内容正文:
2029届高一数学学科素养拓展训练(一)
试卷满分:150分 考试时间:120min
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】直接根据并集含义即可得到答案.
【详解】由题意得.
故选:C.
2. 命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据特称命题的否定即可得到答案.
【详解】根据特称命题的否定,可得命题的否定为“”.
故选:D.
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出集合、,再求交集即可.
【详解】,,.
故选:B.
4. 设,则“”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】解不等式后根据充分条件、必要条件求解.
【详解】因为,
且,但推不出,
所以是的充分不必要条件,
故选:A
5. 已知x,y均为正数,满足,则的最小值为( )
A. 1 B. C. 15 D. 25
【答案】D
【解析】
【详解】,当且仅当,即,时取等号,所以的最小值为.
6. 某公司一年购买某种货物900吨,每次都购买x吨,运费为3万元/次,一年的总存储费用为3x万元,若要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则每次需购买( )
A. 20 B. 30 C. 40 D. 60
【答案】B
【解析】
【分析】先根据题意列出一年的总运费与总存储费用之和的关系式,然后利用均值不等式进行求解.
【详解】某公司一年购买某种货物900吨,每次都购买x吨,则需购买次,运费为3万元/次,一年的总存储费用为3x万元,则一年的总运费与总存储费用之和为,即吨时,等号成立,所以每次购买吨时,一年的总运费与总存储费用之和最小.
故选:B.
7. 若不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分和两种情况,结合不等式恒成立求参数的取值范围.
【详解】当时,不等式为对一切实数都成立,符合题意,
当时,要使得不等式对一切实数都成立,
则,解得,
综上所述,的取值范围为.
故选:D.
8. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. ,则
D. 若,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据不等式的性质、结合作差法比较大小或取特殊值判断即可.
【详解】对于A,由,得,则,A错误;
对于B,由,得,而,则,B错误;
对于C,当时,,C错误;
对于D,由,得,因此,D正确.
故选:D
二、多选题: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. 已知函数,,则下列说法正确的是( )
A. 其图象开口向上,且始终与x轴有两个不同的交点
B. 无论k取何值,其图象始终过定点(0,-2)
C. 其图象的对称轴的位置不确定,但开口大小不会因k的取值不同而改变
D. 函数的最小值大于-2
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A,由二次项系数和判别式进行判断即可,对于B,由于当时,函数值,从而可判断,对于C,由二次函数的图象和性质判断,对于D,求出函数的最小值后进行判断即可
【详解】对于A选项,函数二次项系数大于0,故其图象开口向上,函数对应的一元二次方程为,其判别式恒成立,故其图象始终与x轴有两个不同的交点,故A选项正确;
对于B选项,当时,函数值,故B选项正确;
对于C选项,由于一元二次函数的图象的开口大小只与二次项系数有关,故无论k取何实数,该函数图象的形状都与的图象形状相同,故C选项正确;
对于D选项,函数的最小值为,因为,所以y的最小值小于等于-2,故D选项错误.
故选:ABC.
10. 设正实数,满足,则( )
A. 有最小值4 B. 有最小值
C. 有最大值 D. 有最小值
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据基本不等式可进行判断.
【详解】选项A:,当且仅当时等号成立,故A正确;
选项B:,当且仅当时等号成立,故B错误;
选项C:,当且仅当时等号成立,故C正确;
选项D:,当且仅当时等号成立,故D正确;
故选:ACD
11. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则
B. “”是“”的充分不必要条件
C. 命题“若,则关于x的方程有实数根”的否定
D. 若,则且
【答案】ABD
【解析】
【详解】满足,所以命题“若,则”为真命题,A正确;
由,解得或,
所以“”是“”的充分不必要条件,B正确;
因为,所以,所以时,方程有实数根,
故命题“若,则关于x的方程有实数根”为真命题,
所以该命题的否定为假命题,C错误;
因为,所以且,
所以命题“若,则且”为真命题,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则的最小值为__________.
【答案】6
【解析】
【分析】由题可得,再利用基本不等式即可求解.
【详解】由题得,则,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
故答案为:.
13. 当时,,就称集合P为具有“匹配关系”集合.在集合的所有非空子集中,为具有“匹配关系”集合的个数是__________.
【答案】7
【解析】
【分析】根据“匹配关系”集合的定义,结合子集的概念,利用列举法,即可求解.
【详解】由具有“匹配关系”集合的定义可得,
集合的子集中为具有“匹配关系”集合的有:
,,,,,,,共7个.
14. 如图,据监测,目前热带风暴中心位于某码头O的南偏东方向、距码头km的点A处,并以km/h的速度向正北方向移动,距风暴中心500 km以内的地区都将受到影响,则该码头将受到热带风暴影响的时长为________h.
【答案】30
【解析】
【详解】记热带风暴中心t小时后到达点B处,如图,自B向x轴作垂线,垂足为C.
由题意,知km,则km,km.
若在点B处受到热带风暴的影响,则km,即,
可得,解得,
所以该码头将受到热带风暴影响的时长为.
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. 已知集合,.
(1)求;
(2)已知R为实数集,求.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)解出,再根据交集的定义即可得解;
(2)根据补集和并集的定义即可得解.
【小问1详解】
由题得.
已知,得.
【小问2详解】
因为或,所以或.
16. 已知集合,或,.
(1)求;
(2)若,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2){或}
【解析】
【分析】(1)根据补集、并集的知识求得正确答案.
(2)对进行分类讨论,由此求得的取值范围.
【小问1详解】
,或,,
所以.
【小问2详解】
,
若,,则,满足.
若,,则或解得或.
综上所述,m的取值范围是或.
17. 已知集合,.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)当时,求C的非空真子集的个数.
【答案】(1)
(2)254
【解析】
【分析】(1)依题意有,分和两种情况讨论,由包含关系求实数m的取值范围;
(2)由集合C中元素个数,求C的非空真子集的个数.
【小问1详解】
∵,∴,
①若,则,解得;
②若,则,可得.
由可得,解得,此时.
综上所述,实数m的取值范围是.
【小问2详解】
∵,集合C中共8个元素,
因此,集合C的非空真子集个数为.
18. 已知不等式的解集为或.
(1)求a,b;
(2)解关于x的不等式.
【答案】(1),
(2)①当时,不等式的解集为,②当时,不等式的解集为③当时,不等式的解集为.
【解析】
【分析】(1)小问由韦达定理列出关于和的二元一次方程组,即可;
(2)分类讨论,,三种情况,解一元二次不等式
【小问1详解】
.
因为不等式的解集为或,
所以与是方程的两个实数根,且.
由根与系数的关系,得,解得;
【小问2详解】
原不等式化为:,即,
①当时,不等式的解集为,
②当时,不等式的解集为
③当时,不等式的解集为.
19. 已知,,.
(1)求的最小值;
(2)求的最小值;
(3)求的最小值.
【答案】(1)5 (2)8
(3)5
【解析】
【分析】(1)由条件解出消去,并用界定的范围,再用基本不等式求的最小值,最后验证等号能取到.
(2)由把目标式化为,用基本不等式求最小值并验证等号成立.
(3)先由得以保证各项为正,再把、分别拆配为、,用基本不等式求和的最小值并验证等号能取到.
【小问1详解】
因为,,,
所以,所以解得,
所以,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最小值为5.
【小问2详解】
,当且仅当,
即,时取等号,
所以的最小值为8.
【小问3详解】
因为,且,所以,
所以
,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最小值为5.
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试卷满分:150分 考试时间:120min
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4. 设,则“”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
5. 已知x,y均为正数,满足,则的最小值为( )
A. 1 B. C. 15 D. 25
6. 某公司一年购买某种货物900吨,每次都购买x吨,运费为3万元/次,一年的总存储费用为3x万元,若要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则每次需购买( )
A. 20 B. 30 C. 40 D. 60
7. 若不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. ,则
D. 若,则
二、多选题: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. 已知函数,,则下列说法正确的是( )
A. 其图象开口向上,且始终与x轴有两个不同的交点
B. 无论k取何值,其图象始终过定点(0,-2)
C. 其图象的对称轴的位置不确定,但开口大小不会因k的取值不同而改变
D. 函数的最小值大于-2
10. 设正实数,满足,则( )
A. 有最小值4 B. 有最小值
C. 有最大值 D. 有最小值
11. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则
B. “”是“”的充分不必要条件
C. 命题“若,则关于x的方程有实数根”的否定
D. 若,则且
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则的最小值为__________.
13. 当时,,就称集合P为具有“匹配关系”集合.在集合的所有非空子集中,为具有“匹配关系”集合的个数是__________.
14. 如图,据监测,目前热带风暴中心位于某码头O的南偏东方向、距码头km的点A处,并以km/h的速度向正北方向移动,距风暴中心500 km以内的地区都将受到影响,则该码头将受到热带风暴影响的时长为________h.
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. 已知集合,.
(1)求;
(2)已知R为实数集,求.
16. 已知集合,或,.
(1)求;
(2)若,求m的取值范围.
17. 已知集合,.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)当时,求C的非空真子集的个数.
18. 已知不等式的解集为或.
(1)求a,b;
(2)解关于x的不等式.
19. 已知,,.
(1)求的最小值;
(2)求的最小值;
(3)求的最小值.
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