内容正文:
周测卷(一) 集合与常用逻辑用语、不等式
(满分:150分 时间:120分钟)
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·河南省重点高中高三九师联盟)已知集合A={a,|a|},B={x|x2-3x-4≤0},若A∩B=A,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,1] B. (-1,0)
C. [-1,0] D. [-1,0)
2.已知命题p:∀x∈(0,+∞),ln x>x+1,则¬p为( )
A.∃x∈(0,+∞),ln x≤x+1
B. ∀x∈(0,+∞),ln x≤x+1
C.∃x∉(0,+∞),ln x>x+1
D. ∀x∉(0,+∞),ln x≤x+1
3.定义b-a为集合{x|a≤x≤b}的长度.已知集合M={x|x2-2mx-3m2≤0},N={x|x2+mx-2m2≤0},若集合M∩N的长度为4,则M∪N的长度为( )
A.3 B. 4
C. 5 D. 10
4.“关于x的不等式x2-2ax+a>0对∀x∈R恒成立”的一个必要不充分条件是( )
A.0<a<1 B. 0<a<2
C. 0<a< D. a>1
5.(2023·全国甲卷)设甲:sin2α+sin2β=1,乙:sinα+cos β=0,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
6.已知1≤a+b≤4,-1≤a-b≤2,则3a-b的取值范围是( )
A. B. [-8,1]
C. [-1,8] D. [1,8]
7.设a=,则下列说法中正确的是( )
A.> B. a2+b2≥2
C. a->b- D. >
8.(2025·山西晋中模拟)已知a,b,c∈R且a+b+c=0,a>b>c,则的取值范围是( )
A.[2,+∞) B.
D.
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.下列命题为真命题的是( )
A.若a<b<0,则a2>ab>b2
B. 若a>b,则ac2>bc2
C.若a>b,则a3>b3
D. 若a>b>0,c>d,则ac>bd
10.命题“∀x∈R,2kx2+kx-<0”为真命题的一个充分不必要条件可以是( )
A.(-3,0) B. (-3,0]
C. (-3,-1) D. (-3,+∞)
11.(2025·云南联考)已知Z(A)表示集合A中整数元素的个数,若集合M={x|(x-9)·(2x+1)<0},集合N={x|2x>1},则( )
A.Z(M)=9 B. M∩N={x|0<x<9}
C.Z(M∩N)=9 D. (∁RN)∪M={x|x<9}
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知p:∃x∈R,ax2+2x+1<0,q:a∈(1,+∞),则¬p是q的________条件.(在充分不必要、必要不充分、充要、既不充分也不必要中选一个正确的填入)
13.若关于x的不等式x2+mx-2>0在区间[1,2]上有解,则实数m的取值范围为________.
14.已知正实数a,b满足a+b=1,则的最小值为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知集合A={x|-2≤x-1≤5},集合B={x|m+1≤x≤2m-1}(m∈R).
(1)若A∩B=∅,求实数m的取值范围;
(2)设命题p:x∈A;命题q:x∈B,若命题p是命题q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
16.(15分)设函数f(x)=2x2-ax+4(a∈R).
(1)当a=9时,求不等式f(x)<0的解集;
(2)若不等式f(x)≥0对∀x∈(0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
17.(15分)已知函数f(x)=x2-2ax-1+a,a∈R.
(1)若a=2,试求函数y=(x>0)的最小值;
(2)对于任意的x∈[0,2],不等式f(x)≤a成立,试求实数a的取值范围.
18.(17分)甲、乙两地相距1000 km,货车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过80 km/h,已知货车每小时的运输成本(单位:元)由可变成本和固定成本组成,可变成本是速度平方的,固定成本为a元.
(1)将全程运输成本y(单位:元)表示为速度v(单位:km/h)的函数,并指出这个函数的定义域;
(2)为了使全程运输成本最小,货车应以多大的速度行驶?
19.(17分)(1)设y=2x2+4x+7的最小值为a,求不等式ax2+(2a-1)x-2<0(a∈R)的解集;
(2)求关于x的不等式ax2+(2a-1)x-2<0(a∈R)的解集.
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答案与精析
周测卷(一) 集合与常用逻辑用语、不等式
1.D 2.A 3.D
4.B 由“关于x的不等式x2-2ax+a>0对∀x∈R恒成立”,可得(-2a)2-4a<0,解得0<a<1.故选B.
5.B 因为sin2α+sin2β=1,又易知cos2β+sin2β=1,所以sin2α=cos2β,所以(sinα-cos β)(sin α+cos β)=0,故sin α-cos β=0或sin α+cos β=0,充分性不成立;当sin α+cos β=0时,sin2α=cos2β,所以sin2β+cos2β=sin2β+sin2α=1,必要性成立,所以甲是乙的必要条件但不是充分条件.
6.C 设3a-b=m(a+b)+n(a-b)=(m+n)a+(m-n)b,则解得∴3a-b=(a+b)+2(a-b).∵-1≤a-b≤2,1≤a+b≤4,∴3a-b=(a+b)+2(a-b)∈[-1,8].故选C.
7.C 令f(x)=,因为y=2x+1+1在R上单调递增,且2x+1+1>0,所以函数f(x)在R上单调递减,所以f(2022)>f(2023)>0,即a>b>0.对于A,因为a>b>0,所以<0,即<,故A错误;对于B,因为0<a=<1,0<b=<1,所以a2+b2<2,故B错误;对于C,因为a>b>0,所以a--=(a-b)>0,所以a->b-,故C正确;对于D,因为a>b>0,所以<0,所以<,故D错误.故选C.
8.C 由a+b+c=0,a>b>c,可得a>0,c<0,b=-a-c,则a>-a-c>c,则-2<<-,令t=,则-2<t<-,故,又f(t)=t+在(-2,-1)上单调递增,在上单调递减,f(-2)=-2+,f(-1)=-1+=-2,=-,所以-<f(t)≤-2,即-<≤-2,故选C.
9.AC 对于A选项,由a <b<0,得a2>ab,ab>b2,所以a2>ab>b2,故A中命题为真命题;对于B选项,当c=0时,由a>b,得ac2=bc2,故B中命题为假命题;对于C选项,因为函数y=x3在R上为增函数,a>b,所以a3>b3,故C中命题为真命题;取a=2,b=1,c=-1,d=-2,则ac=bd,故D中命题为假命题.故选AC.
10.AC 因为∀x∈R,2kx2+kx-<0为真命题,所以k=0或⇔-3<k≤0,所以(-3,0)是命题“∀x∈R,2kx2+kx-<0”为真命题的充分不必要条件,A对;(-3,0]是命题“∀x∈R,2kx2+kx-<0”为真命题的充要条件,B错;(-3,-1)是命题“∀x∈R,2kx2+kx-<0”为真命题的充分不必要条件,C对;(-3,+∞)是命题“∀x∈R,2kx2+kx-<0”为真命题的必要不充分条件,D错.故选AC.
11.ABD M=,N={x|x>0},则Z(M)=9,A正确;M∩N={x|0<x<9},B正确;Z(M∩N)=8,C错误;(∁RN)∪M={x|x<9},D正确.
12.解析:¬p:∀x∈R,ax2+2x+1≥0,当a=0时,2x+1≥0,解集为,当a≠0时,由Δ=4-4a≤0,解得a≥1.综上,¬p:a≥1.因为(1,+∞)[1,+∞),所以¬p是q的必要不充分条件.
答案:必要不充分
13.解析:原不等式在[1,2]上有解,它的否定是不等式x2+mx-2>0在[1,2]上无解,则解得m≤-1,因此当不等式x2+mx-2>0在区间[1,2]上有解时,m>-1.
答案:(-1,+∞)
14.解析:由题设知a=1-b,则-2,∵(a+b+1)2=9,∴,当且仅当a=时等号成立,∴,当且仅当a=时等号成立,∴的最小值为.
答案:
15.解:(1)由题意可知A={x|-2≤x-1≤5}={x|-1≤x≤6},
又A∩B=∅,当B=∅时,m+1>2m-1,解得m<2,
当B≠∅时,m+1≤2m-1,m+1>6或2m-1<-1,解得m>5,
综上所述,实数m的取值范围为(-∞,2)∪(5,+∞).
(2)∵命题p是命题q的必要不充分条件,∴集合B是集合A的真子集,
当B=∅时,m+1>2m-1,解得m<2,
当B≠∅时,(等号不能同时成立),解得2≤m≤,
综上所述,实数m的取值范围为.
16.解:(1)当a=9时,f(x)<0,即2x2-9x+4<0,整理得(2x-1)(x-4)<0,解得<x<4,故所求不等式的解集为.
(2)f(x)≥0对∀x∈(0,+∞)恒成立,即2x2-ax+4≥0对x∈(0,+∞)恒成立,即a≤2x+对x∈(0,+∞)恒成立,即a≤min.又2x+(当且仅当2x=,即x=时取等号),所以a≤4,故实数a的取值范围为.
17.解:(1)依题意得y=-4.
因为x>0,所以x+≥2,当且仅当x=,即x=1时,等号成立.所以y≥-2.
所以当x=1时,y=取得最小值,最小值为-2.
(2)因为f(x)-a=x2-2ax-1,所以要使“∀x∈[0,2],不等式f(x)≤a成立”,只要“x2-2ax-1≤0在[0,2]上恒成立”.不妨设g(x)=x2-2ax-1,则只要g(x)≤0在[0,2]上恒成立即可.
所以即解得a≥.
所以实数a的取值范围为.
18.解:(1)由题意,得可变成本为v2元,固定成本为a元,所用时间为,
所以y==1000,定义域为(0,80].
(2)y=1000≥1000×2(元),当时,得v=2,因为0<v≤80,所以当0<2≤80,即0<a≤1600时,货车以v=2 km/h的速度行驶,全程运输成本最小;
当2>80,即a>1600时,y′=1000,由0<v≤80得y′<0,所以函数在(0,80]上单调递减,所以货车以80 km/h的速度行驶,全程运输成本最小.
19.解:(1)因为x2+4x+7=(x+2)2+3≥3,所以y=2,故原不等式的解集为.
(2)对于不等式ax2+(2a-1)x-2<0,
当a=0时,不等式为-x-2<0,解集为(-2,+∞).
当a≠0时,不等式分解因式可得(ax-1)(x+2)<0.
当a>0时,不等式为(x+2)<0,此时解集为;
当a=-时,不等式为x≠-2};
当a<-时,(ax-1)(x+2)<0,可化为(x+2)>0,又>-2,
所以不等式的解集为(-∞,-2)∪;
当-<a<0时,(ax-1)(x+2)<0可化为(x+2)>0,
又<-2,所以不等式的解集为∪(-2,+∞).
综上所述,当a=0时,解集为(-2,+∞);
当a>0时,解集为;
当a=-x≠-2};
当a<-时,解集为(-∞,-2)∪;
当-<a<0时,解集为∪(-2,+∞).
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