内容正文:
新泰中学2024级高一上学期适应性训练
数学试题
考试时间:120分钟 满分150分
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题
1. 已知集合,,则
A. B. C. D.
2. 命题“”的否定为( )
A. B. C. D.
3. 下列结论中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
4. 已知集合M满足,则所有满足条件的集合M的个数是( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
5. 下列从集合到集合的对应关系,其中是的函数的是( )
A. ,对应关系
B. ,,对应关系
C. ,对应关系
D. ,对应关系
6. 设集合或,,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知关于的不等式的解集为,则的最大值是( )
A. B. C. D.
8. 若正实数满足,不等式有解,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题
9. 设集合,且,则实数a可以是( )
A. B. 1 C. D. 0
10. 下列各命题中,p是q的充要条件的有( )
A. p:两个三角形相似;q:两个三角形三边成比例
B. p:四边形是菱形;:四边形的对角线互相垂直
C. :;:,
D. :;:
11. 设正实数满足,则( )
A. 有最大值 B. 有最大值
C. 有最大值 D. 有最小值
第Ⅱ卷(非选择题)
三、嫃空题
12. 设集合,则集合的子集个数为________
13. 若关于的不等式的解集不是空集,则的取值范围是________.
14. 已知不等式的解集为,则________,的最小值是_________
四、解答题
15. 已知全集,集合,集合为小于6的质数.
(1)求;
(2)求.
16. 已知集合,集合,命题,命题.
(1)当实数a为何值时,p是q的充要条件;
(2)若p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
17. 已知关于的不等式的解集为,().
(1)求实数,的值;
(2)当,,且满足时,有恒成立,求的取值范围.
18. 某服装厂为扩大生产增加收益,新引进了一套某种服装的生产设备,用该设备生产制作服装每月的成本(单位:元)由两部分构成:①固定成本(与生产服装的数量无关):元;②生产所需材料成本:(单位:元),为每月生产服装的件数.
(1)用该设备生产服装,每月产量为何值时,平均每件服装的成本最低,每件的最低成本为多少?
(2)若每月生产件服装,每件售价为:(单位:元),假设每件服装都能够售出,则该企业应如何制定计划,才能确保该设备每月的利润不低于4万元?
19. 已知有限集,如果中的元素满足,就称为“完美集”.
(1)判断:集合是否是“完美集”并说明理由;
(2)是两个不同的正数,且是“完美集”,求证:至少有一个大于2;
(3)若为正整数,求:“完美集”.
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新泰中学2024级高一上学期适应性训练
数学试题
考试时间:120分钟 满分150分
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题
1. 已知集合,,则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意先解出集合A,进而得到结果.
【详解】由已知,集合,又,
所以.
2. 命题“”的否定为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由全称的否定是特称可得;
【详解】由全称的否定是特称可得命题“”的否定为“”.
故选:C.
3. 下列结论中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】C
【解析】
【分析】根据不等式的性质结合已知判断C选项,特殊值法分别判断A,B,D选项即可.
【详解】当时满足,可得,A选项错误;
当,可得,B选项错误;
若,由不等式乘法性质可得,C选项正确;
当,可得,D选项错误.
故选:C.
4. 已知集合M满足,则所有满足条件的集合M的个数是( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】由集合间的基本关系利用元素个数即可求得满足题意的个数.
【详解】根据可以确定必含有元素1,2,且至少含有元素3,4,5中的一个,
因此依据集合的元素个数分类如下:
含有3个元素:.
含有4个元素:,
含有5个元素:.
所有满足条件的集合M可以是:,共7个.
故选:B
5. 下列从集合到集合的对应关系,其中是的函数的是( )
A. ,对应关系
B. ,,对应关系
C. ,对应关系
D. ,对应关系
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数的定义,结合特例法逐一判断即可.
【详解】A:因为集合是整数集,其中奇数除以的结果不是整数,
所以不是的函数,因此本选项不符合题意;
B:显然,此时,有两个不同的实数与之对应,不符合函数的定义,
因此本选项不符合题意;
C:因为任意一个实数的平方是一个确定的实数,符合函数的定义,
所以本选项符合题意;
D:因为,但是没有意义,因此不符合题意,所以本选项不符合题意,
故选:C
6. 设集合或,,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求得,再结合集合及,运算即可得解.
【详解】由集合或,则,
又集合且,则,
故选:B.
7. 已知关于的不等式的解集为,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】一元二次不等式解集转化为一元二次方程的解,根据韦达定理求出,,再用基本不等式求出最值
【详解】的解集为,则是方程的两个根,故,,故
因为,所以有基本不等式得:,当且仅当即时,等号成立,所以的最大值为
故选:D
8. 若正实数满足,不等式有解,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据基本不等式“1”的代换求最小值,再由不等式有解得,即可求参数范围.
【详解】由,
仅当,即时等号成立,
要使不等式有解,只需,
所以.
故选:B
二、多项选择题
9. 设集合,且,则实数a可以是( )
A. B. 1 C. D. 0
【答案】ACD
【解析】
【分析】由,可得,对集合N分类讨论可得结果.
【详解】,因为,所以,
因为,所以当时,,满足,
当时,,满足,
当时,,满足,
故选:ACD.
10. 下列各命题中,p是q的充要条件的有( )
A. p:两个三角形相似;q:两个三角形三边成比例
B. p:四边形是菱形;:四边形的对角线互相垂直
C. :;:,
D. :;:
【答案】AD
【解析】
【分析】根据充要条件的判断方法,逐项判断即可.
【详解】对A:“两个三角形相似”,可得“三角形三边对应成比例”,所以p是q的充分条件;又“两个三角形三边成比例”可得“两个三角形相似”,所以p是q的必要条件.所以p是q的充要条件,故A正确;
对B:因为对角线互相垂直的四边形不一定是菱形,所以p不是q的充要条件,故B错误;
对C:由“”“或”,所以p不是q的充要条件,故C错误;
对D:,所以p是q的充要条件,故D正确.
故选:AD
11. 设正实数满足,则( )
A. 有最大值 B. 有最大值
C. 有最大值 D. 有最小值
【答案】BD
【解析】
【分析】对于B,直接由即可判断B正确,对于A,由B中结论可得,从而判断A错误,对于C,利用将变形为结合可判断C错误,对于D,利用结合立方差公式将变形为,结合即可判断D正确.
【详解】正实数满足,即有,可得,B正确,
而,即有最大值,当且仅当时等号成立,A错误,
由,当且仅当时等号成立,C错误,
由,当且仅当时等号成立,D正确.
故选:BD.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、嫃空题
12. 设集合,则集合的子集个数为________
【答案】16
【解析】
【分析】先化简集合A,再利用子集的定义求解.
【详解】解:,
故A的子集个数为,
故答案为:16
13. 若关于的不等式的解集不是空集,则的取值范围是________.
【答案】或
【解析】
【分析】分别讨论和,利用不等式的解集不是空集,解出的取值范围.
【详解】解:若,则原不等式等价为,此时不等式的解集为空集,所以不成立,即.
若,要使不等式的解集不是空集,
则①若,有,解得.
②若,则满足条件.
综上所述,满足条件的的取值范围是或.
故答案为:或.
【点睛】本题主要考查一元二次不等式的基本解法,属于基础题.
14. 已知不等式的解集为,则________,的最小值是_________
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据不等式的解集可得之间的关系,然后将用表示,再用基本不等式求其最小值即可.
【详解】的解集为
,,,
,当且仅当,即时取等号
故的最小值为10.
故答案为:,10.
四、解答题
15. 已知全集,集合,集合为小于6的质数.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)分别求出集合A,B再求并集即可
(2)求出A的补集再与集合B求交集即可
【小问1详解】
由得或
所以
又,所以
【小问2详解】
,所以
所以
16. 已知集合,集合,命题,命题.
(1)当实数a为何值时,p是q的充要条件;
(2)若p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)解分式不等式求出集合,根据p是q的充要条件,可得,即可得解;
(2)由p是q的充分不必要条件,可得A是B的真子集,再分和两种情况讨论,从而可得出答案.
【小问1详解】
解:,即,
有,解得,
故,
因为p是q的充要条件,所以,
故的解集也为,
所以,解得;
【小问2详解】
解:因为p是q的充分不必要条件,所以A是B的真子集,
①时,此时,即或,符合题意,
②时,当或时,,即,
此时(不同时取等号),解得,
当时,,即,
此时(不同时取等号),解得,
综上所述a的取值范围.
17. 已知关于的不等式的解集为,().
(1)求实数,的值;
(2)当,,且满足时,有恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由不等式的解集,结合韦达定理列出方程,即可求得的值.
(2)由(1)中的结果,结合基本不等式,可得,然后代入不等式,即可求得的范围.
【小问1详解】
因为关于的不等式的解集为,
所以,且,可得
即
【小问2详解】
由(1)知,则,即
所以
当且仅当时,即时,等号成立.
故恒成立,
即恒成立,
所以,解得
故
18. 某服装厂为扩大生产增加收益,新引进了一套某种服装的生产设备,用该设备生产制作服装每月的成本(单位:元)由两部分构成:①固定成本(与生产服装的数量无关):元;②生产所需材料成本:(单位:元),为每月生产服装的件数.
(1)用该设备生产服装,每月产量为何值时,平均每件服装的成本最低,每件的最低成本为多少?
(2)若每月生产件服装,每件售价为:(单位:元),假设每件服装都能够售出,则该企业应如何制定计划,才能确保该设备每月的利润不低于4万元?
【答案】(1)该用该设备每月生产2000件服装时,可使得平均每件所需的成本最少,每件最少成本为300元
(2)该设备每月至少生产800件产品,才能确保该设备每月的利润不低于4万元
【解析】
【分析】(1)根据题意,可知平均每套所需的成本费用为,再利用基本不等式即可求出结果;
(2)由题意可知月利润,解一元二次不等式即可求出结果.
【小问1详解】
解:设平均每套所需的成本费用为元,则有
.
当且仅当,即时,等号成立,此时.
所以该用该设备每月生产2000件服装时,可使得平均每件所需的成本最少,每件最少成本为300元;
【小问2详解】
解:设月利润为(元),则有:
,
整理得:,解得(舍)或,
所以该设备每月至少生产800件产品,才能确保该设备每月的利润不低于4万元.
19. 已知有限集,如果中的元素满足,就称为“完美集”.
(1)判断:集合是否是“完美集”并说明理由;
(2)是两个不同的正数,且是“完美集”,求证:至少有一个大于2;
(3)若为正整数,求:“完美集”.
【答案】(1)
由,所以集合是“完美集”;
(2)
若是两个不同的正数,
且是“完美集”,
设,
根据根与系数关系可知相当于方程的两根,
由于,解得或(舍),
所以,
又均为正数,
所以,当且仅当时成立
是两个不同的正数,
所以至少有一个大于2;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据“完美集”的定义,进行判断即可;
(2)根据“完美集”的定义,结合集合的运算,以及一元二次方程的性质进行求解即可;
(3)设设中,得到,分,,进行分类讨论即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
不妨设中,
由,
得,
当时,即有,
又为正整数,所以,
则,则无解,即不存在满足条件的“完美集”;
当时,即有,
故只能,
则,可求得,
于是此时“完美集”只有一个为;
当时,由,
即有,
又,
又,所以,
即,
又,
即,与矛盾,
所以当时,不存在“完美集”;
综上所述,“完美集”为.
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