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安徽省阜阳第一中学2025级10月月考
数学
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. 集合或,,若,则实数的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】考虑,,,确定集合,再根据集合的包含关系计算得到答案.
【详解】①当时,,,故,解得,
故;
②当时,,满足;
③当时,,,故,解得,
故;
综上所述:.
故选:A
2. 设集合,,若,则( ).
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据包含关系分和两种情况讨论,运算求解即可.
【详解】因为,则有:
若,解得,此时,,不符合题意;
若,解得,此时,,符合题意;
综上所述:.
故选:B.
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
【解析】
【分析】解出一元二次不等式,然后由集合的包含关系得结论.
【详解】的解是,是集合的真子集,因此应是充分不必要条件.
故选:A.
4. 已知集合,,则M∩N中的元素个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【详解】 ,因此M∩N中的元素个数为2,选C.
5. 已知集合,,在求时,甲同学因将看成,求得,乙同学因将看成,求得.若甲、乙同学求解过程正确,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】确定且,得到,根据交集的概念联立方程解得答案.
【详解】根据题意:且,解得,
即,
由,解得,
故.
故选:A.
6. 已知,,且,那么的最大值等于
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用基本不等式可求得的最大值.
【详解】由基本不等式可得,解得,
当且仅当时,等号成立,因此,的最大值为.
故选:B.
【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,考查计算能力,属于基础题.
7. 若,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】举出反例可得A、B、D错误;借助作差法计算可得C.
【详解】对A:若,,则有,,此时,错误.
对B:若,,则有,,
此时,错误.
对C:,
由,故,,,故,
即,正确.
对D:若,,则,,
此时,错误.
8. 用表示非空集合A中的元素个数,定义.已知集合,,若,则实数a的取值不可能是( )
A. B. 0 C. 3 D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】根据集合的新定义,由判断或3,结合集合的元素组成分类讨论求解并验证,求得实数a的所有可能的值即可.
【详解】根据题意,已知,则,
又由,可知或3,即方程有1个根或3个根;
由,可得或,
若,可得或,
当时,,,符合题意;
当时,对应的根为0和,此时有两类情况:
①有两等根且根不为0和,由,解得,
当时,,此时,符合题意;
当时,,此时,符合题意.
②当是的根时,解得;
若,则,,符合题意;
若,则, ,符合题意.
综上,可得a可取的值为0,,.
故选: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. 某校高一年级组织趣味运动会,有跳远、球类、跑步三项比赛,一共有28人参加比赛,其中有16人参加跳远比赛,有8人参加球类比赛,有14人参加跑步比赛,同时参加跳远和球类比赛的有3人,同时参加球类和跑步比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛,则( )
A. 同时参加跳远和跑步比赛的有4人
B. 仅参加跳远比赛的有8人
C. 仅参加跑步比赛的有7人
D. 同时参加两项比赛的有10人
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据已知条件作出韦恩图即可求解
【详解】设同时参加跳远和跑步比赛的有x人,由题意画出韦恩图,如图,
则,解得,故A正确;
仅参加跳远比赛的人数为,故B错误;
仅参加跑步比赛的人数为,故C正确;
同时参加两项比赛的人数为,故D正确;
故选:ACD
10. 下列命题中,假命题为( )
A. 命题“,”的否定是“,”
B. 与是同一个函数
C. 函数的增区间为
D. 函数的最小值是2
【答案】ACD
【解析】
【分析】求得存在量词的否定可判断A;求出两函数的定义域,结合对应法则可判断B;先求出定义域,再根据复合函数同增异减求出单调区间可判断C;利用基本不等式计算可判断D.
【详解】对于A选项,命题“,”的否定是“,”,故A错误;
对于B选项,由,解得,故的定义域为,
由,解得,故的定义域为,
又,故B正确;
对于C选项,由,解得或,
其中在上单调递增,在上单调递减,
又在上单调递增,
由复合函数单调性可知,的增区间为,故C错误;
对于D选项,因为,所以,
当且仅当时等号成立,无实数解,所以,故D错误.
故选:ACD.
11. 已知集合,,记非空集合S中元素的个数为,已知,记实数a的所有可能取值构成集合T,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D. T中元素之和为0
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题目条件求出,进一步可得或,再结合集合B所给方程,对这两种情况进行分类讨论,求出a的五种可能取值,再逐项分析即可.
【详解】方程的判别式,故,
由,得或,由,可得或,
当时,两个一元二次方程的根都相同,由可知,此时必有两重根,所以,所以无实根,满足;
当时,由前述分析可知,此时,也即必有两个不同的解、,
所以有1个根或2个根但其中一个根为(不可能为方程的根),
若有1个根,则,解得,
当时,的根为,与、不重复,共3根,
当时,的根为,与、不重复,共3根,
若有2个根,但其中一个根为时,将代入,解得,此时,,满足题意.
综上,,
对于AB,{−1,0,1}⊆,故A错误,B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,T中元素之和为,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合,,,若,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】化简集合,根据和,可得,进而结合韦达定理即可求出结果.
【详解】由题意得集合,
因为,,所以,
则,,解得,,所以.
故答案为:
13. 若命题“,”为假命题,则实数a的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可知“,”是真命题,即恒成立,再分类讨论即得.
【详解】命题“,”是假命题,
命题的否定:“,”是真命题,
即恒成立,
当时,显然成立;
当时,则,
解得:
综上,实数a的取值范围是,
故答案为:.
14. 已知函数,.若对于任意,不等式恒成立,则实数a的取值范围为____________.
【答案】
【解析】
【分析】参变分离得到,令,故只需,换元法得到,利用对勾函数性质得到,得到答案.
【详解】对于任意恒成立,
故对于任意恒成立,
令,故只需,
令,
则,
其中在上单调递减,在上单调递增,
又,
故,所以,
所以.
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、证明过程或演算步骤.
15. 已知命题“”为真命题,记实数m的取值为集合A.
(1)求集合A;
(2)设集合,若是的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)实数a的取值范围为.
【解析】
【分析】(1)把给定命题转化为不等式恒成立,再利用判别式求解.
(2)由列出不等关系,求解即可.
【小问1详解】
依题意,关于x的不等式恒成立,
于是得,解得,
所以实数的取值的集合.
【小问2详解】
∵是的必要不充分条件,∴.
∴或,
得,所以实数a的取值范围为.
16. 已知集合,.
(1)是否存在实数a,使命题“,”是真命题,是真命题?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,说明理由.
(2)若是成立的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)不存在实数a使命题“,”是真命题,理由如下:
由于命题“,”是真命题,是真命题,所以,
则,无解
所以不存在实数a,使此命题是真命题.
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据题意,得到,由此列出不等式组求解,即可得出结果;
(2)由题意可得A是B的真子集,对A分类讨论可求实数a的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题知是成立的充分不必要条件,故A是B的真子集,
①当时,,解得,符合;
②当时,要使A是B的真子集,则或,
解得:或,即.
综上:或.
17. 某企业为响应国家节水号召,决定对污水进行净化再利用,以降低自来水的使用量.经测算,企业拟安装一种使用寿命为4年的污水净化设备.这种净水设备的购置费(单位:万元)与设备的占地面积(单位:平方米)成正比,比例系数为0.2,预计安装后该企业每年需缴纳的水费(单位:万元)与设备占地面积之间的函数关系为,将该企业的净水设备购置费与安装后4年需缴水费之和合计为(单位:万元).
(1)要使不超过7.2万元,求设备占地面积的取值范围;
(2)设备占地面积为多少时,的值最小?
【答案】(1)
(2)设备占地面积为时,y的值最小
【解析】
【分析】(1)由题意得,解不等式即可得解.
(2)将变形为,再利用基本不等式即可求解.
【小问1详解】
由题意得,
令即,整理得即,
所以解得,
所以设备占地面积的取值范围为.
【小问2详解】
,
当且仅当即时等号成立,
所以设备占地面积为时,的值最小.
18. 已知,,且为偶函数.
(1)求实数的值;
(2)若方程有且只有一个实数解,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)由偶函数的定义结合函数定义域可知,则a可求;
(2)将原问题转化为方程有且只有一个实数解,令且,则可得关于的方程有且只有一个不为1和的正根,分和两种情况进行讨论即可得到答案.
【小问1详解】
由,可知,
又为偶函数,所以有,即,
化简得,即,
所以,得.
经检验,当时,对任意成立,即满足为偶函数.
故所求的值为2.
【小问2详解】
由(1)可知,即方程有且只有一个实数解,
显然,所以上述方程可化为,
即方程有且只有一个实数解,
令且,
则关于的方程有且只有一个不为1和的正根,
,
①当时,.
(i)若,则方程化为,
此时方程的解为,符合题意.
(ii)若,则方程化为,
此时方程的解为,不符题意,故舍去.
②当时,需满足即解得.
当时,即1为方程的解时,.
当时.
所以当方程有两根,有且只有一个不为1和的正根时,.
综上可知,当或时,方程有且只有一个实数解.
19. 若m行n列的数表满足:,且,记这样的数表为.对于数表,定义为数表中第i行和第j行的积,其中,.
(1)数表,直接写出的所有取值;
(2)是否存在数表满足?若存在,写出一个这样的,若不存在,请说明理由;
(3)若数表满足当时,,求m的最大值.
【答案】(1)
(2)不存在,理由:由题意知, ,
由,可知任意两行互异.
当时,,
由,则即第行的个数;
当时,即第两行所有列两项之积的和.
故由可知,即每行恰有两个;
且,即任意两行都没有同时为的列;
由数表共行列,每行中列中任选不同的列,这两项为,其余两项为;
而任意两行都没有同时为的列,
则行应有共个不同的列,其项都为,但数表仅列,
故不存在这样的数表.
(3)
【解析】
【分析】(1)由定义求值即可得;
(2)理解的意义,当时,即第行的个数;当时,即第两行所有列两项之积的和,由此分析的可能位置产生矛盾;
(3)理解当时,表示任意两行在至多列上同时为,从考虑空集、单元素集、双元素集构成的子集族入手分析其最大元素个数即可得.
【小问1详解】
由给定数表,
则,且,
则;
当时,
;
;
;
且;
;
;
故的所有取值共有两个.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由题意数表共行列,且任意两行互异.
当时,表示任意两行在至多列上同时为,
设第行中所有所在列数构成集合,,
则,,且.
下面首先考虑集合的元素个数小于等于的子集:
①空集:个,即对应列每列均为的一行;
②单元素集:个,
即对应2025列中恰列为的行,共行;
③双元素集:个,
即对应2025列中恰列为的行,共行;
故共有个这样的子集.
从上述所有集合构成的子集族中任取两集合,
若两集合中至少有一空集,则交集个数为;
若两集合中至少且一单元素集,则交集个数至多为;
若两个集合均为双元素集,则交集个数至多为.
(假设交集个数为,则两集合相等,这与两行互异矛盾.)
故该子集族中任意两个子集互异,且交集元素的个数至多为,
即满足任意两行在至多列上同时为,该子集族满足题意.
假设还可添加其他子集至子集族中,则集合的元素个数至少为.
则中至少存在个双元素集合,使得,
即两集合的交集个数为,即必存在两行至少两列同时为,不满足题意;
故子集族中不能再添加其他元素,即其个数最大为.
下面证明:子集族是个数最多的子集族.
假设子集族不是个数最多的子集族,
设子集族为子集个数最多的子集族,其子集个数大于,
则也至少存在一个元集合,且,,
由于该元集合,则也将导致至少个所对应的双元素集不能存在,
删除该元集合,则可用对应的至少个这样的双元素集代替,
由与子集族中任意子集的交集元素个数都小于,则替换后依然满足条件.
因此,这样操作后的子集族中子集个数必超过原子集族的子集的个数,
而这与假设最多性矛盾,故得证.
综上所述,数表若满足当时,,则m的最大值为.
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安徽省阜阳第一中学2025级10月月考
数学
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. 集合或,,若,则实数的范围是( )
A. B.
C. D.
2. 设集合,,若,则( ).
A. 2 B. 1 C. 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. 已知集合,,则M∩N中的元素个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
5. 已知集合,,在求时,甲同学因将看成,求得,乙同学因将看成,求得.若甲、乙同学求解过程正确,则( )
A. B.
C. D.
6. 已知,,且,那么的最大值等于
A. B. C. D.
7. 若,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
8. 用表示非空集合A中的元素个数,定义.已知集合,,若,则实数a的取值不可能是( )
A. B. 0 C. 3 D. 2
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. 某校高一年级组织趣味运动会,有跳远、球类、跑步三项比赛,一共有28人参加比赛,其中有16人参加跳远比赛,有8人参加球类比赛,有14人参加跑步比赛,同时参加跳远和球类比赛的有3人,同时参加球类和跑步比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛,则( )
A. 同时参加跳远和跑步比赛的有4人
B. 仅参加跳远比赛的有8人
C. 仅参加跑步比赛的有7人
D. 同时参加两项比赛的有10人
10. 下列命题中,假命题为( )
A. 命题“,”的否定是“,”
B. 与是同一个函数
C. 函数的增区间为
D. 函数的最小值是2
11. 已知集合,,记非空集合S中元素的个数为,已知,记实数a的所有可能取值构成集合T,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D. T中元素之和为0
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合,,,若,,则______.
13. 若命题“,”为假命题,则实数a的取值范围是___________.
14. 已知函数,.若对于任意,不等式恒成立,则实数a的取值范围为____________.
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. 已知命题“”为真命题,记实数m的取值为集合A.
(1)求集合A;
(2)设集合,若是的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
16. 已知集合,.
(1)是否存在实数a,使命题“,”是真命题,是真命题?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,说明理由.
(2)若是成立的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
17. 某企业为响应国家节水号召,决定对污水进行净化再利用,以降低自来水的使用量.经测算,企业拟安装一种使用寿命为4年的污水净化设备.这种净水设备的购置费(单位:万元)与设备的占地面积(单位:平方米)成正比,比例系数为0.2,预计安装后该企业每年需缴纳的水费(单位:万元)与设备占地面积之间的函数关系为,将该企业的净水设备购置费与安装后4年需缴水费之和合计为(单位:万元).
(1)要使不超过7.2万元,求设备占地面积的取值范围;
(2)设备占地面积为多少时,的值最小?
18. 已知,,且为偶函数.
(1)求实数的值;
(2)若方程有且只有一个实数解,求实数的取值范围.
19. 若m行n列的数表满足:,且,记这样的数表为.对于数表,定义为数表中第i行和第j行的积,其中,.
(1)数表,直接写出的所有取值;
(2)是否存在数表满足?若存在,写出一个这样的,若不存在,请说明理由;
(3)若数表满足当时,,求m的最大值.
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