内容正文:
数学
(满分150分,考试时间120分钟.)
一、选择题(每题4分,共40分)
1. 下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
2. 设集合,,则等于( )
A. B.
C. D.
3. 已知集合,若集合为单元素集,则的取值为( )
A. 1 B.
C. 或1 D. 或或1
4. 给出以下四个命题:
①任何一个集合都至少有两个子集.
②若,则.
③若,则或1.
④.
其中真命题有( )个.
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
5. 已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 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
7. 已知且,则的最小值为( )
A. 4 B. 6 C. D. 8
8. 已知不等式的解集非空,则的取值范围是( )
A. B. 或
C. 或 D.
9. 若函数在处取最小值,则( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 2或4
10. 设是整数集的一个非空子集,对于,如果且,那么是的一个“孤立元”,给定,由的3个元素构成的所有集合中,含有“孤立元”的集合共有( )个.
A. 14 B. 16 C. 18 D. 20
二、填空题(每题5分,共25分)
11. 已知集合,则_____
12. 已知命题p:,,则是______.
13. 函数的定义域是__________.
14. 若关于x的方程的两个实数根为,且,则实数m的值为___________.
15. 李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.
①当x=10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付__________元;
②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x的最大值为__________.
三、解答题(共6小题;共85分)
16. 因式分解完成下列各题:
(1)
(2)
(3)
17. 已知集合,.
(1)若,求集合,集合;
(2)若,求实数的取值范围.
18. 分别求下列关于的不等式的解集.
(1);
(2);
(3).
19. 已知函数.
(1)若关于x的不等式的解集为,求a的值;
(2)若关于x的方程有两个不相等的实数根,,求的取值范围;
(3)若当时,恒成立,求a的取值范围.
20. 某品牌电脑体验店预计全年购入台电脑,已知该品牌电脑的进价为元/台,为节约资金决定分批购入,若每批都购入(为正整数)台,且每批需付运费元,储存购入的电脑全年所付保管费与每批购入电脑的总价值(不含运费)成正比(比例系数为),若每批购入台,则全年需付运费和保管费元.
(1)记全年所付运费和保管费之和为元,求关于的函数.
(2)若要使全年用于支付运费和保管费的资金最少,则每批应购入电脑多少台?
21. 对于正整数集合,如果去掉其中任意一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合为“和谐集”.
(1)判断集合是否是“和谐集”(不必写过程).
(2)请写出一个只含有个元素的“和谐集”,并证明此集合为“和谐集”.
(3)当时,集合,求证:集合不是“和谐集”.
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数学
(满分150分,考试时间120分钟.)
一、选择题(每题4分,共40分)
1. 下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用集合的概念与集合间的基本关系进行各选项的判断.
【详解】集合中的元素为0,A、B选项错误;
是任何集合的子集,C选项正确;
集合是点集,元素为,
集合是数集,元素为、,D选项错误.
2. 设集合,,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出集合,再利用集合的交集运算求解.
【详解】
,即D选项正确.
3. 已知集合,若集合为单元素集,则的取值为( )
A. 1 B.
C. 或1 D. 或或1
【答案】C
【解析】
【分析】根据集合为单元素集,可得方程只有一个实根,对分类讨论即可求解.
【详解】若集合为单元素集,则方程只有一个实根.
当,可得,满足题意;
当时,,解得.
故的取值是0或1.
故选:C.
4. 给出以下四个命题:
①任何一个集合都至少有两个子集.
②若,则.
③若,则或1.
④.
其中真命题有( )个.
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】由空集的性质判断①②,由集合元素的互异性判断③,由集合的表示判断④.
【详解】①空集只有本身一个子集,①错误;
②若,则,不一定成立,②错误;
③若,则,此时成立,若,不符合集合元素的互异性,故,③错误;
④,④正确;
故选:B.
5. 已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分集合是否是空集进行讨论即可求解.
【详解】当时,满足为的真子集,此时,解得.
当时,则或,解得.
综上,,即m的取值范围是 .
故选:C.
6. 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】C
【解析】
【分析】通过函数的图象可知,函数值与自变量距对称轴距离成正比,由此可判断为充要条件.
【详解】设,可知函数对称轴为
由函数对称性可知,自变量离对称轴越远,函数值越大;反之亦成立
由此可知:当,即时,
当时,可得,即
可知“”是“”的充要条件
本题正确选项:C
【点睛】本题考查充分必要条件的判断问题,属于基础题.
7. 已知且,则的最小值为( )
A. 4 B. 6 C. D. 8
【答案】A
【解析】
【分析】由,利用基本不等式即可求解.
【详解】由题意有,
当且仅当时,等号成立,
则的最小值为.
故选:A.
8. 已知不等式的解集非空,则的取值范围是( )
A. B. 或
C. 或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据一元二次不等式有解,结合对应二次函数的性质列不等式求参数范围.
【详解】由在R上有解,又开口向上,
所以,解得或,即或.
故选:B
9. 若函数在处取最小值,则( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 2或4
【答案】B
【解析】
【分析】利用基本不等式计算可得.
【详解】因为,所以,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以,解得.
故选:B
10. 设是整数集的一个非空子集,对于,如果且,那么是的一个“孤立元”,给定,由的3个元素构成的所有集合中,含有“孤立元”的集合共有( )个.
A. 14 B. 16 C. 18 D. 20
【答案】B
【解析】
【分析】根据“孤立元”的含义写出所有可能集合即可.
【详解】由题意,要使集合含有“孤立元”,则集合中的元素不是3个一致连续的整数即可,
故满足条件的集合有:,,,,,,
,,,,,,,,
,.
故选:B.
二、填空题(每题5分,共25分)
11. 已知集合,则_____
【答案】
【解析】
【分析】通过求解不等式,得到集合A,然后求解补集即可.
【详解】解不等式得,
所以,
所以可以求得
故答案为
【点睛】本题考查不等式的解法,补集的运算,是基本知识的考查.
12. 已知命题p:,,则是______.
【答案】,
【解析】
【分析】利用全称命题否定求解
【详解】全称命题否定“改量词否结论”故是:,
故答案为:,
13. 函数的定义域是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由分式的分母不为零和二次根式的被开方数非负,列不等式组求解即可.
【详解】由题意知,,解得,
则函数的定义域是,
故答案为:.
14. 若关于x的方程的两个实数根为,且,则实数m的值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题知,,再根据韦达定理求解得,进而解方程得
【详解】解:因为关于x的方程的两个实数根为,
所以,,
所以
所以,
因为,
所以,即,解得
因为,所以
故答案为:
15. 李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.
①当x=10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付__________元;
②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x的最大值为__________.
【答案】 ①. 130. ②. 15.
【解析】
【分析】由题意可得顾客需要支付的费用,然后分类讨论,将原问题转化为不等式恒成立的问题可得的最大值.
【详解】(1),顾客一次购买草莓和西瓜各一盒,需要支付元.
(2)设顾客一次购买水果的促销前总价为元,
元时,李明得到的金额为,符合要求.
元时,有恒成立,即,即元.
所以的最大值为.
【点睛】本题主要考查不等式的概念与性质、数学的应用意识、数学式子变形与运算求解能力,以实际生活为背景,创设问题情境,考查学生身边的数学,考查学生的数学建模素养.
三、解答题(共6小题;共85分)
16. 因式分解完成下列各题:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】根据十字相乘法因式分解即可.
【小问1详解】
十字相乘:,,交叉积之和 ,
故.
【小问2详解】
十字相乘:,,交叉积之和 ,
故.
【小问3详解】
十字相乘:,,交叉积之和 ,
故.
17. 已知集合,.
(1)若,求集合,集合;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),;(2).
【解析】
【分析】
(1)首先解一元二次不等式求出集合,再根据补集的定义求出、,最后根据并集的定义计算可得;
(2)由,可得,即可得到不等式组,解得即可.
【详解】解:(1)因为,所以,
或.
当时,
所以或.
所以或.
(2)因为,所以.
当时,,则;
当时,由题意得,
解得.
综上,实数的取值范围是.
【点睛】求集合的基本运算时,要认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合,这是正确求解集合运算的两个先决条件.
18. 分别求下列关于的不等式的解集.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)当时,为;当时,为;当时,为.
【解析】
【分析】(1)根据绝对值不等式的解法求解即可.
(2)根据分式不等式的解法求解即可.
(3)根据一元二次不等式的解法求解即可.
【小问1详解】
等价于或,解得或,
故解集为.
【小问2详解】
可化为,等价于,解得,
故解集为.
【小问3详解】
等价于,
方程的根为或.
当,即时,解集为;
当,即时,解集为;
当,即时,解集为.
故不等式的解集为
当时,为;当时,为;当时,为.
19. 已知函数.
(1)若关于x的不等式的解集为,求a的值;
(2)若关于x的方程有两个不相等的实数根,,求的取值范围;
(3)若当时,恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)1 (2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意可得和3为方程的两根,且,进而结合韦达定理求解即可;
(2)结合一元二次方程的根的判别式和韦达定理求解即可;
(3)将问题转化为对于恒成立,令,进而结合二次函数的性质可得,进而求解即可.
【小问1详解】
由题意,和3为方程的两根,且,
则,解得.
【小问2详解】
由题意方程有两个不相等的实数根,,
则,即且,
又,
则当时,;
当时,,
综上所述,的取值范围为.
【小问3详解】
由,,即,
即对于恒成立,
令,
则,
因为函数在上单调递增,
所以当时,,即,
所以,即a的取值范围为.
20. 某品牌电脑体验店预计全年购入台电脑,已知该品牌电脑的进价为元/台,为节约资金决定分批购入,若每批都购入(为正整数)台,且每批需付运费元,储存购入的电脑全年所付保管费与每批购入电脑的总价值(不含运费)成正比(比例系数为),若每批购入台,则全年需付运费和保管费元.
(1)记全年所付运费和保管费之和为元,求关于的函数.
(2)若要使全年用于支付运费和保管费的资金最少,则每批应购入电脑多少台?
【答案】(1);(2)台.
【解析】
【分析】(1)若每批购入台,则需要进购批,可计算出总运费和电脑的保管费,可得出的值,若每批购入台,则需要进购批,进而可得出关于的函数解析式;
(2)利用基本不等式求出的最小值,利用等号成立的条件求出的值,即可得解.
【详解】(1)若每批购入台,则需要进购批,总运费为元,
每批购入电脑的总价值为元,由题意可得,
解得,
若每批购入台,则需要进购批,
所以,;
(2)由基本不等式可得(元),
当且仅当时,即当时,等号成立.
因此,当每批购入台电脑时,全年用于支付运费和保管费的资金最少.
【点睛】本题考查函数模型的运用,考查基本不等式的应用,解答的关键就是求出函数解析式,考查计算能力,属于中等题.
21. 对于正整数集合,如果去掉其中任意一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合为“和谐集”.
(1)判断集合是否是“和谐集”(不必写过程).
(2)请写出一个只含有个元素的“和谐集”,并证明此集合为“和谐集”.
(3)当时,集合,求证:集合不是“和谐集”.
【答案】(1)集合不是“和谐集”.
(2)
略 (3)
略
【解析】
【分析】(1)根据定义,判断集合{1,2,3,4,5}不是“和谐集”;(2)集合,根据定义验证即可;(3)不妨设,将集合分成两个交集为空集的子集,且两个子集元素之和相等,则有①,或者②,
将集合分成两个交集为空集的子集,且两个子集元素之和相等,
则有③,或者④,由定义得出矛盾即可证明结论.
【小问1详解】
集合不是“和谐集”.
【小问2详解】
集合,
【小问3详解】
略
【点睛】考查新定义下的集合问题,对此类题型首先要多读几遍题,将新定义理解清楚,然后根据定义验证,证明即可,注意对问题思考的全面性,考查学生的思维迁移能力、分析能力,属于创新题.
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