内容正文:
绝密★本科目考试启用前
模块一 集合、常用逻辑用语、不等式、复数(测试)
(北京专用)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第一部分(选择题 共40分)
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】集合,,所以.
故选:D
2.若,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【详解】由,可得,
所以,故,
故选:C
3.“”是“”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】A
【详解】由解得;
由解得;
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
4.若关于的不等式的解集为,则关于x的不等式的解集为( )
A.或 B.
C.或 D.
【答案】C
【详解】关于的不等式的解集为,则,
关于的不等式可化为,
即,解得或.
故选:C.
5.某物流公司为了提高运输效率,计划在机场附近建造新的仓储中心.已知仓储中心建造费用(单位:万元)与仓储中心到机场的距离(单位km)之间满足的关系为,则当最小时,的值为( )
A.2080 B.20 C. D.400
【答案】B
【详解】依题意,,则,
当且仅当,即时取等号,
所以当最小时,的值为20.
故选:B
6.已知命题,;命题若,则,下列命题为真命题的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】当时,,,命题为真命题,则为假命题;
若,,则,命题为假命题,则为真命题;
为假命题,为真命题,为假命题,为假命题.
故选:B.
7.若一元二次不等式的解集为,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】D
【详解】一元二次不等式的解集为,
即为的两实数根,
故,即,
则,当且仅当时,即时取等号,
即的最小值为4.
故选:D
8.对任意的值恒大于零,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】对任意,函数的值恒大于零,
设,即在上恒成立,
因为在上是关于的一次函数或常数函数,其图象为一条线段.
所以 ,解得或,
即的取值范围是.
故选:A
9.已知命题,,命题,恒成立.若和至多有一个为真命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】当命题为真命题,即,使成立,得到,即,
当命题为真命题,即对,恒成立,得到,
即,
所以当命题和命题同时为真命题时,有,即,
又命题和命题至多有一个为真命题,所以或,
故选:D.
10.设集合,,且M,N都是集合的子集,如果把叫做集合的“长度”,那么集合的“长度”的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】易得:集合的“长度”为,
集合的 “长度”为.
因为它们都是的子集,要使“长度”最小,
集合、应该在的两端.
若集合在左,集合在右,则,,
此时,,,
所以的 “长度”为:.
若集合在左,集合在右,则,,
此时,,,
所以的“长度”为:.
综上可知,“长度”的最小值为.
故选:C
第二部分(非选择题 共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.
11.已知,集合,且,则 .
【答案】
【详解】因为,显然,
则,即,可得,
此时,可得,所以.
故答案为:.
12.命题“”为假命题的一个充分不必要条件是 .
【答案】(答案不唯一)
【详解】由题设,为假命题,故为真命题,
又在上递增,则,只需即可,
所以,原命题为假命题的一个充分不必要条件是.
故答案为:(答案不唯一)
13.若x,,且,则的最小值为 .
【答案】9
【详解】由且可得,
所以,
当且仅当即时取等号,
故答案为:9.
14.已知复数对应的点到原点的距离是,则实数 .
【答案】
【详解】复数在复平面内对应的点的坐标为,
所以即,解得,
故答案为:
15.为了丰富全校师生的课后学习生活,共建和谐美好的校园文化,某校计划新建校园图书馆精品阅读区,该项目由图书陈列区(阴影部分)和四周休息区组成.图书陈列区的面积为,休息区的宽分别为和(如图所示).当校园图书馆精品阅读区面积最小时,则图书陈列区的边长为 .
【答案】50
【详解】依题意,设,得,
图书馆精品阅读区面积为
,
当且仅当时,等号成立,此时,,解得.
故答案为:50.
三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16.(13分)已知复数为虚数单位.
(1)若,求的值;
(2)若为实数,求的值.
(3)若在复平面上对应的点在第一象限,求的取值范围.
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)因为,所以.
(2)因为为实数,
所以,解得.
(3)因为且,
所以,
因为在复平面上对应的点在第一象限,
所以,解得,故
17.(14分)设全集,集合,集合.
(1)若对任意,都有,求实数a的取值范围;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)(2);
【详解】(1)由对任意,都有可知,
当时,,解得,符合题意,因此;
当时,而,,
则,无解,
所以实数的取值范围.
(2)由“”是“”的充分不必要条件,得,
又,,因此或,解得,
所以实数的取值范围为;
18.(13分)已知二次函数.
(1)当时,求函数在区间上的最大值和最小值;
(2)若对一切实数都成立,求的取值范围;
(3)求关于的不等式的解集.
【答案】(1)最大值为,最小值为(2)(3)答案见解析
【详解】(1)因为,
当时,则为的对称轴,
所以,,
函数在区间上的最大值为,最小值为.
(2)因为对一切实数都成立,即恒成立,
即恒成立,所以,解得,即.
(3)依题意,即,当时,解得或;
当时,即,解得;当时,解得或;
综上可得,当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
19.(15分)一公司垄断了S市某商品的生产与销售市场.已经调研发现,在一个销售周期内该商品的销量由定价x(单位:百元)决定(正常定价范围为300至700元),函数关系近似为(单位:万件).公司根据调研结果先决定售价再进行等同于预期销量的生产.将销量×售价称为“销售额”(记作B);已知每件商品的生产成本为200元,每个生产周期需要投入的固定成本约为1200万元,以上两项构成总成本(记作C).定义“净收益”(记作)为:净收益=销售额-总成本.
(1)请用函数表示净收益是如何决定的
(2)在正常定价范围内,公司如何制定销售策略能使净收益最大?并求出最大净收益
(3)公司现有机会额外投入420万元租用高科技生产设备,使本销售周期内的商品生产成本减半.公司是否应选择租用高科技设备?为什么?
【答案】(1),(2)定价600元时净收益最大,400万元
(3)租用高科技设备是值得的,理由见解析
【详解】(1),;
(2),
当且仅当,即时等号成立,
所以在时取到最大值,经检验,在正常定价范围内,
因此,定价600元时净收益最大,净收益最大值为400万元;
(3)若租用高科技设备,则净收益变为
,
当且仅当,即时等号成立,
在时取到最大值,经检验,在正常定价范围内,
因此最大净收益为万元,高于不租用高科技设备的最大净收益,
因此租用高科技设备是值得的.
20.(15分)已知集合.
(1)若,证明;
(2)当时,.若“”是“”的充分不必要条件,求的范围;
(3)若集合,且中恰好只有1个元素,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3).
【详解】(1)时,,
解之得或,即{或},
显然,证毕;
(2)由上知时,{或},
若“”是“”的充分不必要条件,则是A的真子集,
所以若,显然符合题意,此时,即;
若,要符合题意需,此时,舍去;
或,此时;
综上;
(3)要符合题意需,此时,舍去;
若,
要符合题意需,此时;
综上:
21.(15分)已知集合,其中,,,…,是的互不相同的子集.记的元素个数为(),的元素个数为().
(1)若,,,,,写出所有满足条件的集合(结论不要求证明);
(2)若,且对任意的,都有,求的最大值;
(3)若给定整数,()且对任意,都有,求的最大值.
【答案】(1)或或或(2)(3)
【详解】(1)因为,则和的元素个数均为1,
又因为,则,
若,,则或;
若,,则或;
综上或或或.
(2)集合共有32个不同的子集,
将其两两配对成16组,
使得,则不能同时被选中为子集,
故.
选择的16个含有元素1的子集:,符合题意.
综上,.
(3)结论:,
令,集合符合题意.
证明如下:
①若中有一元集合,不妨设,
则其它子集中都有元素1,且元素都至多属于1个子集,
所以除外的子集至多有个,故.
②若中没有一元集合,但有二元集合,不妨设.其它子集分两类:
或,和或,
其中互不相同,互不相同且均不为1,2.
若,则,有
若,则由得每个集合中都恰包含中的1个元素(不是2),
且互不相同,
因为中除2外至多还有2个元素,所以.
所以.
③若均为三元集合,不妨设.将其它子集分为三类:
,
其中.
若,则(除1,2,3外,其它元素两个一组与1构成集合),
所以.
若,不妨设,
则由得每个集合中都或者有4、或者有5,
又中除1外无其它公共元素,所以.
所以.
综上,.
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第一部分(选择题 共40分)
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.若,则( )
A. B. C.1 D.
3.“”是“”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.若关于的不等式的解集为,则关于x的不等式的解集为( )
A.或 B.
C.或 D.
5.某物流公司为了提高运输效率,计划在机场附近建造新的仓储中心.已知仓储中心建造费用(单位:万元)与仓储中心到机场的距离(单位km)之间满足的关系为,则当最小时,的值为( )
A.2080 B.20 C. D.400
6.已知命题,;命题若,则,下列命题为真命题的是( )
A. B. C. D.
7.若一元二次不等式的解集为,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
8.对任意的值恒大于零,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
9.已知命题,,命题,恒成立.若和至多有一个为真命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
10.设集合,,且M,N都是集合的子集,如果把叫做集合的“长度”,那么集合的“长度”的最小值是( )
A. B. C. D.
第二部分(非选择题 共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.
11.已知,集合,且,则 .
12.命题“”为假命题的一个充分不必要条件是 .
13.若x,,且,则的最小值为 .
14.已知复数对应的点到原点的距离是,则实数 .
15.为了丰富全校师生的课后学习生活,共建和谐美好的校园文化,某校计划新建校园图书馆精品阅读区,该项目由图书陈列区(阴影部分)和四周休息区组成.图书陈列区的面积为,休息区的宽分别为和(如图所示).当校园图书馆精品阅读区面积最小时,则图书陈列区的边长为 .
三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16.(13分)已知复数为虚数单位.
(1)若,求的值;
(2)若为实数,求的值.
(3)若在复平面上对应的点在第一象限,求的取值范围.
17.(14分)设全集,集合,集合.
(1)若对任意,都有,求实数a的取值范围;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
18.(13分)已知二次函数.
(1)当时,求函数在区间上的最大值和最小值;
(2)若对一切实数都成立,求的取值范围;
(3)求关于的不等式的解集.
19.(15分)一公司垄断了S市某商品的生产与销售市场.已经调研发现,在一个销售周期内该商品的销量由定价x(单位:百元)决定(正常定价范围为300至700元),函数关系近似为(单位:万件).公司根据调研结果先决定售价再进行等同于预期销量的生产.将销量×售价称为“销售额”(记作B);已知每件商品的生产成本为200元,每个生产周期需要投入的固定成本约为1200万元,以上两项构成总成本(记作C).定义“净收益”(记作)为:净收益=销售额-总成本.
(1)请用函数表示净收益是如何决定的
(2)在正常定价范围内,公司如何制定销售策略能使净收益最大?并求出最大净收益
(3)公司现有机会额外投入420万元租用高科技生产设备,使本销售周期内的商品生产成本减半.公司是否应选择租用高科技设备?为什么?
20.(15分)已知集合.
(1)若,证明;
(2)当时,.若“”是“”的充分不必要条件,求的范围;
(3)若集合,且中恰好只有1个元素,求实数的取值范围.
21.(15分)已知集合,其中,,,…,是的互不相同的子集.记的元素个数为(),的元素个数为().
(1)若,,,,,写出所有满足条件的集合(结论不要求证明);
(2)若,且对任意的,都有,求的最大值;
(3)若给定整数,()且对任意,都有,求的最大值.
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