内容正文:
数学试卷
满分:150分 时间:120分钟
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用自然数集的定义化简集合,再利用集合的交集运算即可得解.
【详解】因为,又,
所以.
故选:A.
2. 不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据分式不等式化为整式不等式求解即可.
【详解】原不等式可化为,即,解得.
故选:C.
3. 已知集合A={x|ax2+2x+a=0,a∈R},若集合A有且仅有2个子集,则a的取值是( )
A. 1 B. ﹣1 C. 0,1 D. ﹣1,0,1
【答案】D
【解析】
【分析】若A有且仅有两个子集,则A为单元素集,所以关于x的方程ax2+2x+a=0恰有一个实数解,分类讨论能求出实数a的取值范围.
【详解】解:由题意可得,集合A为单元素集,
(1)当a=0时,A={x|2x=0}={0},此时集合A的两个子集是{0},,
(2)当a≠0时 则△=4﹣4a2=0解得a=±1,
当a=﹣1时,集合A的两个子集是{1},,
当a=1,此时集合A的两个子集是{﹣1},.
综上所述,a的取值为﹣1,0,1.
故选:D.
4. 对于实数,,,下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 存在,使得
D. 存在,使得
【答案】A
【解析】
【分析】根据不等式的性质即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A,由于,所以,
因此,故,
,故,A正确,
对于B,当时,此时不满足,B错误,
对于C,由于,,因此,故C错误,
对于D,由于,故,因此,D错误,
5. 命题,为假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】转化问题为在上有解,求出的取值范围,进而结合充分不必要条件的定义判断即可求解.
【详解】依题意,:,真命题,
所以在上有解,
当时,原不等式,解得,满足题意;
当时,一元二次函数开口向下,此时原不等式在上一定有解,故满足题意;
当时,若在上有解,则,解得,
综上所述,,
所以命题p:,为假命题的一个充分不必要条件可以是.
故选:A.
6. 下列命题中,真命题的是( )
A. ,都有 B. ,使得
C. 任意非零实数,,都有 D. 函数的最小值为2
【答案】B
【解析】
【分析】对于A,利用特殊值判断即可;对于B,当即可判断;对于C,令,即可判断;对于D,由基本不等式即可判断.
【详解】解:对于A,当时,,显然,
所以,都有成立为假命题.
对于B,显然当时,成立,故为真命题.
对于C,当时,则,故不成立,为假命题.
对于D,,当且仅当时,取等号,即,显然无解,即取不到最小值,故不成立,为假命题.
故选:B.
7. 若两个正实数,满足且存在这样的,使不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用基本不等式得到的最小值,再结合题意建立不等式,求解参数范围即可.
【详解】因为,所以,
则,
当且仅当时取等,此时解得,
而,可得,解得,故C正确.
故选:C
8. 关于的不等式的解集为,且,则实数( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】由已知得出与为方程的两个根,根据韦达定理得出,,即可由,化简代入,即可解出的值,再根据不等式的运算验证即可得出答案.
【详解】不等式的解集为,
与为方程的两个根,
,,
,
,
,
,
,
则,即,解得,
,,
当时,,即,
,则,满足条件,
当时,,即,
,则,不满足条件,
综上,,
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求
9. 下列说法中正确的是( )
A. 是方程有一个正根和一个负根的必要不充分条件
B. 若x,y,,则是的充分不必要条件
C. 若a,b,,则关于x的不等式恒成立的充要条件是
D. 命题“,”的否定是“,”
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A,B,C,D四个选项,根据相关知识逐个判断是否正确即可.
【详解】对于A,令,方程有一个正根和一个负根,则,解得,
所以是方程有一个正根和一个负根的必要不充分条件,故A正确;
对于B,当时,当,则,
若成立,则,则,所以,
所以是的充分不必要条件,故B正确;
对于C,当时,若,则恒成立,故C错误;
对于D,命题“,”的否定是“,”,故D正确.
故选:ABD.
10. 下列各小题中正确的有( )
A. 方程的解集为
B. 已知集合,且,则的值为或1
C. 若,且点在一次函数的图像上,则的最小值为
D. 若正实数满足,则
【答案】CD
【解析】
【分析】选项A,根据根式及绝对值的性质求解方程的解集;选项B,根据集合的并集运算可得,分类讨论求解的值;选项C,由条件得,结合1的妙用,利用基本不等式求解的最小值;选项D,通过变形得,利用不等式的性质求解.
【详解】选项A,因为,要使,则且,
即且,不可能成立,所以方程无解,故A错误;
选项B,集合,
因为,所以,
当时,,满足,
当时,,
因为,所以或,解得或.
综上,的值为0或1或,故B错误;
选项C,因为点在一次函数的图像上,
所以,即.
又因为,所以,
当且仅当,即时取等号.
所以的最小值为,故C正确;
选项D,正实数满足,可得,
则,
因为,所以,可得,
则,所以,则,
所以,即,故D正确.
故选:CD.
11. 若,,且,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为2
C. 的最小值是 D. 的最小值为4
【答案】ABD
【解析】
【分析】直接根据基本不等式即可判断A;结合即可判断B;由题知,,进而结合基本不等式“1”的用法求解即可判断C;根据,结合基本不等式求解即可判断D.
【详解】解:对于A选项,因为,,,所以,,当且仅当时等号成立,故A选项正确;
对于B选项,由不等式得,所以当且仅当时等号成立,故的最小值为,故B选项正确;
对于C选项,由得,所以,当且仅当,即时等号成立,此时与矛盾,故取不到最小值,故C选项错误;
对于D选项,由题知,当且仅当时等号成立,故的最小值为4,D选项正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 已知(为实数).若的充分不必要条件是,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】根据充分不必要条件的定义求解.
【详解】由题意是的充分不必要条件,所以.
故答案为:.
13. 规定记号“”表示一种运算,定义(,为正实数).若,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据定义将不等式转化为,即可求解.
【详解】由可得,故,即,故,解得.
14. 已知不等式的解集,若对不等式成立,则实数的最大值为______________.
【答案】5
【解析】
【分析】根据一元二次不等式的解集求参数,代入所求不等式,利用二次函数根的分布列不等式即可得实数的最大值.
【详解】解:不等式的解集,则方程的两根为,且,所以,解得,
所以不等式为,对不等式恒成立,则①,解得,
或②,无解.
综上,,所以实数的最大值为.
故答案为:5.
四、大题: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. 已知集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)或.
【解析】
【分析】(1)解一元二次不等式求集合A、B,再由交集的结果求的值;
(2)由补集运算求,再根据集合的包含关系列不等式求的取值范围.
【详解】由已知得:,.
(1)∵,
∴,可得.
(2)或,又,
∴或,即或.
∴的取值范围是或.
16. 已知关于的不等式的解集为.
(1)求、的值,并求解不等式的解集;
(2)当,,且满足时,有恒成立,求的取值范围.
【答案】(1),,解集为或.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据一元二次不等式与一元二次方程的关系,结合韦达定理即可求出、的值,进而求解不等式;
(2)根据基本不等式求出的最小值,结合不等式恒成立可得出关于的不等式,即可求出的范围.
【小问1详解】
由题意知,和是的两个根,且,
所以,解得,
将,代入可得,即,
解得或.
故不等式的解集为或.
【小问2详解】
由(1)知,,
所以,
当且仅当,即当时,等号成立,所以的最小值为.
又恒成立,故恒成立,即,解得.
所以的取值范围为.
17. 如图,互相垂直的两条公路AM、AN旁有一矩形花园ABCD,现欲将其扩建成一个更大三角形花园APQ,要求P在射线AM上,Q在射线AN上,且PQ过点C,其中AB=30m,AD=20m.记三角形花园APQ的面积为S.
(1)当DQ的长度是多少时,S最小?并求S的最小值;
(2)要使S不小于1600m2,则DQ的长应在什么范围内?
【答案】(1)米,有最小,且为
(2)
【解析】
【分析】(1)由于得出,从而,用表示,利用三角形的面积公式表示出面积;再利用基本不等式求最值,注意等号何时取得;
(2)由不超过,建立不等式,从而可求长的取值范围.
【小问1详解】
解:设,可得,因为,所以,所以,即,
即,
则
当且仅当,即,等号成立.
此时米,有最小,且为,即米,有最小,且为;
【小问2详解】
解:由,即,所以且,
解得或,
由,可得或,
即有的范围是.
18. 已知函数,.
(1)对任意恒成立,求实数的取值范围;
(2)求不等式的解集;
(3)若使关于的方程有四个不同的实根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为
(3)
【解析】
【分析】(1)先把原不等式整理成一个标准的二次不等式,然后分情况讨论系数为0和不为0的情况,确保这个不等式对所有实数都成立,从而确定的取值范围.
(2)先把不等式左边因式分解,再根据系数的不同取值,比较两个根的大小,从而确定不等式的解集.
(3)先通过换元把含绝对值的方程转化为普通二次方程,再根据原方程要有四个不同实根的要求,转化为这个二次方程必须有两个不相等的正根,进而求出的取值范围.
【小问1详解】
由题有恒成立,即恒成立,
当时,恒成立,符合题意;
当时,则,得,
综上可得,的取值范围是.
【小问2详解】
由题,即,
当时,,所以不等式的解集为;
当时,由,得或,
①当时,,不等式的解集为;
②当时,原不等式即为,不等式的解集为;
③当时,,不等式的解集为;
当,则,不等式的解集为
综上可得:当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
【小问3详解】
由题可知关于的方程有四个不同实根,
令,则关于的方程有两个不同正根,
则,可得.
故实数的取值范围是.
19. 法国数学家佛郎索瓦•韦达于1615年在著作《论方程的识别与订正》中建立了方程根与系数的关系,由于韦达最早发现代数方程的根与系数之间的这种关系,人们把这个关系称为韦达定理,它的内容为:“对于一元二次方程,它的两根、有如下关系:,.”
韦达定理还有逆定理,它的内容为:“如果两数和满足如下关系:,,那么这两个数和是方程的根.”通过韦达定理的逆定理,我们就可以利用两数的和与积的关系构造一元二次方程.
例如:,,那么和是方程的两根.
请应用上述材料解决以下问题:
(1)已知、是两个不相等的实数,且满足,,求的值;
(2)已知实数、满足,,求的值;
(3)已知,是一元二次方程的两个不相等的实数根,且,求使的值为整数的所有的值.
【答案】(1)
(2)157 (3)24
【解析】
【分析】(1)利用两个等式特征,可将可看作方程的两个异实数根,由韦达定理即可求出所求式的值;
(2)设 ,,可将看作方程的两个实数根,求出两根,分情况讨论求解即得;
(3)由以及,求得,利用韦达定理求得,将所求式整理化简得,结合题设条件,即可求得的所有取值.
【小问1详解】
已知 和 满足 和 ,且 。
将方程变形为:
因此, 和 是二次方程 的两个根.
,
由韦达定理得:
,
.
【小问2详解】
已知实数 满足:
设 ,,则:
,
.
解方程组:,
和 是方程 的根,解方程得:
或,
,
若 ,,则是方程的二实根,此方程有实根,
因此 ;
若 ,,则是方程的二实根,而此方程无实根,
所以的值为157.
【小问3详解】
由韦达定理得:,
,
.
此式需为整数,因 为整数, 为整数,故 需为整数.
,是一元二次方程的两个不相等的实数根,
故,
解得: 或 ,
又 ,所以,又 需为整数,
所以27 的正因数:1,3,9,27,
故.
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数学试卷
满分:150分 时间:120分钟
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
3. 已知集合A={x|ax2+2x+a=0,a∈R},若集合A有且仅有2个子集,则a的取值是( )
A. 1 B. ﹣1 C. 0,1 D. ﹣1,0,1
4. 对于实数,,,下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 存在,使得
D. 存在,使得
5. 命题,为假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
6. 下列命题中,真命题的是( )
A. ,都有 B. ,使得
C. 任意非零实数,,都有 D. 函数的最小值为2
7. 若两个正实数,满足且存在这样的,使不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 关于的不等式的解集为,且,则实数( )
A. B.
C. 或 D. 或
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求
9. 下列说法中正确的是( )
A. 是方程有一个正根和一个负根的必要不充分条件
B. 若x,y,,则是的充分不必要条件
C. 若a,b,,则关于x的不等式恒成立的充要条件是
D. 命题“,”的否定是“,”
10. 下列各小题中正确的有( )
A. 方程的解集为
B. 已知集合,且,则的值为或1
C. 若,且点在一次函数的图像上,则的最小值为
D. 若正实数满足,则
11. 若,,且,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为2
C. 的最小值是 D. 的最小值为4
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 已知(为实数).若的充分不必要条件是,则实数的取值范围是________.
13. 规定记号“”表示一种运算,定义(,为正实数).若,则的取值范围为______.
14. 已知不等式的解集,若对不等式成立,则实数的最大值为______________.
四、大题: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. 已知集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
16. 已知关于的不等式的解集为.
(1)求、的值,并求解不等式的解集;
(2)当,,且满足时,有恒成立,求的取值范围.
17. 如图,互相垂直的两条公路AM、AN旁有一矩形花园ABCD,现欲将其扩建成一个更大三角形花园APQ,要求P在射线AM上,Q在射线AN上,且PQ过点C,其中AB=30m,AD=20m.记三角形花园APQ的面积为S.
(1)当DQ的长度是多少时,S最小?并求S的最小值;
(2)要使S不小于1600m2,则DQ的长应在什么范围内?
18. 已知函数,.
(1)对任意恒成立,求实数的取值范围;
(2)求不等式的解集;
(3)若使关于的方程有四个不同的实根,求实数的取值范围.
19. 法国数学家佛郎索瓦•韦达于1615年在著作《论方程的识别与订正》中建立了方程根与系数的关系,由于韦达最早发现代数方程的根与系数之间的这种关系,人们把这个关系称为韦达定理,它的内容为:“对于一元二次方程,它的两根、有如下关系:,.”
韦达定理还有逆定理,它的内容为:“如果两数和满足如下关系:,,那么这两个数和是方程的根.”通过韦达定理的逆定理,我们就可以利用两数的和与积的关系构造一元二次方程.
例如:,,那么和是方程的两根.
请应用上述材料解决以下问题:
(1)已知、是两个不相等的实数,且满足,,求的值;
(2)已知实数、满足,,求的值;
(3)已知,是一元二次方程的两个不相等的实数根,且,求使的值为整数的所有的值.
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