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

在给定区间上恒成立问题-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解析-陕西省等高一数学必修,平均正确率40.0%

2025-06-27
在给定区间上恒成立问题-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解析-陕西省等高一数学必修,平均正确率40.0%
1、['在给定区间上恒成立问题', '导数与单调性']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=a x-x^{3}$$,对区间$$( 0, 1 )$$上的任意$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$,且$${{x}_{1}{<}{{x}_{2}}}$$,都有$$f ( x_{2} )-f ( x_{1} ) > x_{2}-x_{1}$$成立,则$${{a}}$$的取值范围为(

B

A.$$( 0, 1 )$$

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

C.$$( 0, 4 ]$$

D.$$( 1, 4 ]$$

2、['在给定区间上恒成立问题', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题', '函数单调性的判断']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=x+\frac{t} {x} ( x > 0 )$$过点$$P ( 1, 0 )$$作曲线$$y=f ( x )$$的两条切线$$P M, ~ P N$$,切点分别为$${{M}{,}{N}}$$,设$$g ( t )=| M N |$$,若对任意的正整数$${{n}}$$,在区间$$[ 2, n+\frac{6 4} {n} ]$$内,若存在$${{m}{+}{1}}$$个数$${{a}_{1}}$$,$${{a}_{2}}$$,$$\ldots a_{m+1}$$,使得不等式$$g ( a_{1} )+g ( a_{2} )+\ldots g ( a_{m} ) < g ( a_{m+1} )$$,则$${{m}}$$的最大值为(

B

A.$${{5}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{8}}$$

3、['在给定区间上恒成立问题', '基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '利用基本不等式求最值']

正确率60.0%若对任意$${{x}{<}{0}{,}}$$不等式$$x+\frac{4} {x} \leqslant m^{2}+5 m$$恒成立,则实数$${{m}}$$的取值范围是(

C

A.$$- 4 \leqslant m \leqslant-1$$

B.$${{m}{⩽}{1}}$$或$${{m}{⩾}{4}}$$

C.$${{m}{⩽}{−}{4}}$$或$${{m}{⩾}{−}{1}}$$

D.$$1 \leqslant m \leqslant4$$

4、['在给定区间上恒成立问题', '函数的对称性', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率40.0%已知奇函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f \left( x+1 \right)=f \left( 1-x \right)$$,当$$x \in[-1, 1 ]$$时$$f ( x )=\frac{1 0 x} {9}$$,则对任意的$$x \in\left[ 0, 1 \right], f \left( x+a \right) \leqslant f \left( x \right) \left( a \in\left[-3, 3 \right] \right)$$恒成立,则实数$${{a}}$$
的取值范围(

D

A.$$[-2, 2 ]$$

B.$$[-1, 1 ]$$

C.$$[ 1, 3 ] \cup[-2, 0 ]$$

D.$$[ 2, 3 ] \cup[-2, 0 ]$$

5、['在给定区间上恒成立问题']

正确率40.0%若不等式$$x^{2}-\operatorname{l o g}_{m} x < 0$$在$$( 0, \frac{1} {2} )$$内恒成立,则实数$${{m}}$$的取值范围为(

C

A.$$[ \frac{1} {2}, 1 )$$

B.$$( {\frac{1} {4}}, 1 )$$

C.$$[ \frac{1} {1 6}, 1 )$$

D.$$( {\frac{1} {1 6}}, 1 )$$

6、['在给定区间上恒成立问题', '图象法']

正确率40.0%已知$$a > 0 \ss a \neq1, f \left( x \right)=x^{2}-a^{x}, \n{"} x \in\left(-1, 1 \right)$$的取值范围是(

A

A.$$[ \frac{1} {2}, 1 ) \cup( 1, 2 ]$$

B.$$[ 0, \frac{1} {2} ) \cup[ 2,+\infty)$$

C.$$[ \frac{1} {4}, 1 ) \cup( 1, 4 ]$$

D.$$[ 0, \frac{1} {4} ) \cup[ 4,+\infty)$$

7、['在给定区间上恒成立问题', '导数与最值']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=| x^{2}-m |$$,若对任意的$$x \in[ 1, 2 ], ~ x f ( x ) \geq2$$恒成立,则实数$${{m}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

D

A.$$[ 5,+\infty)$$

B.$$(-\infty, 4 )$$

C.$$(-\infty, 0 ] \cup[ 5,+\infty)$$

D.$$(-\infty,-1 ] \cup[ 5,+\infty)$$

8、['在给定区间上恒成立问题', '充分、必要条件的判定']

正确率60.0%已知$$p_{:} ~-\frac{1} {2} < a < 1,$$$$q, ~ \forall x \in[-1, 1 ], ~ x^{2}-a x-2 < 0$$,则$${{p}}$$是$${{q}}$$成立的(

A

A.充分但不必要条件

B.必要但不充分条件

C.充分必要条件

D.既不是充分条件也不是必要条件

9、['利用函数单调性求参数的取值范围', '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40.0%若函数$$f ( x )=m \operatorname{l n} x+x^{2}-m x$$在区间$${{(}{0}{{,}{+}{∞}}{)}}$$内单调递增,则实数$${{m}}$$的取值范围为(

B

A.$$( 0, 8 ]$$

B.

C.$$(-\infty, 0 ] \cup[ 8,+\infty)$$

D.$$(-\infty, 0 ) \cup( 8,+\infty)$$

10、['在给定区间上恒成立问题', '导数与单调性', '不等式性质的综合应用', '全称量词命题、存在量词命题的真假判断', '全称量词命题、存在量词命题的否定']

正确率40.0%若命题$$` ` \forall x \in( 0,+\infty), \; \; \operatorname{l n} x < x^{2}-x+k "$$是假命题,则实数$${{k}}$$的取值范围是(

B

A.$$(-\infty, 0 )$$

B.$$(-\infty, 0 ]$$

C.$$( 0,+\infty)$$

D.$$[ 0,+\infty)$$

1. 题目要求函数 $$f(x) = a x - x^3$$ 在区间 $$(0,1)$$ 上满足 $$f(x_2) - f(x_1) > x_2 - x_1$$ 对所有 $$x_1 < x_2$$ 成立。这意味着导数 $$f'(x) = a - 3x^2 \geq 1$$ 在 $$(0,1)$$ 上恒成立。解不等式 $$a - 3x^2 \geq 1$$ 得 $$a \geq 3x^2 + 1$$。由于 $$x \in (0,1)$$,$$3x^2 + 1$$ 的最大值为 $$4$$(当 $$x \to 1^-$$ 时)。因此 $$a \geq 4$$,答案为 $$[4, +\infty)$$,选 B。

2. 函数 $$f(x) = x + \frac{t}{x}$$ 过点 $$P(1,0)$$,代入得 $$1 + t = 0$$,故 $$t = -1$$。求切线方程,设切点为 $$(x_0, x_0 - \frac{1}{x_0})$$,切线斜率为 $$f'(x_0) = 1 + \frac{1}{x_0^2}$$。切线方程为 $$y = \left(1 + \frac{1}{x_0^2}\right)(x - x_0) + x_0 - \frac{1}{x_0}$$。代入 $$P(1,0)$$ 得 $$x_0^2 - 2x_0 - 1 = 0$$,解得 $$x_0 = 1 \pm \sqrt{2}$$。计算 $$g(t) = |MN|$$ 并分析不等式条件,最终 $$m$$ 的最大值为 5,选 A。

3. 不等式 $$x + \frac{4}{x} \leq m^2 + 5m$$ 对所有 $$x < 0$$ 成立。令 $$y = -x > 0$$,则不等式化为 $$-y - \frac{4}{y} \leq m^2 + 5m$$,即 $$y + \frac{4}{y} \geq -m^2 - 5m$$。由于 $$y + \frac{4}{y} \geq 4$$(当 $$y = 2$$ 时取等),故 $$4 \geq -m^2 - 5m$$,解得 $$m \leq -4$$ 或 $$m \geq -1$$,选 C。

4. 奇函数 $$f(x)$$ 满足 $$f(x+1) = f(1-x)$$,说明对称轴为 $$x = 1$$。当 $$x \in [0,1]$$ 时,$$f(x) = \frac{10x}{9}$$。不等式 $$f(x+a) \leq f(x)$$ 恒成立,需分析 $$a$$ 的范围。通过对称性和单调性推导,$$a$$ 的取值范围为 $$[1,3] \cup [-2,0]$$,选 C。

5. 不等式 $$x^2 - \log_m x < 0$$ 在 $$(0, \frac{1}{2})$$ 内恒成立,即 $$\log_m x > x^2$$。当 $$0 < m < 1$$ 时,$$\log_m x$$ 递减,需 $$\log_m \left(\frac{1}{2}\right) \geq \left(\frac{1}{2}\right)^2$$,即 $$m^{\frac{1}{4}} \leq \frac{1}{2}$$,解得 $$m \geq \frac{1}{16}$$。因此 $$m \in \left[\frac{1}{16}, 1\right)$$,选 C。

6. 函数 $$f(x) = x^2 - a^x$$ 在 $$(-1,1)$$ 上的取值范围需分情况讨论。当 $$a > 1$$ 时,$$f(x)$$ 的最小值为 $$f(0) = -1$$,最大值为 $$f(1) = 1 - a$$;当 $$0 < a < 1$$ 时,$$f(x)$$ 的最小值为 $$f(1) = 1 - a$$,最大值为 $$f(0) = -1$$。综合可得取值范围为 $$[0, \frac{1}{2}) \cup [2, +\infty)$$,选 B。

7. 不等式 $$x |x^2 - m| \geq 2$$ 对所有 $$x \in [1,2]$$ 成立。分两种情况:若 $$m \leq x^2$$,则 $$x(x^2 - m) \geq 2$$,即 $$m \leq x^2 - \frac{2}{x}$$;若 $$m > x^2$$,则 $$x(m - x^2) \geq 2$$,即 $$m \geq x^2 + \frac{2}{x}$$。分析极值点,最终 $$m \leq 0$$ 或 $$m \geq 5$$,选 C。

8. 命题 $$p$$:$$-\frac{1}{2} < a < 1$$;命题 $$q$$:对所有 $$x \in [-1,1]$$,$$x^2 - a x - 2 < 0$$。分析 $$q$$ 的条件,需 $$x^2 - a x - 2$$ 的最大值小于 0。在 $$x \in [-1,1]$$ 上,最大值为 $$1 - |a| - 2 < 0$$,即 $$|a| > -1$$,恒成立。因此 $$p$$ 是 $$q$$ 的充分但不必要条件,选 A。

9. 函数 $$f(x) = m \ln x + x^2 - m x$$ 在 $$(0, +\infty)$$ 内单调递增,需导数 $$f'(x) = \frac{m}{x} + 2x - m \geq 0$$ 恒成立。整理得 $$2x^2 - m x + m \geq 0$$。令判别式 $$\Delta = m^2 - 8m \leq 0$$,解得 $$0 \leq m \leq 8$$,选 A。

10. 命题 $$\forall x \in (0, +\infty), \ln x < x^2 - x + k$$ 是假命题,即存在 $$x > 0$$ 使得 $$\ln x \geq x^2 - x + k$$。求 $$k$$ 的范围,需 $$k \leq \ln x - x^2 + x$$ 有解。分析函数 $$h(x) = \ln x - x^2 + x$$ 的最大值,得 $$k \leq 0$$,选 B。
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