内容正文:
少云中学2025学年第一学期期中考试数学试卷
(满分:100分,完卷时间:90分钟)
一、填空题(每题3分)
1. 若集合,,则________
2. 不等式的解集是________
3. 用反证法证明“若,则或”时,则应假设__________.
4. 适合条件的集合的个数_________个.
5. 若集合,,求______
6. 已知方程的两实根为,则的值为__________.
7. 已知命题,命题,且是的必要非充分条件,则实数的取值范围是__________.
8. 已知,,则的取值范围是______.
9. 已知集合A={x|x2﹣x﹣2=0},B={x|mx+1=0},若B⊆A,则实数m组成的集合为________.
10. 若不等式的解集为,则实数取值范围是______.
11. 已知,且,则的最大值为________________
12. 已知,若不等式在实数集R上的解集不是空集,则a的取值范围是______.
二、选择题(每题4分)
13. 下列命题中,正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C. 若,则
D. 若,则
14. 已知,则“”是“”的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充要条件 D. 既非充分又非必要条件
15. 已知集合,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
16. 设实数,为任意的正数,且,则使恒成立的的取值范围是.
A. B. C. D.
三、解答题
17. 已知集合,,且.若,求实数的值.
18. 已知不等式的解集是,求不等式的解集.
19. 设x,y都是正数,且,证明:和中至少有一个成立.
20. 命题甲:集合为空集;命题乙:关于的不等式的解集为.若命题甲、乙中有且只有一个是真命题,求实数的取值范围.
21. 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?
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少云中学2025学年第一学期期中考试数学试卷
(满分:100分,完卷时间:90分钟)
一、填空题(每题3分)
1. 若集合,,则________
【答案】
【解析】
【分析】计算求得集合,根据并集定义求得结果.
【详解】
本题正确结果:
【点睛】本题考查集合运算中的并集运算,属于基础题.
2. 不等式的解集是________
【答案】
【解析】
【分析】由分式不等式的解法直接解出答案.
【详解】因为
所以
所以不等式的解集为.
故答案为:.
3. 用反证法证明“若,则或”时,则应假设__________.
【答案】且
【解析】
【分析】根据反证法的性质,结合否定的定义即可求解.
【详解】“若,则或”时,则应假设:且,
故答案为:且
4. 适合条件的集合的个数_________个.
【答案】
【解析】
【分析】由题意知集合中元素的个数可以为个,分别写出符合题意的,由此即可解出答案.
【详解】由题意知集合中元素的个数可以为个,
当集合中元素的个数为个时,可以为:;
当集合中元素的个数为个时,可以为:、;
当集合中元素的个数为个时,可以为:.
综上所述:适合条件的集合有个.
故答案为:4
5. 若集合,,求______
【答案】
【解析】
【分析】因为两集合均为点集,所以其交集为两曲线交点坐标.
【详解】由,解得或,
故,
故答案为:.
6. 已知方程的两实根为,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据根与系数的关系写出,,由即可求值.
【详解】方程的两实根为,则有,,
所以.
故答案为:.
7. 已知命题,命题,且是的必要非充分条件,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据不等式之间的关系,利用必要不充分条件的定义即可得出结论.
【详解】设,,
因为是的必要非充分条件,
所以,则有,解得,
故答案是.
【点睛】该题考查的是有关根据必要非充分条件求参数的取值范围,在解题的过程中,需要明确从集合的角度处理必要非充分条件,满足真包含关系,从而得到相应的不等式组,求得结果.
8. 已知,,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】由不等式的性质即可求解.
【详解】因为,
所以,则有又,
由不等式的同向同正可乘性得,则.
故答案为:
9. 已知集合A={x|x2﹣x﹣2=0},B={x|mx+1=0},若B⊆A,则实数m组成的集合为________.
【答案】
【解析】
【分析】解方程求得集合;分别在和两种情况下,根据包含关系构造方程,从而求得结果.
【详解】由题意,
当时,,满足B⊆A
当时,
或,解得:或
实数组成的集合为
故答案为:
10. 若不等式的解集为,则实数取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】当时,恒成立,符合题意;当时,由即可求解.
【详解】当时,恒成立,所以符合题意;
当时,若不等式的解集为,
则,可得:,
综上所述:实数取值范围是,
故答案为:.
11. 已知,且,则的最大值为________________
【答案】
【解析】
【详解】,当且仅当x=4y=时取等号.
12. 已知,若不等式在实数集R上的解集不是空集,则a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】利用绝对值不等式的性质可以求出的最小值,最后根据题意可求出a的取值范围.
【详解】,当且仅当时取等号,即时取等号,要想不等式在实数集R上的解集不是空集,而,所以只需成立即可.
故答案为:
【点睛】本题考查了绝对值不等式的性质,考查了已知绝对值不等式的解集求参数问题,考查了数学运算能力.
二、选择题(每题4分)
13. 下列命题中,正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】B
【解析】
【分析】结合不等式的性质或者通过举反例,逐一对选项进行判断即可.
【详解】对于选项A,若,不等式不成立,故A不正确;
对于选项B,根据不等式性质可知,正数的同向不等式可以相乘,故B正确;
对于选项C,取,满足,但是不满足,故C不正确;
对于选项D,根据不等式的性质可知,对两个正数的不等式两边同时取倒数,不等号方向应改变,故D不正确;
故选:B.
14. 已知,则“”是“”的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充要条件 D. 既非充分又非必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】直接根据充分性和必要性的定义判断即可.
【详解】若,得,
若,则,解得或,
所以“”是“”的充分非必要条件.
故选:A.
15. 已知集合,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先分别求出集合,再根据列不等式求出实数的取值范围.
【详解】,,集合,
,
等价于,整理得,解得,集合,
又,
,解得,
故选:D.
16. 设实数,为任意的正数,且,则使恒成立的的取值范围是.
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用“的妙用”计算出的最小值,然后即可得到的取值范围.
【详解】,,且,,
当且仅当时取等号.
不等式恒成立,即.
,故选A.
【点睛】本题考查利用基本不等式中“的妙用”求解最小值并确定参数取值范围,难度一般. 已知,求的最小值时的方法:,取等号时.
三、解答题
17. 已知集合,,且.若,求实数的值.
【答案】
【解析】
【分析】解出,由题意知或或,由此即可解出实数的值.
【详解】因为
所以
解得或,
所以,
因为且,
所以或或,
当时,,方程无解;
当时,;
当时,,方程无解;
综上所述:.
18. 已知不等式的解集是,求不等式的解集.
【答案】
【解析】
【分析】先根据解集列式计算求参数,再解一元二次不等式计算求解.
【详解】不等式的解集是,
则且,
所以,
则不等式,
所以不等式的解集为.
19. 设x,y都是正数,且,证明:和中至少有一个成立.
【答案】
证明:(反证法)假设结论不成立,
即有且,由已知,
所以有且,
故,
与已知矛盾,假设不成立,
所以有与中至少有一个小于3成立.
【解析】
【分析】利用反证法证明,假设且,由此进行推理可得,与已知矛盾,所以假设不成立,进而可得到证明
【详解】略
20. 命题甲:集合为空集;命题乙:关于的不等式的解集为.若命题甲、乙中有且只有一个是真命题,求实数的取值范围.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得命题甲乙对应的k的范围,分甲真乙假,甲假乙真两种情形,由集合的运算可得.
【详解】命题甲为真命题,则集合为空集
,解得,
命题乙为真命题,则关于的不等式的解集为,
,解得
由命题甲、乙中有且只有一个是真命题,
若甲为真命题,乙为假命题,则,k无解,
若乙为真命题,甲为假命题,则,得或
综上所述,实数的取值范围为 .
【点睛】该题考查的是有关两个命题一真一假时对应参数的取值范围的问题,在解题的过程中,需要明确每一个命题为真命题时对应参数的取值范围,再分类讨论,求得结果,属于简单题目.
21. 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?
【答案】(1)该单位每月处理量为吨时,每吨的平均处理成本最低
(2)该单位每月不能获利,国家至少需要补贴元才能使该单位不亏损
【解析】
【分析】(1)每月每吨的平均处理成本为,利用基本不等式求解即得最低成本;
(2)写出该单位每月的获利关于的函数,整理并利用二次函数的单调性求出最值即可作答.
【小问1详解】
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;
【小问2详解】
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.
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