内容正文:
模块一 基础知识(集合、常用逻辑用语、不等式、复数)
(测试)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔·一模)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
2.设,,则下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
3.(2024·吉林·模拟预测)已知是的导函数,则“”是“是函数的一个极值点”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2024·辽宁大连·模拟预测)已知函数(,且)的图象恒过定点,若点在直线上,则的最小值为( )
A.13 B. C. D.8
5.(2024·湖南衡阳·一模)复数满足,则的实部为( )
A. B. C. D.
6.(2024·江西新余·模拟预测)已知集合为全集的子集,,则( ).
A. B.
C. D.
7.(2024·福建宁德·模拟预测)若正实数a,b满足,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为2 B.的最大值为4
C.的最小值为1 D.的最小值为
8.[新考法](2024·高三·上海黄浦·期末)已知复数(a、,i是虚数单位),,,定义:,.给出下列命题:
①对任意,都有;
②若是复数z的共轭复数,则恒成立;
③若(、),则;
④对任意、、,结论恒成立.
则其中真命题是( ).
A.①②③④; B.②③④; C.②④; D.②③.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(2024·高三·河北·期中)已知复数满足,其中为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.在复平面内对应的点位于第四象限
D.
10.(2024·广东茂名·一模)若,,,则的值可以为( )
A. B.6 C. D.3
11.[新考法](2024·吉林长春·模拟预测)对于集合,若,则称为对偶互存集,则下列为对偶互存集的是( )
A. B.
C. D.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(2024·甘肃武威·一模)命题“,使成立”的否定命题是 .
13.(2024·吉林·模拟预测)复数满足,则 .
14.(2024·河南信阳·一模)已知不等式的解集为,则函数的定义域为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
(2024·安徽·模拟预测)已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
16.(15分)
已知是复数,与均为实数(为虚数单位),且复数在复平面上对应点在第一象限.
(1)求的值;
(2)求实数的取值范围.
17.(15分)
某企业采用新工艺,把企业生产中排放的二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为吨,最多为吨,月处理成本(元)与月处理量(吨)之间的函数关系可近似的表示为,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为元.
(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则国家至少需要补贴多少元才能使该单位不亏损?
18.(17分)
已知全集为,关于x的不等式:的解集为,
(1)若或,求的值;
(2)若,记的补集为,中恰好有3个整数,求实数a的取值范围;
(3)若,集合,且满足,求实数a的取值范围.
19.(17分)
若至少由两个元素构成的有限集合,且对于任意的,都有,则称为“集合”.
(1)判断是否为“集合”,说明理由;
(2)若双元素集为“集合”,且,求所有满足条件的集合;
(3)求所有满足条件的“集合”.
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模块一 基础知识(集合、常用逻辑用语、不等式、复数)
(测试)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔·一模)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为,
所以,
故选:C
2.设,,则下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于A,由在上是增函数可得,故A错误;
对于B,由在上是减函数可得,故B错误;
对于C,,所以,故C正确;
对于D,当时,,故D错误;
故选:C.
3.(2024·吉林·模拟预测)已知是的导函数,则“”是“是函数的一个极值点”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】根据极值点的定义,是函数的一个极值点可得,
但是时,不一定是函数的一个极值点,
比如,,满足,但在R上单调递增,
即不是函数的极值点,
故“”是“是函数的一个极值点”的必要不充分条件,
故选:B
4.(2024·辽宁大连·模拟预测)已知函数(,且)的图象恒过定点,若点在直线上,则的最小值为( )
A.13 B. C. D.8
【答案】C
【解析】当时,,即
因为在直线上,所以
当且仅当时,取等号,即的最小值为.
故选:C
5.(2024·湖南衡阳·一模)复数满足,则的实部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,,,
,
,
所以的实部为,
故选:C.
6.(2024·江西新余·模拟预测)已知集合为全集的子集,,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】∵,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
7.(2024·福建宁德·模拟预测)若正实数a,b满足,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为2 B.的最大值为4
C.的最小值为1 D.的最小值为
【答案】D
【解析】因为正实数,满足,
由基本不等式,当且仅当时取等号,A错误;
因为,当且仅当时取等号,
即的最大值2,B错误;
因为,所以,当且仅当时取等号,C错误;
,,
根据二次函数的性质可知,当时,取得最小值,D正确.
故选:D.
8.[新考法](2024·高三·上海黄浦·期末)已知复数(a、,i是虚数单位),,,定义:,.给出下列命题:
①对任意,都有;
②若是复数z的共轭复数,则恒成立;
③若(、),则;
④对任意、、,结论恒成立.
则其中真命题是( ).
A.①②③④; B.②③④; C.②④; D.②③.
【答案】C
【解析】对于①:由定义知,当时,,故①错误
对于②:由题意得,所以,故②正确;
对于③:设 ,
若,则,不能推出,无法得到,故③错误;
对于④:设,
则,
同理,,
又,,
所以恒成立,故④正确.
故选:C
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(2024·高三·河北·期中)已知复数满足,其中为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.在复平面内对应的点位于第四象限
D.
【答案】ACD
【解析】因为,可得,故A正确;
由,得,故B错误;
由,知在复平面内对应的点位于第四象限,故C正确;
因为,
则,故D正确.
故选:ACD.
10.(2024·广东茂名·一模)若,,,则的值可以为( )
A. B.6 C. D.3
【答案】AB
【解析】因为,,,令,则,当且仅当时,等号成立,
则,
当且仅当时等号成立.
故选:AB
11.[新考法](2024·吉林长春·模拟预测)对于集合,若,则称为对偶互存集,则下列为对偶互存集的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】对于A,当时,,故A正确;
对于B,为全体奇数构成的集合,
当为奇数时,也为奇数,故B正确;
对于C,,则,
但,故C错误;
对于D,,当时,,故D正确.
故选:ABD.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(2024·甘肃武威·一模)命题“,使成立”的否定命题是 .
【答案】“,”
【解析】命题“,使成立”的否定命题是“,”
故答案为:,
13.(2024·吉林·模拟预测)复数满足,则 .
【答案】
【解析】设复数,
由,可得复数对应的点在以和为端点的线段的垂直平分线上,所以,
由可得复数对应的点在以和为端点的线段的垂直平分线上,所以,
联立,解得,所以,
经检验,满足,
则.
故答案为:.
14.(2024·河南信阳·一模)已知不等式的解集为,则函数的定义域为 .
【答案】
【解析】由不等式的解集为,
可得和是方程的两个根,且,
则,解得,所以函数,
要使得函数有意义,则满足,
即,解得,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
(2024·安徽·模拟预测)已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【解析】(1)由题意知,
因为,所以,
则,解得,则实数的取值范围是;
(2)因为“”是“”的必要不充分条件,所以是A的真子集,
当时,解得;
当时,(等号不能同时取得),解得,
综上,.
16.(15分)
已知是复数,与均为实数(为虚数单位),且复数在复平面上对应点在第一象限.
(1)求的值;
(2)求实数的取值范围.
【解析】解:(1)设,
又,且为实数,∴,解得.
∴,
∵为实数,∴,解得.
∴
(2)∵复数,
∴,解得.
即实数的取值范围是.
17.(15分)
某企业采用新工艺,把企业生产中排放的二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为吨,最多为吨,月处理成本(元)与月处理量(吨)之间的函数关系可近似的表示为,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为元.
(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则国家至少需要补贴多少元才能使该单位不亏损?
【解析】(1)由题意可知:,
每吨二氧化碳的平均处理成本为:
,
当且仅当,即时,等号成立,
∴该单位每月处理量为吨时,每吨的平均处理成本最低;
(2)该单位每月的获利:
,
因,函数在区间上单调递减,
从而得当时,函数取得最大值,,
所以,该单位每月不能获利,国家至少需要补贴元才能使该单位不亏损.
18.(17分)
已知全集为,关于x的不等式:的解集为,
(1)若或,求的值;
(2)若,记的补集为,中恰好有3个整数,求实数a的取值范围;
(3)若,集合,且满足,求实数a的取值范围.
【解析】(1)因为的解集为或,
所以1,4是方程的两根,
由,解得.
(2)由于的解集为,则的解集为,
由可得,
若,则时,不等式的解集,
若,则时,不等式的解集,
若,则时,不等式的解集,不符合题意舍去,
故中的3个整数只能是或,0,1;
若解集中的3个整数是,则,得;
若解集中的3个整数是,0,1,则,得.
综上,由知,实数a的取值范围为或.
(3)若,集合,且满足,
即在上恒成立,
所以或,可得.
19.(17分)
若至少由两个元素构成的有限集合,且对于任意的,都有,则称为“集合”.
(1)判断是否为“集合”,说明理由;
(2)若双元素集为“集合”,且,求所有满足条件的集合;
(3)求所有满足条件的“集合”.
【解析】(1)因为,所以不是“一集合”.
(2)设.
若,则或.
由,解得(舍去),此时;
由化为,而,故方程无正整数解.
若,则或,
由,解得,此时;
由化为,而,故方程无正整数解.
综上,所有满足条件的集合为.
(3)若“集合”为双元素集,
不妨设,则或,
由,则,而,故,此时;
由,则,而,显然不存在正整数解;
所以,“集合”为,其中.
若“集合”含有两个以上的元素,
设最小的元素为,最大的元素为,第二大的元素为,
则是“集合”中的元素,
若,解得,
若,则,矛盾,
若,该方程的解为,则n,a不可能同时为整数,无解.
故所有满足条件的“集合”为,其中.
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