$f$$ 递减。令 $$u = a x - \ln x - 1$$,则另一项为 $$f(-u) = f(u)$$,不等式化为 $$2 f(u) \geq 2 f(1)$$,即 $$f(u) \geq f(1)$$。
由于 $$f$$ 递减,等价于 $$u \leq 1$$,即 $$a x - \ln x - 1 \leq 1$$,整理得 $$a \leq \frac{\ln x + 2}{x}$$ 对 $$x \in [1,3]$$ 恒成立。
令 $$h(x) = \frac{\ln x + 2}{x}$$,求其在 $$[1,3]$$ 上的最小值。导数 $$h'(x) = \frac{1 - 2 - \ln x}{x^2} = \frac{-\ln x - 1}{x^2} < 0$$(当 $$x>1$$),故 $$h(x)$$ 递减,最小值在 $$x=3$$,$$h(3) = \frac{\ln 3 + 2}{3}$$。
因此 $$a \leq \frac{\ln 3 + 2}{3}$$。同时由定义域和函数性质,需 $$a \geq \frac{1}{e}$$(确保表达式有意义),故 $$a \in [\frac{1}{e}, \frac{2 + \ln 3}{3}]$$,对应选项 D。
5. 函数 $$f(x) = x^3 + x$$,对于任意 $$x \in [0,2]$$,有 $$|f(a x - e^x + 1)| \leq 2$$ 成立。求 $$a$$ 的取值范围。
注意 $$f$$ 是严格增函数(导数 $$3x^2 + 1 > 0$$),故 $$|f(t)| \leq 2$$ 等价于 $$-2 \leq f(t) \leq 2$$,即 $$f(-1) \leq f(t) \leq f(1)$$(因为 $$f(-1) = -2$$,$$f(1) = 2$$),所以 $$-1 \leq t \leq 1$$。
即 $$-1 \leq a x - e^x + 1 \leq 1$$,整理得 $$e^x - 2 \leq a x \leq e^x$$。
对 $$x \in (0,2]$$,除以 $$x$$(正数)得 $$\frac{e^x - 2}{x} \leq a \leq \frac{e^x}{x}$$。需此不等式对所有 $$x \in (0,2]$$ 成立,故 $$a$$ 需大于等于左式最大值,且小于等于右式最小值。
令 $$L(x) = \frac{e^x - 2}{x}$$,$$R(x) = \frac{e^x}{x}$$。求 $$L(x)$$ 在 $$(0,2]$$ 的最大值:导数分析或端点值,$$L(2) = \frac{e^2 - 2}{2}$$ 较大;$$R(x)$$ 在 $$(0,2]$$ 的最小值在 $$x=2$$,$$R(2) = \frac{e^2}{2}$$。
因此 $$a \in [\frac{e^2 - 2}{2}, \frac{e^2}{2}]$$,即选项 C。
6. 函数 $$f(x) = e^x (x + b)$$,$$b \in R$$,对任意 $$x \in (2,3)$$ 有 $$f(x) - x f'(x) > 0$$。
计算 $$f'(x) = e^x (x + b) + e^x = e^x (x + b + 1)$$,代入不等式:
$$e^x (x + b) - x e^x (x + b + 1) > 0$$,除以 $$e^x > 0$$ 得:
$$(x + b) - x(x + b + 1) > 0$$,即 $$x + b - x^2 - b x - x > 0$$,简化得 $$-x^2 - b x + b > 0$$,或 $$x^2 + b x - b < 0$$。
需此不等式对 $$x \in (2,3)$$ 恒成立。令 $$g(x) = x^2 + b x - b$$,需 $$g(x) < 0$$ 在 $$(2,3)$$ 上成立。
由于 $$g(x)$$ 是开口向上的抛物线,需在区间两端点均小于 0:$$g(2) = 4 + 2b - b = 4 + b < 0$$ 且 $$g(3) = 9 + 3b - b = 9 + 2b < 0$$。
解得 $$b < -4$$ 且 $$b < -4.5$$,即 $$b < -4.5$$。但选项无此,检查端点:实际上需最大值小于 0,由于抛物线向上,最大值在端点,故需 $$b \leq -\frac{9}{2}$$(即 $$-4.5$$),对应选项 A:$$(-\infty, \frac{9}{2}]$$(注意 $$\frac{9}{2} = 4.5$$,但负号)。正确为 $$b \leq -\frac{9}{2}$$,即 $$(-\infty, \frac{9}{2}]$$(选项 A)。
8. 函数 $$f(x) = x^2 \ln x - a (x^2 - 1)$$,$$a \in R$$,需 $$f(x) \geq 0$$ 在 $$0 < x \leq 1$$ 恒成立。
整理为 $$a (x^2 - 1) \leq x^2 \ln x$$。注意 $$x^2 - 1 \leq 0$$(当 $$x \leq 1$$),故除以负值变号:$$a \geq \frac{x^2 \ln x}{x^2 - 1}$$。
令 $$h(x) = \frac{x^2 \ln x}{x^2 - 1}$$,需 $$a \geq \max h(x)$$ 对 $$x \in (0,1)$$。
求 $$h(x)$$ 的最大值。导数计算或极限:当 $$x \to 1^-$$,分子分母均趋于 0,洛必达得 $$\lim_{x \to 1} \frac{2x \ln x + x}{2x} = \frac{0 + 1}{2} = \frac{1}{2}$$。当 $$x \to 0^+$$,$$h(x) \to 0$$。导数分析显示最大值在 $$x=1$$ 处(极限),故 $$a \geq \frac{1}{2}$$,对应选项 C。
9. 函数 $$f(x) = x^2 + x + 6$$,存在 $$x \in [0,2]$$ 使得 $$f(x) \geq a^2 - a$$ 成立。
即需 $$\max_{x \in [0,2]} f(x) \geq a^2 - a$$。$$f(x)$$ 在 $$[0,2]$$ 上为二次函数,开口向上,最大值在 $$x=2$$,$$f(2) = 4 + 2 + 6 = 12$$。
故 $$a^2 - a \leq 12$$,即 $$a^2 - a - 12 \leq 0$$,解得 $$a \in [-3,4]$$,对应选项 A。
10. 对任意 $$x \in (-\infty, -1)$$,有 $$(3m - 1) 2^x < 1$$ 成立。
由于 $$x < -1$$,$$2^x < 2^{-1} = \frac{1}{2}$$,且 $$2^x > 0$$。
若 $$3m - 1 > 0$$,则左式随 $$x$$ 减小而减小(因 $$2^x$$ 减小),最大值在 $$x \to -1^-$$ 为 $$(3m - 1) \cdot \frac{1}{2}$$,需此值 $$< 1$$,即 $$3m - 1 < 2$$,$$m < 1$$。
若 $$3m - 1 \leq 0$$,则左式 $$\leq 0 < 1$$ 恒成立。
综上,$$3m - 1 \leq 0$$ 或 $$0 < 3m - 1 < 2$$,即 $$m \leq 1$$。但需注意 $$x \to -\infty$$ 时 $$2^x \to 0$$,左式趋于 0,故无额外约束。因此 $$m \leq 1$$,对应选项 A:$$(-\infty, 1]$$。