2021年高中数学必修第一册《恒成立问题》同步培优卷(含答案)
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这是一份2021年高中数学必修第一册《恒成立问题》同步培优卷(含答案),共8页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021年高中数学必修第一册《恒成立问题》同步培优卷一、选择题1.下面四个命题:①∀x∈R,x2-3x+2>0恒成立;②∃x∈Q,x2=2;③∃x∈R,x2+1=0;④∀x∈R,4x2>2x-1+3x2.其中真命题的个数为( )A.3 B.2 C.1 D.02. “不等式x2-x+m>0在R上恒成立”的一个必要不充分条件是( )A.m> B.0<m<1 C.m>0 D.m>13.当x∈R时,不等式x2+mx+>0恒成立的条件是( )A.m>2 B.m<2 C.m<0,或m>2 D.0<m<24.不等式:①a2+2>2a;②a2+b2≥2(a-b-1);③a2+b2≥ab恒成立的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.35.若不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切x∈R恒成立,则a的取值范围是( )A.(-∞,2] B.[-2,2] C.(-2,2] D.(-∞,-2)6.对于定义域为R的任意奇函数f(x)都恒成立的是( )A.f(x)-f(-x)≥0 B.f(x)-f(-x)≤0C.f(x)·f(-x)≤0 D.f(x)·f(-x)>07.设函数f(x)和g(x)分别是R上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( ) A.f(x)+|g(x)|是偶函数 B.f(x)-|g(x)|是奇函数 C.|f(x)|+g(x)是偶函数 D.|f(x)|-g(x)是奇函数8.a>b>c,且a+b+c=0,下列不等式恒成立的是( )A.ac>bc B.ab>ac C.a|b|>c|b| D.a2>b2>c29.若-1<α<β<1,则下列各式中恒成立的是( )A.-2<α-β<0B.-2<α-β<-1C.-1<α-β<0D.-1<α-β<110.当0≤x≤2时,a<-x2+2x恒成立,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,1] B.(-∞,0] C.(-∞,0) D.(0,+∞)11.当x∈(-∞,-1]时,不等式(m2-m)∙4x-2x<0恒成立,则实数的取值范围是( )A.(-2,1) B.(-4,3) C.(-3,4) D.(-1,2)12.当0≤x≤2时,a<-x2+2x恒成立,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,1] B.(-∞,0] C.(-∞,0) D.(0,+∞)二、填空题13.命题“3mx2+mx+1>0恒成立”是真命题,则实数m的取值范围是________.14.若不等式-x2+2x-a≤0恒成立,则实数a的取值范围是________.15.当x>1时,不等式x+≥a恒成立,则实数a的最大值为________.16.若对任意x>0,≤a恒成立时,则a的取值范围是________.三、解答题17.已知函数f(x)=x2-2x+5.(1)是否存在实数m,使不等式m+f(x)>0对于任意x∈R恒成立,并说明理由.(2)若存在一个实数x0,使不等式m-f(x0)>0成立,求实数m的取值范围. 18.已知一次函数f(x)是增函数且满足f(f(x))=4x-3. (1)求函数f(x)的表达式; (2)若不等式f(x)<m对于一切x∈[-2,2]恒成立,求实数m的取值范围。 19.若关于x的不等式ax2+2x+2>0在R上恒成立,求实数a的取值范围. 20.已知f(x)=x2+2x+2a-a2,若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围. 21.已知关于x的不等式(m2+4m-5)x2-4(m-1)x+3>0对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围. 22.若二次函数满足f(x+1)-f(x)=2x且f(0)=1.(1)求f(x)的解析式;(2)若在区间[-1,1]上不等式f(x)>2x+m恒成立,求实数m的取值范围. 23.已知定义在R上的函数f(x),对任意的x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>0.(1)求f(0)的值,判断f(x)的奇偶性并说明理由;(2)求证:f(x)在(﹣∞,+∞)上是增函数;(3)若不等式f(k•2x)+f(2x﹣4x﹣2)<0对任意x∈R恒成立,求实数k的取值范围.
0.答案解析1.答案为:C;解析:x2-3x+2>0,Δ=(-3)2-4×2>0,∴当x>2或x<1时,x2-3x+2>0才成立,∴①为假命题.∵当且仅当x=±时,x2=2,∴不存在x∈Q,使得x2=2,∴②为假命题.对∀x∈R,x2+1≠0,∴③为假命题.4x2-(2x-1+3x2)=x2-2x+1=(x-1)2≥0,即当x=1时,4x2=2x-1+3x2成立,∴④为假命题.∴①②③④均为假命题.2.答案为:C;解析:从Δ入手 ,Δ<0即可3.答案为:D4.答案为:D;解析:①a2+2-2a=(a-1)2+1>0,故①正确;②a2+b2-2(a-b-1)=a2-2a+b2+2b+2=(a-1)2+(b+1)2≥0,故②正确;③a2+b2-ab=a2-ab+b2+b2=2+b2≥0,故③正确,故选D.5.答案为:C;解析:当a=2时,不等式-4<0恒成立,因此a=2满足题意.当a≠2时,不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切x∈R恒成立,需满足解得-2<a<2.综上所述,a的取值范围是-2<a≤2.故选C.6.答案为:C;解析:由f(-x)=-f(x)知f(-x)与f(x)互为相反数,∴只有C成立.7.A8.答案为:B;解析:[∵a+b+c=0且a>b>c,∴a>0,c<0,∴A不正确.对于B,ab>ac⇔a(b-c)>0又b-c>0,a>0,故B正确;由于|b|有可能为0,故C不正确,若a=2,b=1,c=-3,显然a+b+c=0,但a2>b2且b2<c2,故D不正确.]9.答案为:A;解析:由-1<α<1,-1<β<1,得-1<-β<1.∴-2<α-β<2,但α<β.故知-2<α-β<0.]10.答案为:C;解析:令f(x)=-x2+2x(0≤x≤2)=-(x2-2x+1)+1=-(x-1)2+1,∴f(x)最小值为f(0)=f(2)=0.而a<-x2+2x恒成立,∴a<0.11.答案为:D;12.答案为:C;解析:a<-x2+2x恒成立,即a小于函数f(x)=-x2+2x,x∈[0,2]的最小值,而f(x)=-x2+2x,x∈ [0,2]的最小值为0,∴a<0.13.答案为:[0,12)解析:“3mx2+mx+1>0恒成立”是真命题,需对m进行分类讨论.当m=0时,1>0恒成立,所以m=0满足题意;当m>0时,且Δ=m2-12m<0,即0<m<12时,3mx2+mx+1>0恒成立,所以0<m<12满足题意;当m<0时,3mx2+mx+1>0不恒成立.综上知0≤m<12.14.答案为:[1,+∞);解析:∵Δ=4-4a≤0,∴a≥1.15.答案为:3解析:x+≥a恒成立⇔(x+)min≥a.∵x>1,∴x-1>0,∴x+=x-1++1≥2 +1=3(当x=2时取等号).∴a≤3,即a的最大值为3.16.答案为:[,+∞)解析:∵x>0,∴=≤=.∴a≥.17.解:(1)不等式m+f(x)>0可化为m>-f(x),即m>-x2+2x-5=-(x-1)2-4.要使m>-(x-1)2-4对于任意x∈R恒成立,只需m>-4即可.故存在实数m>-4,使不等式m+f(x)>0对于任意x∈R恒成立.(2)不等式m-f(x0)>0可化为m>f(x0),若存在一个实数x0,使不等式m>f(x0)成立,只需m>f(x)min.又f(x)=(x-1)2+4,∴f(x)min=4,∴m>4.所以,所求实数m的取值范围是(4,+∞).18.解:(1)f(x)=2x-1; (2)m>319.解:当a=0时,原不等式可化为2x+2>0,其解集不为R,故a=0不满足题意,舍去;当a≠0时,要使原不等式的解集为R,只需解得a>.综上,所求实数a的取值范围为.20.解:设g(x)=x2+2x.因为f(x)>0,所以x2+2x>a2-2a.只要使g(x)在[1,+∞)上的最小值大于a2-2a即可.因为g(x)=x2+2x在[1,+∞)上单调递增,所以g(x)min=g(1)=3.所以a2-2a<3,解此一元二次不等式,得-1<a<3.所以实数a的取值范围是(-1,3).21.解:①当m2+4m-5=0,即m=1或m=-5时,显然m=1符合条件,m=-5不符合条件;②当m2+4m-5≠0时,由二次函数对一切实数x恒为正数,得解得1<m<19.综合①②得,实数m的取值范围为1≤m<19.22.解:(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),由f(0)=1,∴c=1,∴f(x)=ax2+bx+1.∵f(x+1)-f(x)=2x,∴2ax+a+b=2x,∴,∴,∴f(x)=x2-x+1.(2)由题意:x2-x+1>2x+m在[-1,1]上恒成立,即x2-3x+1-m>0在[-1,1]上恒成立.令g(x)=x2-3x+1-m=(x-)2--m,其对称轴为x=,∴g(x)在区间[-1,1]上是减函数,∴g(x)min=g(1)=1-3+1-m>0,∴m<-1.23.解:(1)取x=y=0得,则f(0+0)=f(0)+f(0),即f(0)=0;函数f(x)为奇函数,证明:已知函数的定义域为R,取y=﹣x代入,得f(0)=f(x)+f(﹣x),又f(0)=0,于是f(﹣x)=﹣f(x),∴f(x)为奇函数; (2)证明:设x1,x2∈R且x1<x2,则f(x2)﹣f(x1)=f(x2)+f(﹣x1)=f(x2﹣x1),由x2﹣x1>0知,f(x2﹣x1)>0,∴f(x2)>f(x1),∴函数f(x)为R上的增函数. (3)∵f(x)在R上为增函数且为奇函数,由f(k•2x)+f(2x﹣4x﹣2)<0得f(k•2x)<﹣f(2x﹣4x﹣2)=f(﹣2x+4x+2)∴k•2x<﹣2x+4x+2即22x﹣(1+k)2x+2>对任意x∈R恒成立,令t=2x>0,问题等价于t2﹣(1+k)t+2>0,设f(t)=t2﹣(1+k)t+2,其对称轴当即k<﹣1时,f(0)=2>0,符合题意,当即k≥﹣1时,对任意t>0,f(t)>0恒成立,等价于解得﹣1≤k<﹣1+2综上所述,当k<﹣1+2时,不等式f(k•3x)+f(3x﹣9x﹣2)<0对任意x∈R恒成立.
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